炭黑產業網據世界橡膠展消息,美國 Greene Tweed 公司稱,航空業越來越重視使用風能和太陽能等可再生能源產生的綠色氫氣 (H2)。研究表明氫氣可以提供噴氣燃料三倍的能量。
然而,氫氣給地面和飛機上的儲存和運輸帶來了環境挑戰。研究人員和工程師正在探索可以支持新飛機設計和運營、機場基礎設施和燃料供應鏈的先進材料。
主要挑戰之一是滲透,特別是氫氣是一種非常輕、低密度的氣體,它可以滲透任何類型的聚合物材料和金屬。

當與高壓或壓力循環應用相結合時,氫氣滲透會產生快速氣體減壓 (RGD) 問題。根據壓力和溫度水平,Greene, Tweed 推薦由氟橡膠或金屬彈簧加壓 (MSE) 聚四氟乙烯唇形密封制成的特殊 O 形圈,它們可提供“出色”的抗氫暴露能力。
由于在低溫下也可能發生滲透,該公司建議氟橡膠的 O 形圈或 MSE 唇形密封件可以提供最佳解決方案。
與此同時,Greene Tweed 目前正在評估新的密封解決方案和隔熱材料,以應對液態氫的極端溫度。
另一個問題是氫分子的低潤滑性會導致閥門和壓縮機等設備過度磨損和摩擦。為了解決這些問題,Greene Tweed 提供了一種具有獨特干運行特性的全氟烷氧基樹脂(PFA)復合材料和一種特殊的交聯聚醚醚酮(PEEK) 聚合物材料。
考慮到重量,飛機燃料消耗的一個關鍵問題,Greene Tweed 指出,氫的能量密度(按體積)比噴氣燃料低約三倍。因此,必須顯著增加儲層的大小,以用氫氣輸送與噴氣燃料相同體積的能量。
作為氫能飛機的輕量化解決方案,Greene Tweed 指出,由于碳/PEEK 復合材料其分子結構以及分子與石墨平面之間相對較大的空間而對氫具有滲透性,其 Xycomp 熱塑性復合材料已在航空航天工業中廣泛用作金屬替代品。