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新的复合密封材料用于氢能飞机

   时间:2022-08-05 来源:世界橡胶展评论:0

  炭黑产业网据世界橡胶展消息,美国 Greene Tweed 公司称,航空业越来越重视使用风能和太阳能等可再生能源产生的绿色氢气 (H2)。研究表明氢气可以提供喷气燃料三倍的能量。

  然而,氢气给地面和飞机上的储存和运输带来了环境挑战。研究人员和工程师正在探索可以支持新飞机设计和运营、机场基础设施和燃料供应链的先进材料。

  主要挑战之一是渗透,特别是氢气是一种非常轻、低密度的气体,它可以渗透任何类型的聚合物材料和金属。

新的复合密封材料用于氢能飞机

  当与高压或压力循环应用相结合时,氢气渗透会产生快速气体减压 (RGD) 问题。根据压力和温度水平,Greene, Tweed 推荐由氟橡胶或金属弹簧加压 (MSE) 聚四氟乙烯唇形密封制成的特殊 O 形圈,它们可提供“出色”的抗氢暴露能力。

  由于在低温下也可能发生渗透,该公司建议氟橡胶的 O 形圈或 MSE 唇形密封件可以提供最佳解决方案。

  与此同时,Greene Tweed 目前正在评估新的密封解决方案和隔热材料,以应对液态氢的极端温度。

  另一个问题是氢分子的低润滑性会导致阀门和压缩机等设备过度磨损和摩擦。为了解决这些问题,Greene Tweed 提供了一种具有独特干运行特性的全氟烷氧基树脂(PFA)复合材料和一种特殊的交联聚醚醚酮(PEEK) 聚合物材料。

  考虑到重量,飞机燃料消耗的一个关键问题,Greene Tweed 指出,氢的能量密度(按体积)比喷气燃料低约三倍。因此,必须显著增加储层的大小,以用氢气输送与喷气燃料相同体积的能量。

  作为氢能飞机的轻量化解决方案,Greene Tweed 指出,由于碳/PEEK 复合材料其分子结构以及分子与石墨平面之间相对较大的空间而对氢具有渗透性,其 Xycomp 热塑性复合材料已在航空航天工业中广泛用作金属替代品。

 
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