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国内外的碱性⽔电解槽体密封主要采⽤模压橡胶和⾼分⼦材料，为了增加其耐⽤性，加⼊了⽯棉纤维、玻璃纤维、矿物纤维、碳纤维等增强纤维。
国外通常采⽤氯丁橡胶、橡胶、氟化橡胶或氟塑料等作为密封材料，这些材料在间断开机的情况下易出现槽体渗漏。美国Teledyne型电解槽每⼯作4000h后就需要紧⼀次拉紧螺杆，否则槽体渗漏。⽐利时Hydrogen system N.V公司⽣产的500H·S系列⼩型电解槽，由于采⽤了氟化橡胶质的密封材料，使⽤不到⼀年槽体渗漏严重，国内⽆法维修。德国鲁奇的电解槽采⽤聚四氟⼄烯密封材料，在停机时要通电保温保压，以免造成槽体渗漏。
肖秀丹
国内⽤于⼩室之间绝缘之间的绝缘密封垫⽚多数采⽤氟塑料制品，也有使⽤⽯棉橡胶板的，密封性能还是前者好。隔膜垫⽚发展⽅向应该是研制出⾮⽯棉型的，因⽯棉是⼀种致癌性材料。研制⽣产⾮⽯棉⽆毒垫⽚隔膜槽技术，挪威处于领先地位。美国Teledyne公司近年对此也进⾏了⼀定研究。 我国的碱性⽔电解密封材料主要有传统的⽯棉橡胶板、“布垫合⼀”的隔膜垫⽚、聚四氟⼄烯填充⽯棉垫⽚、聚四氟⼄烯⽆⽯棉填充垫⽚等。 1、⽯棉橡胶板
⾃1886年，奥地利克林格公司发明了第⼀块⽯棉橡胶板垫⽚开始，全球各地相继开始了该产品的⽣产⽯棉橡胶板以⽯棉纤维、橡胶为主要原料再辅以橡胶配合剂和填充料，经过混合搅拌、热辊成型、硫化等⼯序制成。京洲灯饰>机械发条
上世纪五⼗年代我国⽔电解制氢技术主要是仿苏产品，其代表型号为DY-24型常压⽔电解制氢设备主要⽣产⼚家为哈尔滨机联机械⼚，到现在仍然有众多⽤户使⽤着这个产品。DY-24型常压⽔电解制氢设备就是采⽤⽯棉橡胶板来进⾏密封。⽤于电解槽绝缘和密封的⽯棉橡胶板有⾼压和中压两种，参见表1。
表1 ⽯棉橡胶板主要参数表
⽯棉橡胶板是⼯程应⽤中最为⼴泛的⼀类密封材料，有着价廉、耐⾼温、⾼强度以及良好的操作性能等众多优点，但这种材料密封性能并不⾼(其密封性通常在1×10-2～1×10-3cm3N/S左右)。⽽且⾃⾝硬度⽐较⼤，在使⽤过程中容易发⽣应⼒松弛现象，影响其密封性能及寿命[8]。
另外，⽯棉橡胶板在碱性⽔电解的⾼温下容易粘连在极板密封⾯上，给更换垫⽚带来了许多⿇烦。尽管技术⼈员将聚四氟⼄烯包覆缠绕在⽯棉橡胶板表⾯对其密封性能有所改善，但是产品泄漏仍然很严重。需要特别指出的是由于健康和环保的原因，⽯棉制品不符合国际环保公约和国际标准化组织的要求，⽯棉垫⽚在国际市场上已被禁⽤或淘汰，建议不⽤或少⽤。
2、 “布垫合⼀”隔膜垫⽚[9]
所谓“布垫合⼀”就是把传统的⽯棉隔膜布与垫⽚合⼆为⼀，即在⽯棉隔膜布的四周，热塑、加压上⼀层塑料，使其中间部分起到分隔氧、氢的隔膜作膜作⽤，四周起到垫⽚的密封及绝缘作⽤。我国⼋⼗年代开始的DDQ和ZhDQ型⽔电解制氢设备就在⽯棉隔膜布周边热压纯的F40(⼄烯与四氟⼄烯的共聚物)或F46 (聚全氟⼄丙烯与四氟⼄烯共聚物) 粉来密封。
另外，德国鲁奇制氢设备是最早⼯业化的压⼒⽔电解槽，其⼩室的密封是⽤在⽯棉布的周边热压上聚四氟⼄烯薄膜，这样使电解⼩室的厚度很薄，仅为常压电解槽的五分之⼀。类似的，德国德马克公司⽣产的 EV 常压型⽅形电解槽，是在⽯棉隔膜布周边包以橡胶，起密封作⽤。
这种“布垫合⼀”整体式的密封结构成型加⼯较难，成品率较低，这是由于⽯棉隔膜布与周边的氟塑料受热冷却之后收缩度不同引起成品等厚度不均造成的。另外，⽯棉隔膜布具有⽐较厚，电阻⼤，在电解槽的⾼温⾼压运⾏环境和不断的开停机操作下会使得⽯棉隔膜布在碱液中易溶解等缺点，导致碱性⽔电解制氢设备能耗⾼、寿命低，⽽且⽯棉是致癌物质，许多国家已禁⽌使⽤。
3、PTFE 填充⽯棉垫⽚
ZDQ和CNDQ型制氢设备密封曾采⽤聚四氟⼄烯(PTFE)填充⽯棉垫⽚，代号 8002，是我国⾃⾏研制
的，以⽯棉纤维作为增强纤维，添加⽯墨、氧化铝等⽆机填料，经混合、模压、烧结、冷却等⼯序制得成品。其成品价格低廉、强度⾼、耐⽼化、耐腐蚀，耐⾼温及耐压缩、抗蠕变、长寿命等特性，曾⼴泛为国内⽔电解⾏业所采⽤[10]。
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但是这种密封垫也存在⼀些缺点，主要是⽯棉是⼀种⽆机硅酸盐纤维，没有天然的回弹性；同时，⽯棉在⾼温下容易硬化，容易与电极板粘连，使密封材料的更换⽐较困难；尤其是空⽓中悬浮的⽯棉纤维危害⼈体健康。随着⽯棉逐渐被列为禁⽤填料，国内外开始研制新型的⽆⽯棉环保密封垫⽚。
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4、 PTFE ⽆⽯棉填充垫⽚
随着⽯棉被禁⽌，⽆⽯棉电解槽特别受到国内外市场的关注，PTFE ⽆⽯棉填充改性就是对 ZDQ型和 CNDQ 型制氢设备的 8002 密封垫⽚改进。利⽤增强纤维和⽆机物填充剂进⾏ PTFE 的填充改性来代替传统的 8002 密封垫⽚，⽬前的填充物主要有玻璃纤维、⽯墨、⼆硫化钼、氧化铝、氮化硼、青铜粉等[11～14]。
⽆⽯棉填充改性PTFE的密封垫⽚由于PTFE与填料组分粘结较差，导致在电解槽运⾏环境下仍然出现蠕变渗漏现象。国外著名的专业⽣产密封材料的⼚家 Garlock 公司和 Flexitallic 公司则采⽤微孔PTFE、玻璃微珠、硅藻⼟、重晶⽯等填料来进⾏填充，其产品综合性能较好，改性后克服了聚四氟⼄烯的易冷流性，提⾼了回弹性及可压缩性，取得了良好的改性效果[15]。
⽆⽯棉填充改性 PTFE 的密封垫⽚加⼯成型较困难，⾸先模压的摊料操作，⼈⼯的摊料不匀使得垫⽚等厚度不均造成产品密封表⾯不均匀; 其次 “粉末冶⾦” ⼯艺的烧结参数不合理导致成品出现未 “熟透”的⽣料，这直接影响成品的致密度，降低其机械强度，缩短使⽤寿命；另外，原料未充分⼲燥造成加⼯过程中出现“⽓泡”也会影响产品质量造成电解液渗透。
因此，改性 PTFE 密封材料的加⼯，在合理运⽤填充、化学、结构等多种改性技术的同时，也要注重实际的成型加⼯⼯艺。
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