UHMWPE թերթեր. Կրիտիկական նյութեր `լիթիում-իոնային մարտկոցի արտադրության արդյունավետության բարձրացման եւ ամրության բարձրացման համար

Նոր էներգետիկ ոլորտի արագ աճը, մասնավորապես լիթիում-իոնային մարտկոցի արտադրության մեջ, պահանջում է նյութեր, որոնք ապահովում են արդյունավետությունը, ամրությունը եւ ճշգրտությունը: Ուլտրա-բարձր մոլեկուլային քաշի պոլիէթիլեն (Uhmwpe ) թերթերը հայտնվել են որպես մարտկոցի արտադրության գծերի կրիտիկական բաղադրիչ, մանավանդ, որպես մաշված ծածկույթներ բարձր քայքայիչ սարքավորումների համար: Ստորեւ ներկայացված է դրանց առավելությունների մանրամասն վերլուծությունը, որն ապահովվում է կատարողականի տվյալների եւ արդյունաբերության հատուկ ծրագրերի կողմից:

1. Բացառիկ հագուստի դիմադրություն

Uhmwpe Sheet S ցուցահանդես 7-10 × Հագուստի ավելի բարձր դիմադրություն, քան ածխածնային պողպատից եւ 4 × ավելի մեծ դիմացկունություն, քան նեյլոնե 12-ը: Մարտկոցի արտադրության մեջ, որտեղ գերակշռող էլեկտրոդներ (օրինակ, գրաֆիտ կամ սիլիկոնային նյութեր) տեղափոխվում են բարձր արագությամբ, uhmwpe ծածկոցները նվազեցնում են մակերեսը 60-80% -ով `ավանդական պողպատից կամ պոլիմերային ծածկույթներով: Օրինակ, էլեկտրոդի մաքրող փոխանցման համակարգերում uhmwpe Liners- ը ASTM D1044 թեստավորման ներքո դրսեւորում է կրող փոխարժեք, ապահովելով 3-5 տարվա սպասարկման ժամկետը, առանց փոխարինման:

2-ը. Ցածր շփում եւ ինքնուրույն քսում

Frication- ի գործակիցը ցածր է 0.05-0.113-ով, uhmwpe թերթերը նվազագույնի են հասցնում էներգիայի կորուստը եւ կանխում են նյութական սոսնձումը: Սա կրիտիկական է էլեկտրոդի ծածկույթների գործընթացում, որտեղ կպչուն սաղարթները հաճախ հետեւում են սարքավորումների մակերեսներին: Uhmwpe Liners- ը նվազեցնում է սոսինձը 40-50% -ով, բարելավելով Flower Flow- ի արդյունավետությունը եւ նվազեցնելով Downtime- ը `մաքրում 78-ի համար: Բացի այդ, նրանց ինքնագնաբների գույքները վերացնում են արտաքին քսուկների անհրաժեշտությունը, ապահովելով FDA- ի եւ ԵՄ 10/2011 հիգիենայի ստանդարտների համապատասխանությունը մարտկոցի նյութերի համար 3:

3. Ազդեցության դիմադրությունը կոշտ միջավայրում

Մարտկոցի արտադրությունը ներառում է ծայրահեղ պայմաններ, ներառյալ ցածր ջերմաստիճանը (օրինակ, չոր սենյակներ) եւ արագընթաց մեխանիկական ազդեցություններ: Uhmwpe- ն պահպանում է իր ազդեցության ուժի ≥90% -ը -50 ° C- ում, գերազանցելու ABS եւ Polycarbonate- ի 5 × 3-ով: Էլեկտրոդի օրացույցի մեքենաներում, Uhmwpe Liner- ը դիմակայել է մետաղական գլանափաթեթներից (մինչեւ 20 ծնկ / մ²), սարքավորումների վնասի եւ սպասարկման ծախսերի կրճատում 30% 24-ով:

4. Քիմիական կոռոզիոն դիմադրություն

Կոռոզիչ էլեկտրոլիտների (օր., LIPF₆) եւ լուծիչների (օրինակ, NMP) ազդեցությունը պահանջում է նյութեր `ամուր քիմիական կայունությամբ: Uhmwpe թերթերը դիմադրում են թթուներին, ալկալային եւ օրգանական լուծիչներին (PH 2-12), <2% զանգվածային կորուստ, 1000 ժամ ընկղմված 3000 ժամից հետո: Էլեկտրոլիտների լցոնման կայաններում uhmwpe ափսեներ ցույց են տալիս զրոյական այտուցվածություն կամ քայքայվածություն, ապահովելով արտահոսքի անվճար գործողություններ եւ նվազեցնել աղտոտման ռիսկերը 23:

5. Թեթեւ եւ էներգաարդյունավետություն

Uhmwpe թերթերը կշռում են պողպատից 1/8-ը (խտություն, 0.93-0.94 գ / սմ / սմ), զգալիորեն նվազեցնելով փոխակրիչ համակարգերի բեռը 3: Սա թարգմանում է 15-20% էներգիայի ավելի ցածր սպառումը արագատեւ մարտկոցի հավաքման գծերում: Օրինակ, բջջային ստացող մեքենաներում թեթեւ թեթեւ uhmwpe ուղեցույցները նվազեցնում են շարժիչային լարը, ընդլայնելով սարքավորումների կյանքի տեւողությունը 2 × 5-ով:

Դեպքի ուսումնասիրություն. Uhmwpe էլեկտրոդի մաքրիչ տանկերում

Մարտկոցի առաջատար արտադրողը 15 մմ-ով փոխարինեց չժանգոտվող պողպատից ափսեներ Uhmwpe թերթեր ` խճճված տանկերի մեջ: Արդյունքները ներառում էին.

• Հագուստի կրճատում. Ծածկույթի փոխարինման հաճախականությունը նվազել է յուրաքանչյուր 6 ամսից յուրաքանչյուր 3 տարում:

• Արժեքի խնայողություն. Տարեկան սպասարկման ծախսերը նվազել են 120,000 ԱՄՆ դոլարի դիմաց մեկ արտադրության տող 2-ով:

• Եկամտաբերության բարելավում. Սայթաքում աղտոտման տեմպերը նվազել են 75% -ով `նվազեցված մետաղական մասնիկների սափրվելու պատճառով:

  
  

Եզրափակում

UHMWPE թերթերը առաջարկում են տվյալների վրա հիմնված լուծում `մարտկոցի արտադրության գծերի հուսալիության եւ կայունության բարձրացման համար: Հագուստի դիմադրությամբ, քիմիական կայունությամբ եւ էներգախնայող հատկություններով նրանք անդրադառնում են էլեկտրոդի վերամշակման, բջիջների հավաքման եւ էլեկտրոլիտի բեռնաթափման կարեւորագույն մարտահրավերների: Որպես էներգիայի արդյունաբերության նոր կշեռքներ, uhmwpe- ն պատրաստ է դառնալ բարձրորակ մաշվածքի ծածկոցների ընտրության նյութ, վարորդական արդյունավետության եւ սեփականության ընդհանուր արժեքի նվազեցման համար: