لباد ألياف التيتانيوم عبارة عن مادة تشبه اللباد مصنوعة من ألياف التيتانيوم النقي أو سبائك التيتانيوم. عادةً ما يتم إنتاج هذا النوع من المواد المحسوسة عن طريق التلبيد أو الضغط أو تقنيات المعالجة الأخرى باستخدام ألياف التيتانيوم. يُظهر شعر ألياف التيتانيوم مقاومة ممتازة لدرجات الحرارة العالية ومقاومة للتآكل، ويجد تطبيقات واسعة في صناعات مثل الهندسة الحرارية والفضاء والهندسة الكيميائية. إنها تمتلك موصلية حرارية وكهربائية جيدة، إلى جانب قوة ميكانيكية معينة وثبات، مما يجعلها مناسبة لتطبيقات مثل العزل، والترشيح، والامتزاز في البيئات ذات درجات الحرارة العالية.
شعرت ألياف التيتانيوم بطبقة نشر غاز الأنود
تعمل ألياف التيتانيوم الملبدة بمثابة الركيزة لترسيب المحفز البلاتيني. العينة المستخدمة تكون دائرية بقطر 30 ملم وسمك 1 ملم ونسبة مسامية تزيد عن 70%. خطوات العلاج المحددة هي كما يلي:
إزالة فيلم أكسيد
تم غمر لباد التيتانيوم في محلول حمض إلكتروليتي يعتمد على حمض النيتريك وحمض الهيدروفلوريك، مع قيمة الرقم الهيدروجيني 0.5 عند درجة حرارة الغرفة. بعد ذلك، تم تطبيق جهد 2.5 فولت على اللباد، مما تسبب في ذوبان أنوديك لسطح التيتانيوم.
تنظيف غاز الأرجون
بعد الشطف بالماء منزوع الأيونات، يخضع سطح قطعة عمل التيتانيوم لمعالجة البلازما في الأرجون لإزالة أي ملوثات متبقية على سطح التيتانيوم.
تصفيح
يتم إجراء عمليات التنظيف الفيزيائي المستمر للبلازما، يليها مزيد من الشطف بالماء منزوع الأيونات. يتم طلاء ألياف التيتانيوم على الفور بالبلاتين باستخدام طريقة كهروكيميائية في بيئة الأرجون. تم ضبط المعلمات على قيمة الرقم الهيدروجيني 8 ودرجة الحرارة 50 درجة. تتم عملية الطلاء الكهربائي لمدة 10 دقائق عند جهد كاثود ثابت قدره -3.2V بالنسبة إلى القطب المرجعي. خلال عملية الطلاء الكهربائي هذه، يتم وضع قطب التيتانيوم كهربائيًا بين قطبين مرجعيين متصلين. يتم ضبط وقت التشغيل على 10 مللي ثانية، ويتم ضبط وقت التوقف على 56.7 مللي ثانية، مما يؤدي إلى دورة عمل تبلغ 15% في كل دورة. يتم تكرار الجزء الثاني من عملية الطلاء الكهربائي لمدة 10 دقائق أخرى.
جمعية طيران الشرق الأوسط
تم تشريب القطب بمحلول أيونومر موصل للبروتون في 5٪ بالوزن من الإيثانول ثم مطلي بالبلاتين. وقد تم صب المحلول على القطب باستخدام البخاخة، في حين يتم توصيل القطب الكهربائي القائم على التيتانيوم بحامل عينة ساخن. يتم ضبط درجة الحرارة على 60 درجة لتسريع تبخر الإيثانول من سطح القطب.
التجميع في تكوين لوحة ثنائية القطب، بإجمالي 20 مجموعة.
طلاء البلاتين على شعر التيتانيوم
تعرض الصور المجهرية أدناه ألياف التيتانيوم الملبدة المطلية بالبلاتين. يمكن للألياف الموجودة على الجانب الخارجي من اللباد أن تحمي الطبقة بأكملها، وهو تأثير يفسره توزيع المجال الكهربائي داخل الخلية الأولية (حيث يقع قطب العمل بين قطبين كهربائيين متقابلين وموازي لهما). الطلاء كافٍ لضمان الالتصاق المستقر طويل المدى لجسيمات البلاتين النانوية. تعرض الصورة التالية صورًا مجهرية لجزيئات البلاتين المترسبة على ألياف التيتانيوم المطلية بالكهرباء باستخدام عملية الطلاء النبضي.
