格瑞特維 如何塑造可持续发展的未来
无论您是在深井中作业、在4万英尺高空飞行,还是在纳米级尺度上制造半导体,都需要能够应对全球最严苛环境的材料和解决方案。这正是格瑞特維 之处——从如今的密封件和复合材料部件,到1863年的马车鞭——我们的产品专为在“失败绝非选项”的情况下提供卓越性能而打造。
现在,随着世界向清洁能源过渡,我们的工程师正在努力创新、开发和测试所需的材料和解决方案,以应对向可持续发展跨越的公司所面临的挑战。以下是我们关注的四个关键领域,以及一些最具影响力的解决方案:
1.氢气:您的设备准备好了吗?

格瑞特維 专家与全球氢能领域的创新者保持着紧密合作。正因如此,我们深知氢能行业面临的严峻挑战,并正在积极开发先进材料和综合解决方案,旨在专门解决您最迫切的需求:
气态氢应用中的低温快速气体减压(RGD)耐受性:
快速气体减压(RGD)是高压气态氢系统中的主要风险。 压力突然释放会导致氢气(其极易渗透标准弹性体)发生爆炸性膨胀并损坏材料。格瑞特維弹性体,如Fusion® 938(FKM)和Chemraz® 678(FFKM),专为抵御氢气和二氧化碳系统中的极端 RGD 情况而设计。这些产品经过 ISO 标准测试,在富氢条件下表现出卓越的韧性。
液氢中的低温密封:
以低温液体形式储存的氢气面临着极大的热挑战,使得弹性体等普通材料变得脆弱而无效。我们使用金属弹簧加能(MSE)密封件,将耐用的金属密封件与先进的涂层和设计相结合,最大限度地减少氢扩散和腐蚀。我们在半导体等行业的低温密封方面拥有丰富的专业知识,因此我们的解决方案能够在这些条件下正常工作。
耐高温高压安全阀:
用于氢气和高压气体的安全阀(PRV)通常面临蠕变问题,这会导致材料随时间推移而变形。格瑞特維 Arlon® 3000XT是一种交联PEEK聚合物,在极端压力和温度条件下具备卓越的抗蠕变性、气密性能和长期可靠性,提供了优越的解决方案。 在高温高压(HPHT)条件下的测试以及超过10年的客户现场应用经验证明,Arlon® 3000XT的性能优于填充PEEK等传统材料,使其成为氢气系统中垫片、O型圈和背衬环的理想选择。某家《财富》500强工程解决方案公司的泄压阀中采用了这种先进的热塑性密封件,即使在高达20,000 psig的压力下,也能确保最佳性能和使用寿命。
对于需要更高的机械性能的应用,可以考虑 Arlon® 3160XT,我们的玻璃纤维增强型交联 PEEK 材料。与标准玻璃填充 PEEK 相比,它的抗蠕变性提高了 20 倍,在短期高温条件下的性能提高了 30-70%。这使得它在关键氢气系统中具有难以置信的耐用性和可靠性。
增强磨损和摩擦性能:
由于氢分子的润滑性较低,磨损和摩擦带来了巨大的挑战。随着时间的推移,这将导致热量增加和部件降解,最终缩短其使用寿命并导致昂贵的更换费用。 Arlon® 3000XT 及其化合物具有优异的耐磨性和低摩擦性,可延长工业阀门、管道配件和氢动力汽车等苛刻应用中的部件寿命。我们已经进行了大量的测试,以验证我们的交联聚醚醚酮能够在恶劣条件下提供可靠的性能,从而降低维护成本,让用户高枕无忧。
更安全、更快速的氢气压缩:
在离心系统中压缩氢气是一项独特的挑战--传统的金属叶轮无法承受所需的高速,在达到极限之前就会失效。为解决这一问题,我们开发了一种突破性的复合材料叶轮,其叶尖速度可超过 600 米/秒。这一创新确保了安全、高效的氢气压缩,并为性能设定了新标准。
2.碳捕集、利用和封存的隐性障碍

碳捕集、利用和封存(CCUS)是应对气候变化的重要工具,但建立足以应对挑战性应用的系统并非易事。设计能够适应苛刻应用的系统并非易事。胺基溶剂对 CCUS 至关重要,可有效捕获二氧化碳 (CO2) 和硫化氢 (H2S)。然而,它们的腐蚀性会损坏设备材料,导致泄漏、压力下降和代价高昂的停机。
材料选择是克服这些挑战的关键。标准材料在胺类溶剂形成的腐蚀性环境中往往无法胜任,因此必须采用先进材料。格瑞特維 Chemraz® 541,这是一种全氟弹性体,在接触胺类溶剂时能抵抗膨胀并保持材料完整性。测试表明其具有出色的耐久性和可靠性,可减少计划外停机并延长设备使用寿命。 我们通过将其浸泡在单乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)和甲基二乙醇胺(MDEA)等胺类溶剂中进行测试,结果表明该材料对这三种溶剂均表现出卓越的耐化学性,且体积膨胀率极低——这对在苛刻环境中保持部件完整性至关重要。
对于 CCUS 应用中常见的高温高压环境,我们先进的热塑性 PEEK Arlon® 3000XT 具有出色的耐化学性和热稳定性。它可确保 CCUS 系统的长期可靠性,减少更换频率。
3. 应对可持续航空燃料的挑战

可持续航空燃料(SAF)是传统石油喷气燃料的替代品,可最大限度地减少温室气体(GHG),是航空业减少碳排放承诺的核心。然而,成功采用可持续航空燃料并非没有挑战。
我们认识到,只有对所有燃料系统进行优化,SAF 才能在现代飞机上有效发挥作用,因此我们进行了严格的测试,以确保我们的材料能够承受 SAF 带来的化学、热和机械条件。我们使用温度升高的模拟操作环境和流体切换情景,对几种 FKM 进行了评估,包括 Fusion® 731、Fusion® 772 和 Fusion® 665 以及氟硅 FVMQ 409 材料,包括 100% SAF 和 SAF 混合物。
我们的FKM 复合物(Fusion® 731、772 和 665)性能出众,在所有测试的 SAF 配方中均表现出稳定可靠的特性。尤其是在三种 SPK 配方和与控制流体的 50/50 混合物中,以及在 20% SAK 与三种不同的 80% SPK 混合物中,这些化合物的性能都非常出色。这三种 FKM 弹性体在模拟 "干涸 "条件下暴露于极端温度时也表现出色,保持了其完整性和功能性。这凸显了它们的耐用性、适应性和对挑战性条件的适用性。不过,对于 FMVQ 409,由于其硬度下降较快、膨胀不一致以及干燥数据不稳定,我们建议在将其用于可能出现燃料切换或干燥条件的 SPK 或 SAK 混合燃料之前,先进行具体的最终应用测试。
这些结果凸显了我们的三种 FKM 弹性体(Fusion® 731、772 和 665)的坚固性及其在 SAF 环境压力下的性能。
4.攻克电池路障

储能是清洁能源价值链的另一个关键领域,可为客户提供灵活可靠的能源供应。这一点尤为重要,因为可再生能源在不断增长,并为消费者提供越来越多的电力。在各种长效储能技术中,电池正成为增长最快的市场,其利用率仅次于抽水蓄能,正迅速获得市场青睐。
作为一个充满活力、不断发展的市场,电池市场通过应对各种挑战,推动了大量研究和技术开发,以提高电池的整体性能和安全性,以及电池的可持续发展性,特别是随着电池生命周期重要性的不断提高。一些主要挑战包括:泄漏可能会影响电池性能;腐蚀性工作环境可能会降低工艺效率;热失控可能会引发火灾。选择合适的材料有助于避免这些潜在的挑战。
我们的玻璃纤维增强交联PEEK材料Arlon® 3160XT,在用于电池外壳时,其热性能优于标准PEEK材料。此外,我们的复合材料(如WR® 600和XR®-1)能够有效抵抗电池回收过程中使用的腐蚀性溶剂,从而以可持续的方式完成电池的全生命周期。 在格瑞特維,我们持续评估产品性能,以切实解决痛点。
让我们助您应对最严峻的挑战
打造可持续的未来并非易事,但您无需独自面对挑战。格瑞特維我们以成为您的创新伙伴为荣,致力于协助您的工程师在世界上最严苛的工业环境中优化设备性能。
立即联系我们,了解格瑞特维如何为您的清洁能源项目格瑞特維 支持。
