铂金属氧化物钛阳极

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不溶性阳极的研究进展剖析

不溶性阳极的研究进展剖析

不溶性阳极的研究进展上海轻工业研究所有限公司研发中心邱海兵摘要:传统不溶性阳极包括铂金、石墨及铅合金阳极,目前针对不溶性阳极的研究包括抗氧化涂层石墨电极、二氧化铅电极和钛阳极金属氧化物涂层电极。

关键词:不溶性阳极涂层电极石墨电极二氧化铅电极钛阳极电极传统的不溶性阳极材料大致分为三类:铂金、石墨及铅合金阳极。

铂金价格昂贵,石墨与铅合金阳极高电流电解时发生溶蚀,耐腐性差,析氧过电位大,电化学催化性能低,能耗较大,尤其是阳极中有毒的铅会在溶液中溶解,造成污染,对阴极过程造成影响。

金属氧化物电极作为电化学反应的催化剂,是20世纪60年代发展起来的一种新型不溶性阳极材料,常被称为金属涂层电极。

目前,针对不溶性阳极的研究以石墨、涂层钛阳极的研究最受关注。

一、抗氧化涂层石墨电极【1】石墨电极,主要以石油焦、针状焦为原料,煤沥青作结合剂,经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而制成,具有良好的高温性能,热膨胀系数低、重量轻、耐腐蚀性强,易于加工,抗热冲击性能优良,但是它在高温下的突出缺陷是易氧化。

石墨的氧化从450℃开始,超过750℃后氧化急剧增加,且随着温度的升高而加剧。

为了降低石墨电极的消耗,许多研究工作者都开展了抗氧化、添加涂层、改变原料配比工艺研究工作。

抗氧化涂层是石墨电极抗氧化最有效的和最主要的手段,它可以大幅度提高石墨电极在氧化环境中的使用温度。

它的基本功能是把基体材料和氧化环境隔离开来。

它与普通石墨电极相比,具有如下特点:1)1500℃内有效防止石墨电极表面氧化;2)减低石墨电极消耗24%~50%。

;3)提高电极使用寿命26%~60%。

其中在加工好的石墨电极表面上熔合一薄层铝基金属陶瓷涂层,这种既能导电又耐氧化的涂层材料是由铝及多种成分的耐火泥浆共熔后形成的,其特点和作用是:1)为电极提供一个高效隔氧层和高导电的外表层,从而可防止电极表面氧化和降低电极净耗,同时也降低了电极内部的电流密度。

钛的阳极氧化原理

钛的阳极氧化原理

钛的阳极氧化原理
钛是一种常见的金属材料,它具有良好的物理和化学性能,经常用于制造工具、器具、各种零件、结构件以及精密的机械零部件。

钛阳极氧化是一种重要的表面处理技术,它可以通过在钛表面形成一层薄膜,使其表面具有非常好的力学性能、耐腐蚀性、耐蚀性和耐热性。

钛阳极氧化一般采用电化学方法进行。

电化学氧化过程的基本原理是,在特定电位上将电解质和氧气混合,并在钛表面形成氧化膜。

在电解过程中,钛质子转移到溶液中,形成Ti+,而氧则取代部分钛原子,形成TiO2(钛氧化物)。

在较低的温度环境中,TiO2膜是结晶的,属于类似金红石的结构;而在高温下,TiO2膜会逐渐变得非晶化,变得更加柔软和有韧性。

钛阳极氧化的电位控制和电解溶液的配制是影响钛氧化物膜质
量的主要因素。

一般来说,电位控制在-1.2至-1.5V之间,电解溶液配制通常是采用氢氧化钠溶液,PH值为3.5-4.5,浓度在30-40g/L。

此外,温度也是重要因素,温度的变化也会影响氧化膜的质量。

一般地,常温下的电解就可以产生较高质量的氧化膜,而高温电解则可以产生更厚的氧化膜,但氧化膜的表面质量会变差。

钛阳极氧化是一种重要的表面处理技术,可以提高钛表面的耐腐蚀性、耐蚀性和耐热性。

在正确的钛阳极氧化条件下,可以产生高质量的氧化膜,从而满足应用要求。

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钛合金阳极氧化 (2)

钛合金阳极氧化 (2)

钛合金阳极氧化1. 简介钛合金是一种具有优异耐腐蚀性和轻质高强度特性的金属材料。

然而,钛合金表面易受到氧化而导致腐蚀和磨损。

为了增加钛合金的耐腐蚀性和改善其表面性能,钛合金阳极氧化技术应运而生。

本文将介绍钛合金阳极氧化的原理、过程和应用。

2. 阳极氧化的原理阳极氧化是一种通过电化学反应在金属表面形成氧化层的技术。

在钛合金阳极氧化中,钛合金作为阳极,经过特定的电解处理,形成氧化膜层。

这种氧化膜层具有良好的耐腐蚀性、硬度和附着力。

在阳极氧化过程中,首先将钛合金作为阳极浸泡在电解液中,然后通过施加一定的电流密度和电压,使阳极发生氧化反应。

这个过程在电极上会产生一定的氧气,并在钛合金表面形成一层致密的氧化膜。

3. 阳极氧化的过程钛合金阳极氧化的过程主要包括以下几个步骤:3.1 电解液准备选择适当的电解液对于阳极氧化的成功至关重要。

常用的电解液包括硫酸、磷酸、硫酸铬和硫酸钠等。

这些电解液中含有一定浓度的酸或盐,可以通过调节电解液的成分和浓度来控制氧化膜的形成和性质。

3.2 清洗和预处理在进行阳极氧化之前,钛合金表面需要进行清洗和预处理,以去除表面的污垢和氧化物。

这可以通过使用溶剂、碱性清洗剂和机械刮削等方法来实现。

3.3 电解过程将清洗和预处理后的钛合金放置在电解槽中,将其作为阳极连接到正极,使其与电解液相接触。

然后,通过施加一定的电流密度和电压,使阳极氧化反应发生。

在电解过程中,阳极会释放出氧气,并在钛合金表面形成一层氧化膜。

电解过程的时间和条件可以根据需要来调整,以获得不同厚度和性质的氧化膜。

3.4 氧化膜处理完成阳极氧化后,需要对生成的氧化膜进行一些处理。

这可以包括清洗、封闭和染色等步骤。

清洗可以去除电解液和残留物,封闭可以提高氧化膜的耐腐蚀性能,染色可以改变氧化膜的颜色。

4. 阳极氧化的应用钛合金阳极氧化技术在许多领域都有广泛的应用。

以下是一些主要的应用领域。

4.1 航空航天钛合金在航空航天领域具有重要的应用价值,阳极氧化可以提高钛合金的耐腐蚀性能和硬度,延长其使用寿命。

钛阳极详解

钛阳极详解

钛阳极详解什么是钛阳极?钛阳极全称叫钛基金属氧化物涂层钛阳极(MMO)。

也叫KSA阳极。

(尺寸形状稳定型阳极)。

它以钛为基板,在钛基板上刷涂贵金属涂层,使其具有良好的电催化活性及导电性。

钛阳极分类:按照在电化学反应中阳极析出气体来区分,析出氯气的称析氯阳极,如钌系涂层钛电极:析出氧化的称为析氧阳极,如铱系涂层钛电极和白金钛网/板。

析氯阳极(钌系涂层钛极):电解液中氯离子含量高:一般在盐酸环境及电解海水,电解食盐水环境。

对应我公司产品为钌铱钛阳极,钌铱锡钛阳极。

析氧阳极(铱系涂层钛电极):电解液一般为硫酸环境。

对应我公司产品为铱钽阳极,铱钽锡阳极,高铱阳极。

镀铂阳极(白金钛网/白金钛板):钛为基材。

表面镀上贵金属铂,镀层厚度一般为1-5um(微米)。

白金钛网网孔规格一般为12.7*4.5mm或6*3.5mm.阳极的选择:如果客户不清楚应该用什么阳极,我们就需要客户提供阳极工作的环境及介质:1. 每平方米的电流密度.(单个阳极所承载的电流强度除以电极表面积)2. 温度.3. PH值.4. 溶液的成分构成及比例.5. 生产的产品或用途等.钛阳极上金属氧化物涂层的作用是什么?通过覆盖不同的涂层,增强导电性能及电催化活性,促进电解反应过程及延长阳极在不同使用环境下的使用寿命,达到预期的使用效果.钛阳极上金属氧化物涂层的厚度问题:起电化催化反应的主要是涂层中的贵金属,只有贵金属含量达到使用要求才能保证阳极产品的正常工作.厚度只是一个表象,主要由刷涂的遍数和溶剂的浓度决定,和贵金属含量含量的多少没有直接联系,过厚的涂层反倒更容易脱落.什么叫阳极钝化什么是金属的钝化现象?把铁丝浸在稀硝酸中时,铁丝很快就会溶解,但吧铁丝放在浓硝酸中时铁丝的溶解现象几乎完全停止了.这时如果把铁丝重放回稀硝酸中,铁丝已不再溶解,用肉眼甚至用显微镜观察也看不出铁丝表面有什么变化,人们认为铁丝这时处于钝化状态.阳极在电角运转过程中,工作寿命有一定的期限.当电压升的很高,实际上没有电流通过时,阳极便失去作用,这种现象称为阳极钝化.阳极使用寿命的影响因素主要有哪些:1. 电流密度:电流密度和阳极寿命成反比.电流越大,阳极使用寿命越短.我公司阳极设计电流密度为2000A/M2内.建议电流密度不要超过2000A/M2.另外尽量避免电流忽大忽小.2. 钛基材:阳极的基材一般选用纯钛,且要求在TA1的材质以上,若使用的基材纯度不够,耐腐蚀性能就会大打折扣,对阳极的使用寿命有很大影响.3. 电解液:电解液中禁止含有氟离子,氰基离子和硫离子,如有对阳极的寿命影响也比较大.电解液中氯离子含量应控制在200PPM以内.4. 倒极:倒极是阳极修复时时常采用的一种方式,可以使已经钝化的旧涂层从基体表面脱落.所以在使用中禁止到极.5. 频繁断电:在没有电流通过的情况下,涂层在溶液中长时间浸泡会受到很大损害.所以在阳极不工作的时候最好通以很小的电流,维持回路的产生,.长时间不用的时候,将阳极从液体中取出,用清水冲洗干净,晾干存放.6. 人为损伤:阳极表面不能有硬伤,如果部分涂层受损,即使是很小的一道划伤,也会使阳极迅速被腐蚀\钝化,最后导致失效.所以在安装及使用阳极中要轻拿轻放,避免磕碰.7. 短路.禁止在通电情况下的阴阳极接触.短路造成的瞬间电流非常大,可烧毁极板.8. 温度:温度和阳极寿命也成反比关系,我公司设计阳极设计温度为40-60度,.建议温度不要超过6 0度.钛阳极的优点(和铅阳极,铅锡阳极对比):1. 尺寸稳定(基体不溶解),极间距不变化,可保证槽电压稳定.2. 工作电压低,电能消耗少,比铅阳极节电20%.3. 阴极产物纯度高.4. 不会产生阳极泥,不污染槽体.5. 重量轻,可降低劳动强度.6. 基体可反复使用.钛阳极在电镀行业的应用电镀的定义:就是利用电解原理在某些金属表面上镀一薄层其它金属或合金的过程,一般情况下,镀层金属做阳极,被氧化成阳离子进入电镀液:待镀的金属制品做阴极,镀层金属的阳离子在金属表面还原形镀层.一般需要含镀层阳离子的溶液做电镀液,以保持镀层金属阳离子的浓度不变.电镀的目的:是在基材上镀上金属镀层,改变基材表面性质或尺寸,电镀能增金属的抗腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属)增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性、和表面美观。

不溶性阳极的研究进展

不溶性阳极的研究进展

不溶性阳极的研究进展上海轻工业研究所有限公司研发中心邱海兵摘要:传统不溶性阳极包括铂金、石墨及铅合金阳极,目前针对不溶性阳极的研究包括抗氧化涂层石墨电极、二氧化铅电极和钛阳极金属氧化物涂层电极。

关键词:不溶性阳极涂层电极石墨电极二氧化铅电极钛阳极电极传统的不溶性阳极材料大致分为三类:铂金、石墨及铅合金阳极。

铂金价格昂贵,石墨与铅合金阳极高电流电解时发生溶蚀,耐腐性差,析氧过电位大,电化学催化性能低,能耗较大,尤其是阳极中有毒的铅会在溶液中溶解,造成污染,对阴极过程造成影响。

金属氧化物电极作为电化学反应的催化剂,是20世纪60年代发展起来的一种新型不溶性阳极材料,常被称为金属涂层电极。

目前,针对不溶性阳极的研究以石墨、涂层钛阳极的研究最受关注。

一、抗氧化涂层石墨电极【1】石墨电极,主要以石油焦、针状焦为原料,煤沥青作结合剂,经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而制成,具有良好的高温性能,热膨胀系数低、重量轻、耐腐蚀性强,易于加工,抗热冲击性能优良,但是它在高温下的突出缺陷是易氧化。

石墨的氧化从450℃开始,超过750℃后氧化急剧增加,且随着温度的升高而加剧。

为了降低石墨电极的消耗,许多研究工作者都开展了抗氧化、添加涂层、改变原料配比工艺研究工作。

抗氧化涂层是石墨电极抗氧化最有效的和最主要的手段,它可以大幅度提高石墨电极在氧化环境中的使用温度。

它的基本功能是把基体材料和氧化环境隔离开来。

它与普通石墨电极相比,具有如下特点:1)1500℃内有效防止石墨电极表面氧化;2)减低石墨电极消耗24%~50%。

;3)提高电极使用寿命26%~60%。

其中在加工好的石墨电极表面上熔合一薄层铝基金属陶瓷涂层,这种既能导电又耐氧化的涂层材料是由铝及多种成分的耐火泥浆共熔后形成的,其特点和作用是:1)为电极提供一个高效隔氧层和高导电的外表层,从而可防止电极表面氧化和降低电极净耗,同时也降低了电极内部的电流密度。

钛阳极介绍

钛阳极介绍

钛阳极就是钛基金属氧化物涂层中的阳极。

根据其表面催化涂层不同分别具有析氧功能、析氯功能。

一般电极材料要具有良好的导电性,极距变化小,耐腐蚀性强,机械强度和加工性能好,寿命长,费用低,对电极反应具有良好的电催化性能,目前钛是最能满足以上综合要求的金属,一般采用工业纯钛TA1\TA2。

中文名钛阳极外文名titanium anode目录1. 1介绍2. 2优点3. 3分类1. ▪溶性阳极和不溶性阳极2. ▪氯碱工业用钛阳极3. ▪电镀用钛阳极1. ▪铅及铅合金阳极2. ▪涂层钛阳极介绍编辑钛阳极上的金属氧化物涂层的作用是:电阻率低,具有良好的导电性(钛本身导电性能不好),贵金属涂层的化学组成稳定,晶体结构稳定,电极尺寸稳定,耐蚀性好,寿命长,具有良好的电催化性能,有利于降低析氧、析氯反应的过电位,节约电能。

优点编辑1、钛阳极工作寿命长,隔膜法生产氯碱工业中,金属阳极耐氯和碱的腐蚀,阳极寿命己达6年以上,而石墨阳极仅为8个月。

2、可克服石墨阳极和铅阳极溶解问题,避免对电解液和阴极产物的污染,因而可提高金属产品纯度。

3、可提高电流密度。

隔膜法生产氯碱中,石墨阳极的工作电流密度为8A/dm2,钛阳极可成倍地增加,达17A/dm2,这样在电解厂房、电解槽相同的条件下,产量可增加1倍,提高了单槽生产能力,有效地提高了劳动生产效率。

在高工作电流密度下进行电解时,使用钛阳极比较适宜。

4、由于采用了金属阳极,氯酸盐电解槽的高温、高电流密度操作成为可能。

金属阳极的采用使电解槽构造得以改善,降低了电能消耗,加快了次氯酸盐生气氯酸盐的化学反应,从而提高了生产性能。

5、采用了DSA,水银法及隔膜法食盐电解槽的设计概念和操作条件得以改进,能耗得以降低。

DSA低的过电位特性,电极间表面及电极的气泡容易排除,是金属阳极电解槽槽电压降低的重要原因。

由于钛阳极具有很多优点,它的开发使氯碱工业取得很大经济效益,因此很快便在世界各地推广使用。

辅助阳极

辅助阳极

辅助阳极油气储运工程07级本科二班姓名:黄伟学号:200711011230辅助阳极辅助阳极用做阴极保护系统中的辅助电极,称为辅助阳极,通过其本身的溶解,与介质(如土壤、水)、电源、管道形成电回路。

辅助阳极在不同的环境中使用不同的材料,有高硅铸铁阳极,铂钛阳极,铂铌阳极,钛基金属氧化物阳极,石墨阳极,埋地金属氧化物阳极等。

辅助阳极的基本要求在外加电流阴极保护系统中与直流电源正极相连接的电极称为辅助阳极。

它的作用是使外加阴极电流得以从阳极经过介质流到被保护体, 构成电流的回路。

辅助阳极的电化学性能、机械性能、工艺性能以及阳极的形状, 布置方法等均对阴极保护的效果有重要的影响, 因此, 必须合理地选用阳极材料。

辅助阳极应满足以下要求:(1) 具有良好的导电性和较小的表面输出电阻;(2) 在高电流密度下阳极极化小, 而排流量大。

即在一定的电压下, 阳极单位面积上能通过较大的电流;(3)具有较低的溶解速度, 耐蚀性好, 使用寿命长;(4) 具有一定的机械强度、耐磨、耐冲击振动;(5) 材料带源方便, 价格便宜, 容易制作。

辅助阳极是外加电流阴极保护系统的重要组成部分。

阴极保护是基于电化学腐蚀原理的一种防腐蚀手段。

阴极保护是基于电化学腐蚀原理的一种防腐蚀手段。

阴极保护分为牺牲阳极保护和强制电流保护两种方法。

在这里我们只研究辅助阳极法。

牺牲阳极法将被保护金属和一种可以提供阴极保护电流的金属和合金(即牺牲阳极)相连,使被保护体极化以降低速率的方法。

在被保护金属与牺牲阳极所形成的大地电池中,被保护金属体为阴极,牺牲阳极的电位往往负于被保护金属体的电位,在保护电池中是阳极,被腐蚀消耗,故此称之为“牺牲”阳极。

通常用作牺牲阳极的材料有镁和镁合金、锌合金、铝合金等。

镁阳极适用于淡水和土壤电阻率较高的土壤中,锌阳极大多用于土壤电阻率较低的土壤和海水中,铝阳极主要应用在海水、海泥以及原油储罐污水介质中。

牺牲阳极保护法的主要特点是: (1) 适用范围广,尤其是中短距离和复杂的管网 (2) 阳极输出电流小,发生阴极剥离的可能性小 (3) 随管道安装一起施工时,工程量较小 (4) 运行期间,维护工作简单。

涂层钛阳极

涂层钛阳极

钛阳极钛阳极全称为钛基混合贵金属氧化物涂层钛阳极(MMO)。

也叫DSA阳极。

(形状稳定型阳极)。

它以钛为基材,在钛基材上刷涂贵金属涂层,使其具有良好的电催化活性及导电性。

钛阳极分类:按照在电化学反应中阳极析出气体来区分,析出氯气的称析氯阳极,如钌系涂层钛电极:析出氧化的称为析氧阳极,如铱系涂层钛电极和白金涂层(或镀铂)。

析氯阳极(钌系涂层钛极):电解液中氯离子含量高:一般在盐酸环境及电解海水,电解食盐水环境。

析氧阳极(铱系涂层钛电极):电解液一般为硫酸环境。

镀铂阳极(铂涂层阳极):钛为基材。

表面镀上贵金属铂,镀层厚度一般为1-5um(微米)。

白金钛网网孔规格一般为12.7×4.5mm或6×3mm。

阳极的选择需要阳极工作的环境及介质:1.每平方米的电流密度(单个阳极所承载的电流强度除以电极表面积);2.温度;3.PH值;4.溶液的成分构成及比例;5.生产的产品或用途等。

钛阳极上金属氧化物涂层的作用是什么?通过覆盖不同的涂层,增强导电性能及电催化活性,促进电解反应过程及延长阳极在不同使用环境下的使用寿命。

钛阳极上金属氧化物涂层的厚度:起电化催化反应的主要是涂层中的贵金属,只有贵金属含量达到使用要求才能保证阳极产品的正常工作寿命。

厚度只是一个表象,主要由刷涂的遍数和溶剂的浓度决定,和贵金属含量含量的多少没有直接联系,过厚的涂层反倒更容易脱落。

阳极钝化阳极在电解运转过程中,工作寿命有一定的期限.当电压升的很高,实际上没有电流通过时,阳极便失去作用,这种现象称为阳极钝化。

阳极使用寿命的影响因素主要有哪些:1.电流密度电流密度和阳极寿命成反比,电流越大,阳极使用寿命越短。

我公司阳极设计电流密度为2000A/M2内.建议电流密度不要超过2000A/M2.另外尽量避免电流稳定。

2.钛基材阳极的基材一般选用纯钛,且要求TA1的材质,若使用的基材纯度不够,会降低钛阳极耐腐蚀性能,影响钛阳极的工作寿命。

贵金属电极材料有哪些

贵金属电极材料有哪些

贵金属电极材料有哪些2016-04-22 12:34来源:内江洛伯尔材料科技有限公司作者:研发部贵金属电极纯铂、纯钯、铂钯合金等有着良好的化学稳定性,极好的抗腐蚀能力、导电性能以及液化活性强等特性,是各种电极的理想材料,可靠性好,使用寿命长。

由于铂族金属既贵又稀缺,一向被镀在或涂在电极上使用。

用于制作电化学和电子学电极的责金属材料,按其功能和使用的领域可分为:金属(合金)电极材料、涂层电极材料和多孔气体扩散电极材料。

金属(合金)电极材料金、银、铂、钯、铱及其一些合金是电的良导体,还具有抗氧化、抗腐蚀、超电压低、不钝化等一个或若干个特性,适于作阳极材料,制成片、网、丝等形状的阳极。

工业上生产过氧化氢、过氯酸(盐)、次氯酸钠、过硫酸铵等用铂丝缠成的阳极。

在实验室中用镀有铂黑的铂电极作氢电极;铂、钯、金等用作研究电化学反应的电极,也用作放氧、放氯反应的阳极。

铅银、铅银钙等合金制成的阳极用于锌电解工业。

电子工业中用铂钡、钯钡、铱钨铼、铱钡锇等合金制作电子管栅极和阴极,用于高电流密度的超高频电路。

涂层电极材料涂层电极由基底和涂层两部分组成,用于电化学的涂层电极。

基底为钛、钽、锆、钨、铝、铋等阀金属(合金)之一或几个构成。

涂层一般由以下成分的材料组成:(1)阀金属的氧化物、氮化物、碳化物、氯氧化物、硅化物、硼化物、磷化物;(2)贵金属铂、钌、钯、铱、铑、锇或其氧化物;(3)贱金属铜、锡、锑、铁、钴、镍、铬、锰等的氧化物。

涂层的制作通常是将各组分用液体载体(如丁醇、萜烯)调和、刷涂在基底上,经热分解而制成。

上述三类涂层材料也可按生成以下结构来配方:尖晶石型AB2O4(A为阀金属或贱金属,B为贵金属);烧绿石型A2B2O)7-y(1>y>O);钙钛矿型ABO3;铜铁矿型ABO2;烧结青铜型MxPt3O4(M-Cu、Ag、Sr、Li、Na、Tl)。

金属基底的涂层阳极,称为尺寸稳定阳极(DSA)。

在氯碱工业中RuO2涂层(电解用离子交换隔膜时,以PdO、Pt-Ir或Pt-IrO2涂层为佳)钛阳极已代替石墨电极,它具有机械强度高、导电性能好,氯超电压低、节省电能、寿命长,以及维护费用低等优点。

钛阳极基础知识及应用

钛阳极基础知识及应用

钛阳极基础知识及应用一、钛阳极详解什么是钛阳极?钛阳极全称叫钛基金属氧化物涂层钛阳极(MMO)。

也叫KSA阳极。

(尺寸形状稳定型阳极)。

它以钛为基板,在钛基板上刷涂贵金属涂层,使其具有良好的电催化活性及导电性。

钛阳极分类:按照在电化学反应中阳极析出气体来区分,析出氯气的称析氯阳极,如钌系涂层钛电极:析出氧化的称为析氧阳极,如铱系涂层钛电极和铂钛网/板。

析氯阳极(钌系涂层钛极):电解液中氯离子含量高:一般在盐酸环境及电解海水,电解食盐水环境。

如钌铱钛阳极,钌铱锡钛阳极。

析氧阳极(铱系涂层钛电极):电解液一般为硫酸环境。

对应我公司产品为铱钽阳极,铱钽锡阳极,高铱阳极。

镀铂阳极(白金钛网/白金钛板):钛为基材。

表面镀上贵金属铂,镀层厚度一般为1-5um(微米)。

白金钛网网孔规格一般为12.7*4.5mm 或6*3.5mm.二、钛阳极优点现阶段国内钛阳极主要以刷涂为主。

这样的电极有很非常广泛的应用,钛阳极以其轻巧灵活的制作工艺,又被称为DSA阳极,比起同类阳极钛阳极优越性能有以下几点;1.阳极尺寸稳定,电解过程中电极间距离不变化,可保证电解操作在槽电压稳定的情况下进行。

2.工作电压低,电能消耗小,直流电耗可降低10-20%。

3.钛阳极工作寿命长,耐腐蚀性强。

4.可克服石墨阳极和铅阳极的溶解问题,避免对电解液和阴极产物的污染,因而可提高金属产品纯度。

5.电流密度高,过电位小,电极催化活性高,可有效捉高生产效率。

6.可避免铅阳极变形后的短路问题,提高电流效率。

7.形状制作容易,可高精度化。

8.钛基体可重复使用。

9.较低的过电位特性,电极间表面及电极的气泡容易排除,可有效降低电解槽电压。

电积提取金属是将经浸出、净化处理的电解液中的待提取金属离子在阴极还原,制得纯金属的一种方法由Ti基体和被覆其上的贵金属和(或)贵金属氧化物电化学活性层组成。

在电解冶金中,可以替代常规的铅合金阳极,在相同的条件下,可以降低电压,节约电能消耗。

钛阳极简介

钛阳极简介

原理金属氧化物涂层钛电极,按照在电化学反应中阳极析出气体来区分,用于阳极上析出氯气的称为析氯阳极,如钌系涂层钛电极;用于阳极上析出氧气的为析氧阳极,如铱系涂层钛电极。

涂层钛电极最早是1965年H.Beer发明的。

涂层钛电极问世后,显示出无比卓越的性能,很快在许多电解工业获得广泛应用,经国计民生带来很大好处。

优点经过多年工厂生产和研究发现,与传统的石墨电极、铅基合金电极相比,钛电极的优点有:(1)阳极尺寸稳定,电解过程中电极间距离不变化,可保证电解操作在槽电压稳定情况下进行;(2)工作电压低,因此电能消耗小,直流电耗可降低10%---20%.(3)钛阳极工作寿命长,隔膜法生产氯气工业中,金属阳极耐氯和碱的腐蚀,阳极寿命已达6A以上,而石墨阳极仅8个月;(4)可克服石墨阳极和铅阳极溶解问题,避免对电解液和阴极产物的污染,因而可提高金属产品纯度.(5)可提高电流密度.(6)氯碱生产中,使用钛阳极后,产品质量高,氯气纯度高,不含CO2,碱浓度高,可节省加热用蒸气,节省能源消耗.(7)耐腐蚀性强.(8)可避免铅阳极变形后的短路问题,因而可提高电流效率.(9)钛电极重量轻,可减轻劳动强度.(10)形状制作容易,可高精度化.(11)基体可反复使用应用涂层钛电极的应用:氯碱工业,氯酸盐工业,次氯酸盐工业,高氯酸盐的生产,电解法制造铜箔,过硫酸盐电解,电解有机合成,电解提取金属,电解银催化剂的生产,电解氧化法回收汞,电解水,二氧化氯的制取,医院污水处理,电镀工业,生活用水和食品用具的消毒,发电厂冷却循环水的处理,电解法制取酸碱离子水,钢板镀铬\镀钯\镀金\镀钌,电渗析法淡化海水,具体可见东莞市升瑞资公司网站有详细介绍 .产品应用领域涉及化工,冶金,水处理,环保,电镀,电解有机合成,及其他电解行业钛电极的发展以及制造工艺最早在1786至今200多年。

电解的过程是将电能转换成化学能。

最具代表的烧碱工业水溶液电解工业很能说明电极材料发展史。

钛阳极氧化工艺

钛阳极氧化工艺

钛阳极氧化工艺钛阳极氧化工艺是一种特殊的表面处理技术,通过在钛金属表面形成一层氧化膜,改善其表面性能,增强其耐腐蚀性、耐磨损性、硬度和耐温性等特点。

该工艺广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。

一、钛阳极氧化工艺的原理钛金属在氧化物电解质中进行阳极氧化时,会在其表面形成一层致密的氧化膜。

这种氧化膜具有很高的硬度和致密性,可以防止钛金属进一步被氧化和腐蚀。

同时,这种氧化膜还具有较好的导电性和附着力,并且可以通过染色等方法改变其颜色。

二、钛阳极氧化工艺的步骤1. 预处理:对待处理的钛金属进行清洗和去污处理,以确保其表面干净无尘。

2. 电解液配制:选择合适的电解液进行配制,通常包括硫酸、磷酸或草酸等物质。

3. 阳极氧化:将钛金属作为阳极,放置于电解液中进行电解反应,形成氧化膜。

该过程需要控制电流密度、电解液温度和时间等参数。

4. 染色:通过在染色剂中浸泡氧化膜,使其表面着色,改变其颜色。

5. 封闭:将染色后的钛金属再次浸泡于电解液中,使其表面形成一层致密的封闭层,增强氧化膜的耐腐蚀性和耐磨损性。

三、钛阳极氧化工艺的应用1. 航空航天领域:钛合金是航空航天领域常用的材料之一,而钛阳极氧化技术可以提高其表面硬度和耐磨损性,在飞机发动机、机身结构等部件上得到广泛应用。

2. 汽车制造领域:汽车发动机和底盘等部件往往需要具备较高的耐腐蚀性和耐磨损性,而钛阳极氧化技术可以满足这些要求,并且还可以通过染色等方法改变其颜色,提高汽车的美观性。

3. 电子设备领域:钛阳极氧化技术可以提高电子设备外壳的硬度和耐磨损性,并且可以通过染色等方法改变其颜色,使其更具有时尚感和美观性。

四、钛阳极氧化工艺的优缺点1. 优点:钛阳极氧化技术可以显著提高钛金属的表面硬度、耐腐蚀性和耐磨损性,同时还可以通过染色等方法改变其颜色。

此外,该技术还具有较好的成本效益和环保性。

2. 缺点:钛阳极氧化技术需要掌握一定的操作技巧和经验,否则可能会导致表面质量不佳。

钛阳极

钛阳极

镀铂钛阳极属不溶性阳极,铂镀层与钛基底结合牢固,使用性能稳定,可取代纯金、纯铂阳极,用于金及其它贵金属镀槽中。

外观形状有:网状、板状、管状、棒状、丝状(最小直径1毫米)等,最大加工尺寸:1200*1500mm;表面银白色。

一、技术特性:电流效率高、优良抗腐蚀性能、电极使用寿命长、电极的形状的可以根据用户需求设计、电极基体可以多次重新使用、对介质不会产生污染(电解情况) 、可以承受更高的电流密度。

二、技术参数:适用PH值:0.1—14镀铂厚度:0.5-5微米,根据用户用途而定运行电流密度:< 10000A/m2电极类型:析氧型电极电极基材:纯钛三、应用领域:1、有色金属生产和回收,电沉积生产铜、镍、钻电解生产高纯金属;2、电镀贵金属电镀(金、银、铑、铂和钌) 表面化学镀铜、镍、锌、电镀铬印制电路板化学电镀;3、金属回收电镀液废水处理;4、电化学合成、电解海水、海水淡化、过硫酸盐制取、氧化剂再生、放射性污染物处理;5、阴极保护、管道的阴极保护、热交换器阴极保护、滨海钢结构建筑、输水管道和海水泵阀。

活性钛阳极优越性1.阳极尺寸稳定,电解过程中电极间距不变化,可保证电解操作在槽电压稳定的情况下进行。

2.工作电压低、电能消耗小、可降耗20%左右。

3.钛阳极工作寿命长,隔膜法生产氯气工业中,涂层钛阳极耐氯和碱的腐蚀。

4.可克服石墨阳极和铅阳极溶解问题,避免对电解液和阴极产物的污染,提高产品的质量。

5.可提高电流密度。

例如隔膜法生产氯碱中,石墨电极的电流密度为8A/dm2,钛阳极可成倍的增加,达17A/dm2,这样在电解厂房,电解槽相同的情况下,产量可增加了一倍。

6.耐腐蚀性强,可在许多腐蚀性强、有特殊要求的电解介质中工作。

7.可避免铅阳极变形后的短路问题,从而提高电流效率。

8.基体钛材可以反复使用。

宝鸡市昌立特种金属有限公司成立于2003年1月7日,地处中国钛城-陕西省宝鸡市渭滨区马营镇。

是钛电极和钛材料制造的专业厂家,是致力于电化学技术及其应用的高新技术民营企业。

钛基镀铂的技术现状及应用

钛基镀铂的技术现状及应用

钛基镀铂的技术现状及应用课程名称:贵金属电镀的技术现状、应用及发展方向学生姓名:学号:班级:材料081日期:2011年12月30日钛基镀铂的技术现状及应用摘要:复合阳极是通过适当的工艺将铂复合在钛基体上,主要介绍了复合阳极的主要制备工艺及应用领域。

指出了各种方法的优缺点及发展方向,水溶液电镀是目前最常用的制备钛基铂的方法。

铂复合电极强度高,耐腐蚀性、导电性好,催化活性高,主要应用于阴极保护、电析金属、离子水制备等领域中。

关键词:钛基镀铂、水溶液电镀、熔盐电镀、刷镀0前言自1896年起,电解工业用石墨阳极历时70多年之久;1968年比尔的RuO,一TiO,涂层研究成果在意大利的De Nora公司的氯碱厂实现了工业化,从此电极进入了钛电极时代。

这种氧化物涂层阳极商业上称之DSA(Dimensionally StableAnode)。

随着析氯型金属阳极在氯碱_工业的成功应用,启发人们在析氧领域也使用涂层金属阳极。

在电化学领域,铂作为阳极材料使用,其性能优良,特别是在酸性介质中的电化学阳极析氧过程,铂的抗氧化性能与电催化性能是其他材料难以媲美的[ 。

所以,在许多重要的电化学生产领域,如过氧化氢、过硫酸铵等的生产都以铂作为阳极材料。

但铂资源稀缺、价格昂贵,为了降低成本又保持铂阳极的优良性能,研究用镀铂材料代替纯铂制品,已取得了很好的效果。

经研究发现,钛、钽、铌是合适的基体材料,这三种金属不但耐腐蚀性强,而且是阀性金属,阀性金属具有单向载流的性质,在一定的电位下,它们的表面可以形成一层氧化膜,这样把铂复合在这些基体上,在通阳极电流时,即使基体有孔,在孔处也不会发生腐蚀,因为有孔的基体处将自动的产生氧化膜。

1钛基镀铂的电镀工艺钛基电剧镀铂的工艺流程为:预处理钛片→电净→水洗→活化→蒸馏水洗→电刷镀铂→蒸馏水洗→吹干。

1.1钛基预处理目前,镀铂溶液种类繁多,在不少基体上都可进行电镀铂,但在钛基上镀铂比较困难。

这是因为钛是一种极易钝化的金属,表面钝化膜使镀层与基体不能紧密结合,难以获得结合良好的镀层,必须进行前处理,除掉钝化膜,使钛表面生成一层活性膜——氢化钛膜,氢化钛与钛基体和镀层之间形成一定的金属键,从而保证钛基体与镀层结合良好。

电解槽阳极类型

电解槽阳极类型

电解槽阳极类型主要有以下几种:
1. 碳素阳极:由石油焦、沥青焦等碳素材料制成,具有高导电性、耐腐蚀性和较低的电化学活性。

2. 钛基金属氧化物阳极:由钛、铱、钽等金属氧化物涂层在钛基材上制成,具有良好的电化学稳定性和较长的使用寿命。

3. 石墨阳极:由人造石墨或天然石墨制成,具有较好的导电性和耐腐蚀性,但电化学活性较高。

4. 铅合金阳极:由铅、锡、银等合金制成,具有良好的导电性和耐腐蚀性,但含有有毒物质。

5. 不锈钢阳极:由不锈钢材料制成,具有较好的耐腐蚀性和较长的使用寿命,但导电性较差。

6. 钛基涂层阳极:在钛基材上涂覆一层具有良好电化学性能的涂层,如铂、铑等贵金属涂层,以提高阳极的电化学稳定性和使用寿命。

如何正确使用铂钛阳极

如何正确使用铂钛阳极

如何正确使用铂钛电极一、铂钛电极做为电极材料具有四个突出特点:1、耐蚀性、耐久性及耐高温性均很强,稳定性极高,可用于各种介质。

2、比纯金、纯铂电极成本低,但却有相似的电化学性能。

3、对于放氧反应过电位很高,对于放氢反应过电位很低。

4、具有输出电流密度高、导电均匀、损耗小的特点,适宜做不溶性阳极。

二、铂钛电极的正确使用方法1、用铂钛电极前,应先排除(必须检测)镀液中“氟”离子是否存在,确认不存在腐蚀铂钛电极的化学成份后方可安全使用铂钛电极。

否则,铂钛电极底部基材将遭到严重腐蚀,铂层脱落,使用寿命缩短,不要随便使用硬铬添加剂和含氟离子的回收工业铬酐。

2、合理选择最佳工艺,阳极电流密度最好选用50A/dm2,槽电压在10V以下,否则影响使用寿命,严重的会造成阳极出现熔化的窟窿,铂层脱落。

尽量选择阳极化反应无固体氧化物生成的工艺,避免氧化物加厚钝化影响阳得以导电。

阳极击穿原因是钛材本身固有的特性决定的,当槽电压大于11V时与铂层接触的钛表面开始微溶,12伏时彻底击穿。

击穿后我们所看到的槽压已无法显示12V,只能看到11V左右。

此时电流已加不上去了,阳极遭到破坏。

所以我们设定安全使用槽电压在10V以下。

3、原则上被镀阴极表面积应小于有效阳极面积(即液面下的的阳极面积),阳极面积不应在小于阴极面积时使用,否则阳极很易击穿。

无法正常使用。

4、当镀槽阻抗加大时,槽压也会升高,当槽压超过10V时,不应继续加大电流,而应适当调整电流,如:电流下高调10%同时电镀时间延长10%(只要不影响硬度)引起阻抗加大的原因,很多主要有如下几点:*阳极氧化反应随着时间的推移,氧化层增厚钝化。

*由于与汇流铜排接触的钛板有虚接点或钛表面高温钝化。

*镀液导电介质含量降低。

*阳极击穿,铂层与基材结合力遭到破坏*整流器电源与汇流排接触不良,等等改善导电的方法:A、卸下阳极并保持其不脱水(即不要干燥),放入沸腾的5%盐酸中,浸泡2小时或更长时间,用尼龙刷刷洗阳极,铬酸铅氧化物会大部分清洗掉,如果效果不理想,可重复上述步骤,基本洗净后,用自来水反复冲洗,最后再用去离子水(或纯水)冲净,确保不含氯离子,方可再使用。

钛合金阳极氧化

钛合金阳极氧化

钛合金阳极氧化钛合金阳极氧化一、什么是钛合金阳极氧化?钛合金阳极氧化是将钛合金表面进行氧化处理的一种表面处理技术。

通过在钛合金表面形成一层厚度为几微米到数十微米的氧化膜,可以提高钛合金的耐腐蚀性、耐磨损性、电绝缘性和美观性等。

二、钛合金阳极氧化的原理1. 电解液中的离子与阳极反应:在电解液中加入一定浓度的酸或碱,使其具有导电性。

当将钛合金作为阳极放入电解液中,电解液中的离子会与钛合金表面发生反应,形成一层厚度逐渐增加的氧化膜。

2. 氧化膜的形成过程:当外加直流电源时,由于阴极和阳极之间存在电势差,使得阴离子向阳极移动并发生还原反应;而在阳极上则发生氧化反应,产生O2-离子。

这些O2-离子与Ti4+ 离子结合生成TiO2晶体,并不断地沉积在钛合金表面,形成一层厚度逐渐增加的氧化膜。

三、钛合金阳极氧化的工艺流程1. 预处理:将钛合金表面进行清洗、除油、去污等处理,确保表面干净无杂质。

2. 电解液配制:选用适当的电解液,调整其浓度和温度等参数。

3. 电极安装:将钛合金作为阳极安装在电解槽中,并接上直流电源。

4. 电解过程:在一定时间内进行电解反应,使得氧化膜厚度达到要求。

5. 清洗处理:将阳极从电解槽中取出,进行清洗、除盐等处理,使得表面干净无污染。

四、钛合金阳极氧化的应用1. 航空航天领域:由于钛合金具有轻量、高强度等特点,在航空航天领域得到广泛应用。

通过阳极氧化可以提高其耐腐蚀性和耐磨损性,提高其使用寿命和安全性能。

2. 医疗器械领域:由于钛合金具有生物相容性好、不易产生过敏反应等特点,在医疗器械领域得到广泛应用。

通过阳极氧化可以提高其表面光洁度和生物相容性,减少对人体的损伤。

3. 汽车制造领域:由于钛合金具有轻量、高强度等特点,在汽车制造领域得到广泛应用。

通过阳极氧化可以提高其表面美观度和耐腐蚀性,提高汽车的安全性能和使用寿命。

五、钛合金阳极氧化的优缺点1. 优点:(1)提高钛合金的耐腐蚀性和耐磨损性;(2)提高钛合金的电绝缘性;(3)提高钛合金的美观度;(4)改善钛合金表面的生物相容性。

烧结式钛基铂金涂层阳极

烧结式钛基铂金涂层阳极

烧结式钛基铂金涂层阳极是一种用于电化学应用的电极材料,通常用于电镀、电化学分析和电池制造等领域。

这种涂层阳极的特点是具有较高的耐腐蚀性和电化学稳定性,以及良好的导电性能。

钛基铂金涂层阳极的制作过程通常包括以下几个步骤:
1. 基体材料选择:选择适合的钛基体材料,因为钛具有良好的耐腐蚀性和高强度,适合作为电极的基体。

2. 涂层材料准备:将铂金粉末准备好,铂金因其高电化学稳定性和良好的电催化性能而被广泛用于电极涂层。

3. 涂层烧结:将铂金粉末均匀地涂布在钛基体上,然后通过高温烧结过程使铂金粉末与钛基体结合,形成均匀的涂层。

4. 表面处理:烧结后的阳极可能需要进一步的表面处理,如抛光、清洗等,以提高其表面光洁度和电化学性能。

5. 测试和应用:在投入使用前,对涂层阳极进行电化学性能测试,确保其符合应用要求。

然后,将涂层阳极应用于电镀、电化学分析或其他电化学工艺中。

烧结式钛基铂金涂层阳极的优点包括:
高耐腐蚀性,能够在恶劣的化学环境中长期稳定工作。

良好的电化学稳定性,能够在广泛的电位范围内保持性能。

优异的电催化性能,适用于需要电催化的电化学反应。

较高的导电性,能够提供良好的电流传递效率。

这种涂层阳极适用于需要高精度和高稳定性的电化学应用,特别是在要求严格的环境下,如半导体制造、医疗设备和精密仪器等领域。

不溶性阳极

不溶性阳极
抗氧化涂层是石墨电极抗氧化最有效的和最主要的手段,它可以大幅度提高石墨电极在氧化环境中的使用温 度。它的基本功能是把基体材料和氧化环境隔离开来。
它与普通石墨电极相比,具有如下特点:
1)1500℃内有效防止石墨电极表面氧化;2)减低石墨电极消耗24%~50%; 3)提高电极使用寿命26%~ 60%。
二氧化铅电极
二氧化铅电极具有耐腐蚀性好、导电性强、析氧过电位高、催化性好、成本低等优点,是性能良好的阳极材 料。
1、PbO2金属电极
资料中报道最多的当属钛基板PbO2电极,其制备大多使用电镀法,由于电镀过程中,镀层不可避免会有一些 晶界缝隙,电解时产生的氧气会透过晶界缝隙氧化基体,形成导电性差的氧化钛,钝化基体,致使电极性能趋于 恶化,影响PbO2电极的工作稳定性和使用寿命,因此,制备电极的过程中一般先镀上а- PbO2中间层以抑制钝化。 此过程增加了电极制作成本和工艺复杂性,难以从根本上解决基体的钝化问题。
材料的应用
二氧化铅电极
抗氧化涂层石墨电 极
钛阳极金属氧化物 涂层电极
抗氧化涂层石墨电极
石墨电极,主要以石油焦、针状焦为原料,煤沥青作结合剂,经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、 机加工而制成,具有良好的高温性能,热膨胀系数低、重量轻、耐腐蚀性强,易于加工,抗热冲击性能优良,但 是它在高温下的突出缺陷是易氧化。石墨的氧化从450℃开始,超过750℃后氧化急剧增加,且随着温度的升高而 加剧。为了降低石墨电极的消耗,许多研究工作者都开展了抗氧化、添加涂层、改变原料配比工艺研究工作。
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特点
不受限制,2.在电解质溶液中产生氢氧根离子氧化,表面容易生成氧化 物膜而不产生溶解,只放出氧气和生成酸,能使电镀液中的金属离子浓度保持在一个稳定水平;3.阳极的尺寸稳 定,对使用和电镀管材内壁有利;4.能避免产生阳极泥。在电镀中不溶性阳极可用于减缓可溶性阳极的溶解速度, 降低电镀液的金属浓度,改善镀层厚度分布。不溶性阳极还可用作辅助仿形阳极(如采用铸镍制成特殊形状的镍 阳极),以改善电镀液对复杂形状被镀件的覆盖能力,并使镀层更均匀地分布在要求有最低厚度镀层的重要表面 上。电镀中,不溶性阳极通常与可溶性阳极或可溶性金属盐组成混合阳极使用。后两者主要是向电镀液提供金属 离子。
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铂金属氧化物钛阳极
产品外观:
管、板、网、棒或片状,银白色、有金属光泽。

镀层厚度根据客户要求而定。

技术特点:
属不溶性阳极,铂镀层与钛基底结合牢固,使用性能稳定,可取代纯金、纯铂阳极;
可用于金及其他贵金属镀槽中。

应用领域:
电解水阴极保护高速电镀铜(电子行业)贵金属电镀(银、金)测试电极有机物电解合成
电镀工业电镀铬电渗析
技术参数:
线路板镀

阴极保护
电解质:酸性/氰化物体系,光亮剂和添加剂电解质:海水
Au:4-10g/l
电流密度:﹤500 A/m2
PH:4-5 温度:常温
温度:50-60℃使用寿命:﹥20年
电流密度:10-100A/㎡;平均20A/㎡
应用:线路板镀金、阴极保护
阳极种类:铂以及铱金属氧化物涂层都可使用;
电镀铂阳极上铂的厚度可在1um-25um之间任意选择。

河南汇龙合金材料有限公司刘珍。

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