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双极板的选型以及验证测试指南

双极板的选型以及验证测试指南

  • 分类:资讯中心
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  • 来源:
  • 发布时间:2022-11-07
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【概要描述】  关于双极板的具体性能评价参数和相关标准的定义,有助于更好地理解这个关键部件。 当然,这个部件基本上是非标准部件,不同的核反应堆制造商有自己的设计理念,但需要符合核反应堆的需求,那么,下面一起了解下双极板的选型以及验证测试指南吧!

双极板的选型以及验证测试指南

【概要描述】  关于双极板的具体性能评价参数和相关标准的定义,有助于更好地理解这个关键部件。 当然,这个部件基本上是非标准部件,不同的核反应堆制造商有自己的设计理念,但需要符合核反应堆的需求,那么,下面一起了解下双极板的选型以及验证测试指南吧!

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  关于双极板的具体性能评价参数和相关标准的定义,有助于更好地理解这个关键部件。 当然,这个部件基本上是非标准部件,不同的核反应堆制造商有自己的设计理念,但需要符合核反应堆的需求,那么,下面一起了解下双极板的选型以及验证测试指南吧!

  一、现行国标特点项目。

  该国标中对双极板的性能特点列举了12个参数(充分区分材料和零部件特点的差异),分别为:

  1 .双极板材料的气体致密性。

  特征输出方式为测量不同压力差(p )下的通气率,绘制(p )与通气率的关系曲线。 其中透气率为双极板材料单位时间、单位面积的透气率,单位为立方厘米每秒( cm/cs )。 主要用于描述极板材料在可能的压力条件下发生的漏气情况。 概念与第6项一致,但特征意义与第6项不同,限于极板所选用的材料。

  2 .双极板材料抗弯强度。

  单位为兆帕斯卡( MPa ),表示材料弯曲也无法切断的极限参数。 主要考虑双极板在组装时及之后的情况下所面临的压力是否会导致破损等情况。

  3 .双极板材料密度。

  单位: g/cm。 这没什么特别的。 是关于材料质量的基本特征参数。 这里引入这一特征的意义在于核反应堆或系统的质量功率密度服务。

  4 .双极板材料的电阻。

  这里实际上有两个特征参数。 一个是身体电阻率,是单位。 单位为毫米( mcm ); 另一种是接触电阻,单位:百万欧( m)。 表示材料的导电性和材料与复写纸的接触电阻。

  5 .双极板材料腐蚀电流密度。

  单位:微宽1平方厘米( pA/c); 一个非常重要的参数用于表征极板材料的耐腐蚀性,结合昨天石墨板和金属涂层的技术理解,涂层的产品该如何表征?

  6 .双极板部件的气体致密性。

  这要结合材料的气体致密性来理解。

  7 .双极板电阻降低(压降)。

  单位为兆帕( MPa ),表示为P,需要输出不同流速下的p曲线,需要注意燃料室(通常氢气)和氧化剂室(通常氧气)各自不同流速下的压降曲线。 这是叠后背压控制的基本计算依据。 该性能取决于昨天内容所述的流场设计和极板表面处理效果。

  8 .双极板面积利用率。

  该参数也容易理解,极板流场部分的面积与极板面积之比,是无量纲的。 此参数有助于计算或管理组堆栈后的功率密度。 其中流场板面积、电流密度、单体电池功率密度的关系在前面的文章中进行了说明,在此不再赘述。9 .双极板构件厚度均匀性。

  由于无量纲的相对厚度偏差,主要测量双极板背部厚度的均匀性。 槽的部分不在考虑范围内。 该值会影响接触电阻和气体分布的均匀性等,还可能引起气体短路等缺陷,该参数也很重要。

  10 .双极板构件平面度。 简单地理解为部件的高“突出”值与深的“凹陷”值之差、双极板的大值与小值之差、单位为微米( m )。 同样和厚度的均匀性一样,只关注部件的背部部分,不关注槽部分。 但表达意义和厚度均匀性差异较大,表面程度不佳除了有相似厚度均匀性的影响外,还会影响堆后气密性、堆后双极板应力不均匀等潜在问题。

  11 .双极板部件的重量。 这里使用了比重量这个概念。 即每克平方厘米,单位为( g/c ) ); 该参数用作计算堆栈设计质量功率密度的基本依据。

  12 .双极板部件的电阻。

  但是,与第4项的材料接触电阻的概念类似。 不同的是,本参数基于双极板产品的采样,第四项基于加工极板的材料的采样,对选型来说该参数具有更直接的意义。 这两个参数是电炉的重要参数,电阻率代表极板的导电性; 接触电阻是基于标准复写纸和电极的综合参数。

  整理解读以上内容,看似合理,但需要改变材料的导热系数、通道布局及通道轮廓、涂层厚度及附着力(结合强度)、涂层加入引起的接触电阻和体电阻腐蚀电流等表征方式,据此于2021年5月更新关于补充版的标志再解读一下吧。

  二.当前行情

  目前有电炉厂加工极板的方式(如东方电气、国鸿、神力、捷氢等),也有专业的极板供应商(如上海治舆、上海弘枫、上海弘竣等专业供应极板的企业)。 由于非标准零部件的销售方式多基于自用或辅助客户加工方式,目前也鲜有与标准定义相关的参数指标可供参考。

  双极板是核反应堆中重要的部件,对核反应堆的性能和寿命也起着重要的作用。 目前,双极板的种类和型式(如机械加工石墨板、材料复合成形石墨板、结构复合板、各种涂层金属板等)很多,应根据电炉产品对该部件的性能需求,尽可能详细地加以体现。 国家标准中现有征求意见稿的补充已经比较完善,但如镀膜石墨板、异性框复合等结构还不能完全体现。

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