A PEEK anyagok hidrogénenergia-berendezésekben való alkalmazása elsősorban kivételes kémiai korrózióállóságukon, magas hőmérséklet- és nyomásállóságukon, méretstabilitásukon, alacsony kúszásukon, kiváló szigetelő- és tömítőtulajdonságaikon alapul. A fémek és a hagyományos tömítőanyagok (például a PTFE) kulcsfontosságú alternatívájává vált, főként az alkálivizes elektrolízis (ALK) és a protoncserélő membrános (PEM) elektrolizátorok központi alkatrészeiben használják.
1. Lúgos víz elektrolízis (ALK) tömítő tömítések
Ez a PEEK egyik fő alkalmazása a hidrogénenergia területén. A tömítőgyűrűk az elektrolizátorok kritikus alkatrészei, amelyek felelősek a cellák tömítésének és szigetelésének fenntartásáért magas hőmérsékleten, nagy nyomáson és erősen lúgos (pl. KOH-oldat) környezetben. A hagyományos anyagok (mint például a megerősített PTFE) olyan problémákkal küzdenek, mint a hidegfolyás, a magas kúszás és a meghibásodásra való hajlam hosszabb ideig tartó nagy nyomás alatt. A PEEK tömítőgyűrűk a következőket kínálják:
· Kiváló kémiai korrózióállóság: Hosszú ideig ellenáll a korrozív, erős lúgos elektrolitoknak.
· Jó rugalmasság és megfelelő tömörítési arány: Hatékony tömítést biztosít csavarhúzási nyomás alatt, és képes alkalmazkodni bizonyos nyomás- és hőmérséklet-ingadozásokhoz.
· Alacsony kúszási és feszültség-relaxációs arány: Hosszú távú nagynyomású (pl. 175 MPa, ahogy a dokumentációban is szerepel) környezetben is fenntartja a tömítőerőt, megakadályozva a szivárgást.
· Alacsony nedvességfelvétel és hidrolízis-állóság: Alacsony vízfelvételi sebesség (kb. 0,4%), stabil teljesítmény magas hőmérsékletű gőzkörnyezetben, minimális méretváltozással.
· Jó hőszigetelő tulajdonságok: Megakadályozza a belső rövidzárlatokat az elektrolizátorban.
2. Műanyag elektródakeretek
A fröccsöntéssel gyártott PEEK elektródakeretek a hagyományos fémkeretek (pl. titán) helyettesítésére szolgálnak, olyan problémákat kezelve, mint a magas megmunkálási költségek, a nagy súly és a fémkeretek viszonylag elégtelen elektrokémiai korrózióállósága. Előnyeik a következők:
· Könnyítés: A súly körülbelül 70%-kal csökkenthető a fémvázakhoz képest, ami hozzájárul az elektrolizátor össztömegének csökkentéséhez.
· Kiváló elektrokémiai korrózióállóság: Tartósabb elektrolízis környezetben.
· Jó szigetelés és hőstabilitás: Megfelel az elektrolizátorok elektromos szigetelési és üzemi hőmérsékleti követelményeinek.
· Könnyű feldolgozás és komplex formázhatóság: A fröccsöntés alkalmas komplex vázszerkezetek tömeggyártására, javítva a termelési hatékonyságot.
3. Egyéb lehetséges és kapcsolódó összetevők
· PEM elektrolizáló alkatrészei: A PEEK PEM elektrolizáló elektródakeretekhez is alkalmas (specifikációk, például Φ178*2,3 mm).
· Hidrogén üzemanyagcellás rendszer alkatrészei: Beleértve a katódszűrőket, ioncserélőket, üzemanyagcella-köteg véglapokat, hidrogéntároló tartálybélést vagy szeleptömítéseket. A PEEK hidrogénridegedéssel és korrózióval szembeni ellenállása, valamint könnyű súlya itt kínál alkalmazási lehetőségeket.
· Nagynyomású hidrogéntároló, -szállító és -töltő rendszerek: Szelepekben, tömítésekben, csővezeték-csatlakozókban stb. használható, hogy ellenálljon a nagynyomású hidrogénkörnyezetnek.
Összefoglalás: A tömítőtömítések hosszú távú megbízhatósági problémáinak, valamint az alkáli elektrolizátorok elektródakereteinek könnyűszerkezetes és korrózióállósági igényeinek kezelésével a PEEK anyagok kulcsfontosságú anyagokká válnak a hidrogénenergia-berendezések korszerűsítésében és fejlesztésében, különösen a hidrogéntermeléshez használt vízelektrolízisben, hozzájárulva a rendszer hatékonyságának, élettartamának és biztonságának javításához.
Dalian Luyang Technológiai Fejlesztő Kft.egy országos high-tech vállalat, amely speciális műszaki műanyagok, például PEEK és PI módosítására és termékfejlesztésére specializálódott. A hidrogénenergia területén a vállalat sikeresen fejlesztett ki PEEK tömítőtömítéseket és műszaki műanyag elektródakereteket lúgos vizes elektrolízissel előállított hidrogén előállításához, és kapcsolódó termékeket is kínál, elkötelezett a hidrogénenergia-berendezésekhez való nagy teljesítményű anyagmegoldások iránt.
