鈦陽極詳解

2019-04-16 11:01:44 544

1、什么是鈦陽極?

  鈦陽極就是鈦基金屬氧化物涂層中的陽極。根據其表面催化涂層不同分別具有析氧功能、析氯功能。一般電極材料要具有良好的導電性,極距變化小,耐腐蝕性強,機械強度和加工性能好,壽命長,費用低,對電極反應具有良好的電催化性能,目前鈦是最能滿足以上綜合要求的金屬,一般采用工業純鈦TA1\TA2

  鈦陽極上的金屬氧化物涂層的作用是:電阻率低,具有良好的導電性(鈦本身導電性能不好),貴金屬涂層的化學組成穩定,晶體結構穩定,電極尺寸穩定,耐蝕性好,壽命長,具有良好的電催化性能,有利于降低析氧、析氯反應的過電位,節約電能。

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2、冶金工業中的陽極分可溶性陽極不溶性陽極。

  可溶性陽極在電解過程中起補充金屬離子和導電的作用,不溶陽極只起導電作用。最早的不溶性陽極是石墨和鉛系陽極上世紀70年代鈦陽極作為新技術開始應用在電解和電鍍行業。目前不溶性陽極可分為兩大類:析氯陽極和析氧陽極。析氯陽極主要用于氯化物電解液體系,電鍍過程中陽極有氯氣釋放出來,因此稱為析氯陽極;析氧陽極主要用于硫酸鹽、硝酸鹽、氫氰酸鹽等電解液體系,電鍍過程中陽極有氧氣釋放出來,因此稱為析氧陽極。鉛合金陽極析氧陽極,鈦陽極根據其表面催化涂層不同分別具有析氧、析氯功能或二者功效兼有。

3、鉛及鉛合金陽極   

  鉛合金陽極屬于析氧陽極,析氧反應的電解液為硫酸和硫酸鹽,主要用于電解冶金。這種陽極存在電解過程中幾何尺寸會有所變化的缺陷。,在電解過程中,鉛陽極基體首先轉化成硫酸鉛,然后再轉化為氧化鉛。硫酸鉛是一個中間層,它是絕緣體,起著化學阻擋層的作用,可以在硫酸環境中保護內層的鉛基體。氧化鉛在外層是實際意義上的電極,上面發生析氧反應,氧化鉛的析氧電位很高,并且隨著電流密度的增加迅速上升,鉛合金陽極的這種特征是由它外層物質氧化鉛的固有特點氧化鉛是電的不良導體所決定的。此外,在電解過程中,氧化鉛陽極結構的電化學性能不斷衰減,其內部應力的產生導致氧化物一層層脫落,另外,過氧化鉛的生成也導致氧化物不斷溶解,作為中間層的硫酸鉛再次被轉化為氧化鉛,成為新的外層氧化物電催化活性物質,內層的鉛基體又被氧化,形成新的硫酸鉛中間保護層。因此,在電解過程中,鉛及其合金元素不斷溶解到電解液里并沉淀造成溶液污染(溶液中化學沉淀)和陰極產物的污染(陰極表面的污染物電沉積,電解到銅的純度不能很好的得到保證)。

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4、鈦陽極   

  鈦陽極比起石墨陽極和鉛合金陽極不存在機械尺寸衰減的弊病,因此又被稱作尺寸穩定性陽極。鈦陽極具有下列優點幾何尺寸穩定;幾何形狀的多樣性;優異的電化學和化學性能的穩定性;優良的電催化活性陽極電位低,對電路密度的變化不敏感;省電節能、延長電解液的使用壽命;免維護;長壽命(非常重要);陰極產物質量高(無雜質或極少雜質,微觀結構均勻,比如電解銅、鋅、鎳)。鈦陽極是一種雙層復合結構,由金屬基體和基體上的涂層組成。鈦基體作為導電體,涂層的作用是析氧/析氯反應的電化學催化劑,這種涂層的析氧/析氯電位低,而且析氧/析氯電位幾乎不隨電流密度發生變化。鈦基導電體是一種永久性的材料,涂層壽命長,用它能得到幾乎完全純凈的陰極產品,無污染,節能。 


 

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