Pâslă din fibre de titan este un material asemănător pâslei, fabricat din titan pur sau fibre de aliaj de titan. Acest tip de material de pâslă este produs în mod obișnuit prin sinterizare, presare sau alte tehnici de prelucrare folosind fibre de titan. Pâslă din fibră de titan prezintă o rezistență excelentă la temperaturi ridicate și rezistență la coroziune și găsește aplicații largi în industrii precum inginerie termică, aerospațială și inginerie chimică. Posedă o bună conductivitate termică și electrică, împreună cu o anumită rezistență mecanică și stabilitate, făcându-l potrivit pentru aplicații precum izolarea, filtrarea și adsorbția în medii cu temperaturi ridicate.
strat de difuzie a gazului anod din fibră de titan
Pâslă din fibră de titan sinterizată servește drept substrat pentru depunerea catalizatorului de platină. Proba utilizată este circulară, cu diametrul de 30mm și grosimea de 1mm, cu o porozitate ce depășește 70%. Etapele specifice ale tratamentului sunt următoarele:
Îndepărtarea peliculei de oxid
Pâsla de titan a fost scufundată într-o soluție de acid electrolitic pe bază de acid azotic și acid fluorhidric, cu o valoare a pH-ului de 0,5 la temperatura camerei. Apoi, pe pâslă a fost aplicată o tensiune de 2,5V, provocând dizolvarea anodică a suprafeței de titan.
Curăţare cu gaz argon
După clătirea cu apă deionizată, suprafața piesei de prelucrat din titan este supusă unui tratament cu plasmă în argon pentru a îndepărta orice contaminanți rămași pe suprafața de titan.
Placare
Se efectuează procese continue de curățare fizică cu plasmă, urmate de o clătire suplimentară cu apă deionizată. Fibrele de titan sunt placate imediat cu platină folosind o metodă electrochimică într-un mediu cu argon. Parametrii sunt setați la o valoare pH de 8 și o temperatură de 50 de grade. Procesul de galvanizare este condus timp de 10 minute la o tensiune catodică constantă de -3.2V în raport cu electrodul de referință. În timpul acestui proces de galvanizare, electrodul de titan este plasat electric între doi electrozi de referință conectați. Timpul de pornire este setat la 10 milisecunde, iar timpul de oprire este setat la 56,7 milisecunde, rezultând un ciclu de lucru de 15% în fiecare ciclu. A doua parte a procesului de galvanizare se repetă pentru încă 10 minute.
Adunarea MEA
Electrodul a fost impregnat cu o soluție de ionomer conducător de protoni în 5% în greutate etanol și apoi placat cu platină. Soluția a fost turnată pe electrod folosind aerografie, în timp ce electrodul pe bază de titan este conectat la un suport de probă încălzit. Temperatura este setată la 60 de grade pentru a accelera evaporarea etanolului de pe suprafața electrodului.
Asamblare într-o configurație de placă bipolară, în total 20 de seturi.
acoperire cu platină pe pâslă de titan
Imaginile microscopice de mai jos prezintă fibre de titan sinterizate acoperite cu platină. Fibrele situate pe partea exterioară a pâslei pot ecrana întreaga acoperire, efect explicat prin distribuția câmpului electric în interiorul celulei primare (unde electrodul de lucru este situat între doi contraelectrozi și este paralel cu aceștia). Acoperirea este suficientă pentru a asigura aderența stabilă pe termen lung a nanoparticulelor de platină. Următoarea imagine prezintă fotografii microscopice ale particulelor de platină depuse pe fibre de titan galvanizate folosind un proces de placare cu impulsuri.
