Was ist eine Titanelektrode?

Die Titanelektrode ist eine Art Elektrode, die metallisches Titan als Substrat verwendet und schließlich durch Sintern und Oxidation eine Oxidbeschichtung mit elektrokatalytischer Aktivität auf dem Titansubstrat bildet. Aufgrund ihrer physikalischen Dimensionsstabilität während des Gebrauchs wird sie auch als Dimensionsstabile Anode (kurz DSA) bezeichnet.

Nach der chemischen Zusammensetzung und den wichtigsten elektrochemischen Eigenschaften der Beschichtung lassen sich Titanelektroden grob in die folgenden drei Kategorien einteilen:

▲ Rutheniumbeschichtete Titanelektrode

Dieser Elektrodentyp hat eine geringe Überspannung für die Chlorentwicklung und eine hohe Überspannung für die Sauerstoffentwicklung und wird hauptsächlich bei verschiedenen Gelegenheiten zur Chloranalyse verwendet, wie z. B. in der Chlor-Alkali-Industrie, beim kathodischen Schutz usw. Ru-Ti) und Ru-Ir-Ti, Ru-Co-Ti, Ru-Co-Sn-Ti, Ru-Sn-Ti, Ru-Si-Ti, Ru-Ti-Zr, Ru-Ti-La, Ru -Ti-Ce und andere Beschichtungen.

▲Nicht mit Ruthenium beschichtete Titanelektrode

Ruthenium ist ein Edelmetall mit einem hohen Preis und begrenzten Vorkommen in der Natur. Um die Ru-Menge zu reduzieren oder Ru vollständig zu ersetzen, wurde eine nicht auf Ruthenium basierende beschichtete Titanelektrode entwickelt. Dieser Elektrodentyp hat im Allgemeinen eine hohe Sauerstoffentwicklungsüberspannung. Erfolgreichere Elektroden umfassen mit Zinn-Antimon beschichtete Titanelektroden, mit Co 3 O 4 -Spinell beschichtete Titanelektroden und mit Palladiumoxid beschichtete Titanelektroden.

▲Iridiumbeschichtete Titanelektrode

Bei einigen elektrolytischen Prozessen, wie z. B. der elektrolytischen Extraktion von Nichteisenmetallen, der Galvanisierungsindustrie und der elektrochemischen Reduktion zur Herstellung organischer Stoffe usw., ist die Designreaktion der Anode eine Sauerstoffentwicklungsreaktion, so dass man hofft, ein Anodenmaterial zu entwickeln mit geringer Sauerstoffentwicklungsüberspannung, Iridiumbeschichtung Vor diesem Hintergrund wurden geschichtete Titanelektroden entwickelt. Solche Elektrodenbeschichtungen umfassen Ir-Co, Ir-Ta, Ir-Sn, Ir-Ta-Co, Ir-Ru-Pd-Ti und andere Beschichtungen. Darunter ist die Ir-Ta-beschichtete Titanelektrode die erfolgreichste Sauerstoffentwicklungselektrode.

■Thermische Zersetzung

Das thermische Zersetzungsverfahren löst üblicherweise Metallsalzverbindungen in organischen Lösungsmitteln oder wässrigen Lösungen, beschichtet die Lösung auf dem Titansubstrat, verflüchtigt das Lösungsmittel durch Erhitzen und sintert dann bei hoher Temperatur, um die Salze zu zersetzen und zu oxidieren, um eine Oxidbeschichtung zu erhalten. Beschichtungsverfahren umfassen Sprühen, Rollen oder Streichen. Sprüh- und Rollbeschichtung haben einen hohen Mechanisierungsgrad, sind für die industrielle Großproduktion geeignet und haben ein gutes Arbeitsumfeld. Die Beschichtung ist relativ gleichmäßig, aber die Verschwendung von Beschichtungsflüssigkeit ist relativ groß. Das Streichen ist grundsätzlich für die Kleinserienfertigung geeignet. Dieses Verfahren erfordert eine einfache Ausrüstung und einen geringeren Verlust an Beschichtungsflüssigkeit, aber die Arbeitsintensität ist hoch, die Arbeitsumgebung ist schlecht und die erhaltene Beschichtung ist oft nicht gleichmäßig genug. Unter Verwendung des thermischen Zersetzungsverfahrens können Oxidelektroden mit mehreren Komponenten und ausgezeichneter Leistung leicht hergestellt werden, indem die Beschichtungsformulierung gesteuert wird [2,3].

■Sol-Gel-Methode

Das Sol-Gel-Verfahren ist ein aufkommendes Verfahren zur Herstellung von Beschichtungen basierend auf dem Prinzip der Kolloidchemie. Es kann Elektrodenbeschichtungen mit ultrafeinen Körnern herstellen, was die spezifische Oberfläche der Elektrodenoberfläche stark erhöht [4,5]. Das allgemeine Verfahren zur Herstellung von Titanelektroden nach diesem Verfahren besteht darin, metallorganische Verbindungen (wie Metallalkoxide) oder anorganische Verbindungen in Lösungsmitteln zu dispergieren, aktive Monomere durch Hydrolyse zu erzeugen und aktive Monomere zu polymerisieren, um Sole zu bilden, und die Sole darauf aufzutragen Titansubstrat wird der Solfilm getrocknet, um einen Gelfilm zu erhalten, und dann bei einer bestimmten Temperatur gesintert, um eine Beschichtung zu erhalten. Verglichen mit dem herkömmlichen thermischen Zersetzungsverfahren ist die durch dieses Verfahren hergestellte Elektrodenbeschichtung gleichförmig, die Körnung ist feiner und es gibt fast keine Risse, was in den letzten Jahren viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen hat.

■Elektroabscheidung

Das Elektroabscheidungsverfahren wird verwendet, um beschichtete Titanelektroden herzustellen. Im Allgemeinen wird eine unlösliche Elektrode als Anode verwendet und vorbehandeltes metallisches Titan wird als Kathode verwendet. Es wird in einer Lösung elektrolysiert, die entsprechende Metallionen enthält, und die Metallionen werden auf der Metall-Titan-Kathode abgeschieden. Nach dem Trocknen dann Hochtemperatur Die beschichtete Titanelektrode wird durch Sintern erhalten. Die nach diesem Verfahren erhaltenen Beschichtungen sind normalerweise relativ gleichmäßig und dicht. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass das Verfahren kompliziert ist und es nicht einfach ist, eine gleichförmige großflächige Elektrode herzustellen.

■Sputter-Verfahren

Der durch das Sputterverfahren hergestellte Film ist dicht und hat eine starke Bindungskraft mit dem Substrat. Dieses Verfahren erfordert jedoch die Verwendung einer speziellen Ausrüstung, das Herstellungsverfahren ist relativ kompliziert und die Mutterlauge wird mehr verschwendet, so dass es für eine industrielle Produktion im großen Maßstab nicht geeignet ist.

1. Wählen Sie Titanbasismaterial vom Typ TA1 und stellen Sie sicher, dass die Oberfläche der Platte glatt und glatt ist, ohne tiefe Kratzer und Unvollständigkeiten.

2. Führen Sie die mechanische Bearbeitung des ausgewählten Titansubstrats durch und verarbeiten Sie es zu den vom Kunden gewünschten Spezifikationen und Größen.

3. Perform annealing and leveling treatment on the titanium substrate at a temperature >500 Grad. (Um Spannungen zu beseitigen und Ebenheit zu gewährleisten.)

4. Während der Glüh- und Nivellierungsbehandlung wird eine dichte Titanoxidschicht auf der Oberfläche des Titansubstrats gebildet und mechanisch oder manuell poliert, um der Oberfläche einen metallischen Titanglanz zu verleihen.

5. Verwenden Sie eine 10-prozentige Oxalsäurekonzentration, um das Titansubstrat zu beizen und zu korrodieren, und führen Sie mehrere Stunden in einem leicht siedenden Zustand durch, so dass die Oberflächenoxidschicht in die Oberfläche des Titanhydrids geätzt wird.

6. Führen Sie eine angemessene qualitative und quantitative Konfiguration einer Edelmetalllösung gemäß der vom Kunden angewendeten Anodenumgebung durch.

7. Überprüfen Sie, ob das Beiz-Titan-Basismaterial geeignet ist, dh die Oberflächenschicht ist eine graue, gleichmäßige, pockennarbige Struktur, und führen Sie dann eine manuelle Beschichtung durch, sintern Sie gemäß der eingestellten geeigneten Temperatur und kühlen Sie sie nach dem Sintern aus dem Ofen natürlich ab Wenden Sie die zweite Beschichtung an, wenn sie auf Raumtemperatur abkühlt. Squeeze und so weiter, bis mehr als 17 bis 20 Mal, um die Konfigurationslösung aufzutragen.

8. Nachdem das Sintern der oben genannten verarbeiteten Teile abgeschlossen ist, wird der Lebensdauertest mit dem Ofenteststück durchgeführt, und der Test wird für die Lieferung qualifiziert und verpackt.

1. Elektrolytische Herstellung von Natriumhypochlorit in der Chloralkali- und Chloratindustrie

2. Elektrolysiertes Funktionswasser

3. Herstellung von Elektroden für Natriumhypochloritgeneratoren und Chlordioxidgeneratoren.

4. Kathodischer Schutz

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