니켈폼·펠트 기재

만드는 방법이 다릅니다. 폼은 스펀지 모양 골격에 니켈을 입힌 뒤 안쪽 틀을 태워 없앤 것이라 빈 공간이 하나로 이어져 있습니다. 섬유 소결은 금속 섬유를 겹쳐 놓고 서로 닿는 자리만 붙인 것이라 섬유 사이가 통로가 됩니다. 펠트와 소결 시트는 부르는 이름만 다를 뿐 같은 계열입니다. 그래서 쓰임이 다릅니다. 폼은 공극이 크고 두께를 mm 단위까지 잡을 수 있어 기포가 빠져나가기 쉽습니다. 섬유 소결은 0.3 mm 안팎으로 얇게 나오고 눌린 상태에서 두께가 덜 무너집니다. 섬유 지름은 등급마다 다릅니다. 저희가 다뤄 본 것으로는 티타늄 펠트가 20 µm, 니켈 섬유 소결 시트가 22 µm 입니다.

폼

이어진 개방 기공. 두께 범위가 넓고 기체가 빠지기 쉽다

섬유 소결 (펠트·시트)

섬유를 접점에서 붙인 층. 얇게 나오고 압축에서 두께가 덜 무너진다

PPI 는 1인치 안에 기공이 몇 개 들어가는지 세는 값입니다. 숫자가 크면 기공이 촘촘합니다. 기공률은 전체 부피 가운데 빈 공간이 차지하는 비율입니다. 두 값은 서로 다른 것을 재기 때문에 PPI 가 높다고 기공률이 낮은 것은 아닙니다. 폼은 PPI 로, 섬유 소결 기재는 기공률로 지정하는 것이 관행입니다. 아래 표가 두 묶음으로 나뉘고 열이 서로 다른 것도 그 때문입니다. 두 값을 나란히 놓고 비교하실 수는 없습니다.

소재와 구조, 두 가지를 먼저 정하면 나머지는 치수 문제입니다. 소재는 전해액과 전위가 정합니다. 알칼리 수전해 양극 쪽은 니켈이 표준이고 저희 양극도 니켈폼 위에 올립니다. 니켈이 견디지 못하는 조건이면 티타늄을 봅니다. 스테인리스는 니켈 대신 그 위에 촉매를 직접 합성해 보시려는 연구에서 찾습니다. 구조는 쓰임이 정합니다. 촉매를 올려 전극으로 쓰실 것인지, PTL 로 두어 기체와 물만 지나가게 하실 것인지에 따라 필요한 공극이 달라집니다. 어느 쪽인지 알려 주시면 그 조건에서 좁힙니다.

니켈

알칼리 조건의 표준. HXP-an 양극이 올라가는 소재

티타늄

니켈이 견디지 못하는 전해액·전위 조건

스테인리스

니켈 대신 이 기재에 촉매를 직접 합성해 보려는 연구에서 찾는다