الفلوريسين في الصناعات المختلفة - الطاقة الخضراء

في عام 1934 ، طورت ألمانيا لأول مرة polychlorotrifluoroethylene (PCTFE). في عام 1938 ، طورت دوبونت polytetrafluoroethylene. منذ التصنيع ، تزايدت أنواع الفلوروريسين ، ويجب توسيع الحقل. الطيران والفضاء والبترول والكيماويات والآلات والإلكترونيات والبناء والمبيدات الحشرية والأدوية والمواد الحية.

1 خصائص وأنواع الفلوروريسين

يتم الحصول على الفلوروريسين بواسطة البلمرة المتجانسة أو البلمرة المشتركة لمونومر يحتوي على ذرة الفلور. تبلغ القدرة الكهربية لذرة F 4.0 ، ونصف قطر فان دير فالس 1.35 ، وطاقة السندات CF تبلغ 487.2 كيلو جول / مول ، وله علاقة CF CF باستقطاب قدره 0.68 cx. بالإضافة إلى ذلك ، الهيكل الخاص يجعل الفلوروريسين مقاوم للحرارة ومقاوم للأحماض. إنه ذو أداء ممتاز من حيث المقاومة القلوية ، المقاومة الكيميائية ، مقاومة الطقس ، مقاومة الكارهة للماء ، مقاومة البقع ، عدم الالتصاق ، التوافق الحيوي ، نفاذية الغاز الانتقائية ، حساسية الإشعاع ومعامل الاحتكاك المنخفض. تشمل أصناف الفلوروريسين المستخدمة أساسًا: بوليترافلوروإيثيلين (PTFE) ، بولى كلوروفلوروإيثيلين (PCTFE) ، فلوريد بولي فينيل إيثيلين (PVDF) ، فلوريد بولي فينيل (PVF) ، وتيترافلوروإيثيلين-هيكسافلورو بروبيلين (FEP) ، كوبوليمر الإيثيلين - كلورو ثريفو فلوروإيثيلين - فلوريد البروبيل إيثيلين - فلوريد البروبيلين ).

2 تطبيق الفلوروريسين في الصناعة

الطاقة الخضراء

手机

تعد بطارية الليثيوم أيون الثانوية بطارية خضراء عالية الطاقة ظهرت في أواخر الثمانينيات. إنه يتميز بجهد عالي ، سعة كبيرة ، تفريغ ذاتي صغير ، دورة حياة طويلة ، وحماية البيئة. إنها صناعة دفاع ، وكاميرا رقمية ، وهاتف محمول ، وكمبيوتر محمول ، ومساحة. أحد محاور البحث والتطوير في مجال الطاقة في السنوات الأخيرة في مجال التكنولوجيا. تشمل بطاريات الليثيوم أيون بطاريات الليثيوم أيون السائلة (LIB) وبطاريات أيون الليثيوم من نوع البوليمر (LIP).

في بطارية ليثيوم أيون من النوع السائل ، يستخدم راتنج PVDF أساسًا كوثيقة للمادة الفعالة للأنوود والقطب الكهربائي ؛ في بطارية ليثيوم أيون من نوع البوليمر ، يتم تصنيع راتنج PVDF المعدل في غشاء بالكهرباء البوليمر مع ملح الليثيوم والمذيب. . يتم استبدال راتنج PVDF بواسطة ذرة فلورية لها قدرة كهربيّة تبلغ 4.0 في ذرة الهيدروجين لذرة كربون في سلسلة الكربون ، وتُعاد ذرات الفلورين بشكل متبادل بحيث يتم توزيع ذرة الفلور حلزونيًا على طول سلسلة الكربون ، يتم تثبيت محيط سلسلة الكربون من خلال سلسلة من الخصائص. يحيط بحاجز ذرات الفلور ، هذا الحاجز المجسم الخالي من الفجوة يجعل من المستحيل على أي ذرة أو مجموعة أن تدخل الجزء الداخلي من هيكلها وتدمير سلسلة الكربون ، وبالتالي تظهر ثباتًا كيميائيًا وحراريًا عاليًا للغاية ، مما لا يجعل راتينج PVDF كافياً قوة الرابطة وأيضا جعل راتنج PVDF أقل عرضة للأكسدة أو الحد. في الوقت نفسه ، بسبب الاستقطاب المنخفض للغاية لسندات CF ، والذي يبلغ 0.68 سم فقط ، فإن راتنج PVDF عازل للغاية.

لذلك ، عند تطبيق راتنج PVDF على بطارية ليثيوم أيون سائلة ، يمكن أن يضمن ذلك:

(1) قوة رابطة كافية لمنع سقوط المادة الفعالة على المجمع الحالي أو التكسير أثناء تجميع البطارية وفصلها عن المجمع الحالي بواسطة طبقة الغطاء أو التكسير أثناء دورات الشحن والتفريغ المتكررة ؛ (2) نطاق الجهد التشغيل داخل ، لا تتأكسد بسهولة أو تخفيضها ؛

(3) مذيب عضوي غير قابل للذوبان في المحلول الكهربائي ، ولكنه قابل للذوبان في الطلاء المستخدم كسطح المجمع الحالي ؛ (4) يمكن توفير كمية كافية من قوة الترابط في كمية صغيرة.

بالإضافة إلى ذلك ، راتنج PVDF مناسب للترقية والتطبيق. تتكون بطارية ليثيوم أيون بوليمر من طبقة الأنود ، طبقة الكاثود وطبقة المنحل بالكهرباء البلاستيكية بين القطبين. يتمثل دور طبقة غشاء المنحل بالكهرباء في فصل القطبين الموجب والسالب ، ومنع الدوائر القصيرة ، وضمان مرور أيونات الليثيوم لتوفير أعلى الموصلية. باعتباره غشاء المنحل بالكهرباء لبطارية ليثيوم أيون بوليمر ، راتنج PVDF المعدل عمومًا ، مثل بوليمر كوبوليمر P (VDF-HFP) ، بوليمر PVDF-PEO ، وما إلى ذلك ، لا يرث الاستقرار الحراري ومقاومة التآكل لراتنج PVDF. لديها مزايا كبيرة عازلة ثابتة وقوة ميكانيكية عالية ، ويتغلب على أوجه القصور في ضعف الذوبان ومرونة الفلوروريسين. إنها مادة غشاء بالكهرباء مثالية لبطاريات ليثيوم أيون البوليمر.

يحتوي فيلم FEP على نفاذية عالية للضوء ومقاومة جيدة للضوء ويمكن استخدامه في مجمعات الطاقة الشمسية. يتم استخدام غشاء FEP كحاجز للحمل الحراري في مجمع الطاقة الشمسية عالي الكفاءة الذي ينتج عن Tekno Term AB. تظهر نتائج الاختبار أن المكثف يمكنه تزويد الماء الساخن بدرجة حرارة تزيد عن 100 درجة مئوية خلال عام واحد. الطبقة الخارجية للمركز مصنوعة من الزجاج المقاوم للشفافية العالية ، ويتم التخلص من فيلم FEP تحت الطبقة الزجاجية. نظرًا لأن نفاذية فيلم FEP يصل إلى 96٪ ، يمكن أن ينتقل الضوء الشمسي بالكامل تقريبًا أثناء تثبيته إلى حد كبير. عكس تدفق الحرارة. يمكن استخدام الحرارة المجمعة على المكثف بشكل مباشر أو تجميعها في حاوية تحت الماء. وفقًا لـ Tekno Term AB ، يضمن هذا المكثف فقدان حرارة أقل من 1.6 واط / م 2. يمكن استخدام فيلم FEP بالألمنيوم أو الفضي في نظام التحكم في درجة الحرارة للسطح الخارجي للمركبة الفضائية. يمكن للطلاء المعدني ضمان ارتفاع معدل الإشعاع الشمسي ، بينما تمتص طبقة الفيلم FEP الإشعاع الحراري للمركبة الفضائية.