北京科技大学科技成果——新型高效析氧不溶性阳极
北京科技大学科技成果——先进电子铝箔生产技术
北京科技大学科技成果——先进电子铝箔生产技术成果简介优质电解电容器用阳极铝箔是生产高比电容电子铝箔的关键材料,而相应高性能电解电容器的生产技术是包括计算机、家用电器、高新工业电子设备在内的电子工业发展的关键技术之一。
电子铝箔的核心问题是控制铝箔的加工质量、织构、晶粒组织、成分等因素,进而可借助后续腐蚀工艺获得使表面积增加几十倍,从而在不增加体积的条件下大大地提高电容器容量。
目前,全世界每年估计要消耗数十万吨的电子铝箔,其中约半数在亚太地区。
日本和欧洲是电子铝箔的主要生产地。
中国电子铝箔的生产和消耗量正在不断增长。
电子铝箔的生产具有很高的技术含量和附加值,因而是铝加工行业关注的产品品种。
长期以来,国外企业利用在技术、资金、经营、市场等方面的优势在该领域占据了统治地位。
但是近几年来,中国政府和相关加工企业投入大量资金与技术力量,与北京科技大学合作对相关产品进行了开发研究,取得了可喜的成果。
北京科技大学在该技术领域先后获得四项国家发明专利,所开发的高技术产品获得1999年度新疆维吾尔自治区科技进步一等奖。
国内许多企业在北京科技大学所开发技术的支持下,利用原料和装备成本上的优势,迅速生产出优质廉价的产品,受到市场普遍欢迎;产品性能达到国际先进水平而产品售价为进口价格的一半,对国外生产企业造成了巨大的竞争压力。
目前进口产品价格上升的趋势受到有效的遏制,并呈现出打入国际市场的趋势。
应用范围本项目所开发电子铝箔生产技术适用于生产电解电容器用阳极铝箔,包括高压阳极箔和低压阳极箔,并涉及许多不同要求的品种。
这类电子铝箔主要用于生产各种耐压水平和各种容量水平的铝质电解电容器。
经济效益及市场分析本项目开发技术所生产电子铝箔的成本约为3万元/吨,低压箔的售价为4-5万元/吨,高压箔的售价为5-6万元/吨;而进口低压箔的价格约为7万元/吨,高压箔的价格为8-9万元/吨。
因此本产品不仅具有较好的市场回报率,而且具有明显的打入国际市场的前景。
北京科技大学科技成果——变压吸附制氧制氮技术
北京科技大学科技成果——变压吸附制氧制氮技术成果简介变压吸附制氧制氮技术是近来发展起来的高心技术,利用取之不尽的空气作原料,在有电能的条件下,可以源源不断地制取氧气和氮气。
具有投资少、成本低、规模灵活、自动化程度高等显著优势,可以广泛用于冶金、化工、医疗、环保等广大领域,市场前景极好。
变压吸附制氧技术作为具有实用价值的技术概念,是70年代提出的。
当时开发这一技术是满足对氧气纯度要求不高,用深冷装置气量偏小,而用低温槽车运输气量又不方便的这一类用户的要求。
国外真正进入工业应用是80年代初期。
我国在70年代末也开始研究,80年代末期进入工业应用。
经过近30年的研究开发,进入90年代后,变压吸附装置在降低能耗,降低投资、工艺流程简化、提高可靠性方面,都有了很大的进步,使之成为成熟的高新技术。
北京科技大学热能工程系长期开展变压吸附气体分离技术研究,具有相当的研究条件和科研队伍。
开发的微型变压吸附医用制氧机已由国家计委中国高新投资集团投资组织批量生产,形成了一定的市场分额。
为国家西部开发重大工程——青藏铁路世界第一隧道——海拔高达5000米的风火山隧道,研制了世界上第一套5000米海拔地区制氧供氧系统。
该系统为风火山隧道工程的顺利进行提供了有利保障。
应用范围(1)冶金领域:用做保护气、密封气、搅拌气。
(2)化工领域:广泛用做保护气、置换气、洗涤气。
(3)蔬菜、水果保鲜,粮食、干果、药材、文物保护。
(4)石油天然气开采。
(5)电子、通讯领域用气。
市场前景冶金领域:为电炉炼钢煤氧助熔、高炉富氧喷煤、冶炼铜、锌、镍、铅用氧、黄金提取用氧的氧源。
石化领域:利用富氧代替空气进行氧化反应生产化工产品,现已成为石化领域技术进步的标志性技术,变压吸附制氧可以大有作为。
医疗领域:变压吸附能够生产符合医药标准的氧气。
我国已经颁布了变压吸附制氧机的相关技术标准。
主要用于个人和家庭大微型制氧机将会形成巨大家电产业。
每小时制氧5-50立方米的制氧机已被越来越多的大医院用于集中供氧系统。
不溶性阳极应用资料
铱钽钛阳极Ir-Ta氧化物阳极是公认的析氧条件下性能最好的金属氧化物阳极,兼具优良的析氧电化学特性和高的稳定性。
铱钽析氧型钛阳极技术特性:(1)适用于析氧反应环境。
(2)属不溶性阳极,尺寸稳定,对介质无污染,电解装备可以长期以恒定的电压工作,无需频繁调整。
(3)使用寿命长。
(4)失活后可以再生,基体可重复使用。
应用领域:在硫酸电解介质中做阳极电解生产铜箔、铝箔、铁箔等污水处理行业有色金属生产和回收电沉积生产铜、镍、钴电镀铜、铬、镍、锌、锡印刷电路板系统有机物电解合成过硫酸盐生产电镀厂含氰废水处理氧化剂生产和循环再生,如高氯酸盐、碘酸盐、铬酐、过硫酸盐等钌铱钛阳极钌铱析氯型钛阳极优越性: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。
应用领域:氯碱、次氯酸钠等工业生产,有机化合物电解合成,污水处理、海水淡化等用于稀盐水电解发生次氯酸钠用阳极、海水电解发生次氯酸钠用阳极、自来水杀菌消毒、污水处理系列电极产品、海水淡化电极、消除工业循环水中的浮游生物等。
镀铂钨阳极连续镀锡生产线电镀过程中采用锡阳极,会带来过剩镀液处理的问题。
为了维持锡离子浓度的平衡必须对镀液进行脱锡处理,脱锡处理无论在专门的脱锡槽还是在镀槽内进行,均需使用不溶性阳极。
由于槽液成分特点的限制,不溶性阳极采用的是钨板镀铂工艺,即纯钨基板表面镀铂。
北京科技大学科技成果——高温固体电解质电化学传感器
北京科技大学科技成果——高温固体电解质电化学传感器成果简介为促进冶金科学技术的发展,实现对冶金生产的质量控制和过程控制,在对ZrO2电解质定氧电池失效原因研究的基础上,创造出新型的长寿命连续定氧传感器。
通过对固态参比电极性质和电解质中氧位分布等研究,从理论上给出了参比电极的选择原则和依据。
通过有关热力学研究,扩展了快速定氧测头的应用范围。
通过对固体电解质制备方法和性质的深入研究,改善了定氧传感器的性能。
在冶金生产中,大力推广应用有关传感器,取得了显著的效益。
例如把氧传感器应用到金川含镍粗铜阳极炉熔炼的研究中,确定出恰当的氧化和还原终点,从而结束了建厂19年来只能生产等外阳极铜板的历史,一级品率达98%以上,年创经济效益240万元以上,获中国有色金属总公司科技进步二等奖。
类似的还有“金川阳极板铜模铸造”、“攀钢120吨转炉合理脱氧工艺研究”、“熔融钴基合金中氧活度快速测定”等项目。
传感器也被用于有关的冶金物理化学实验研究中,已测定了15种稀土化合物的Gibbs生成自由能,研究了硅酸玻璃中的组元活度以及硫化铜提取热力学等。
已在国内外核心刊物发表有关论文五十余篇,取得了三项国家发明专利,另有三项专利申请已通过实审。
本项目获得了1996年国家教委科技进步二等奖。
新型的长寿命连续定氧传感器是钢铁生产以及有色冶炼等领域进行过程控制和质量控制的最有利的工具之一。
例如转炉炼钢终点预测及脱氧过程的控制,沸腾钢和半镇静钢的冶炼过程控制。
直接定氧技术已成为提高钢材质量,节约脱氧剂必不可少的手段,而且易于实现生产的在线控制。
目前世界定氧测头的年消耗量在百万支以上。
经济效益及市场分析此项技术生产设备投资小,周期短,回报大。
有陶瓷生产基础的厂家或公司,投入产出比更大。
按照欧、美、日的统计,每生产钢1百万吨,定氧测头的用量为6000-8000支。
我国年产钢9000万吨,潜在的商业销售量为50-60万支。
而且随着我国赶铁工业的技术改造,定氧测头质量进一步提高,定氧技术将在我国会有一个快速的发展。
北京科技大学科技成果——石油化工腐蚀与防护规范化专家系统
北京科技大学科技成果——石油化工腐蚀与防护规范化专家系统成果简介近年来,由于我国大量进口中东原油和原油日益劣化,原油呈高酸、高硫、高含水量变化趋势,使炼油设备的腐蚀问题日趋严重。
本项目组长期以来承担过多项石油化工腐蚀与防护方面的项目,进行了大量的实验室和现场研究工作,为石油化工厂的安全、高效生产以及设备安全、平稳运行提供了有效的检测、评估和预防、修复的方法、手段,研究成果的应用产生了巨大的经济效益。
自98年以来,在石油化工腐蚀与防护方向,主要承担的部级项目有:炼油化工腐蚀规范化管理专家系统,98-2000年;欧共体尤里卡项目—材料腐蚀失效分析方法与系统软件,98-2000年;石油化工防腐蚀综合技术开发,2000-2002年。
并且完成了多项石化设备腐蚀机理研究、腐蚀失效分析及现场金相检测。
其中“炼油化工腐蚀规范化管理专家系统”的研制为炼油厂设备腐蚀状况的有效监检测和规范化管理提供了有利的手段,该系统可对腐蚀趋势进行客观合理地预测,减少腐蚀事故的发生。
该项目于2001年获得部级三等奖。
计算机的发展与普及为炼油厂设备腐蚀与防护管理的规范化提供了可能和保证,而神经网络、专家系统、FFS(适应性评估)技术的完善和发展,为设备腐蚀评估与防护趋势预测提供了先进的方法。
炼油化工腐蚀规范化管理专家系统在现有的设备管理数据库的基础上,依据现有的设备腐蚀档案、设备结构和参数以及设备生产状态,采用上述理论对设备的腐蚀趋势、腐蚀速率及安全运行状态进行较为合理客观的在线评价,在此基础上有针对性地给出防腐或安全运行参考建议,并在实际生产中得到了成功应用,为安全生产、设备维护提供了有效的帮助。
该项目可石油、石油化工及其相关行业中的腐蚀监控、腐蚀失效分析、设备或构件的安全评定、腐蚀行为机理研究、防蚀方案设计。
经济效益与市场分析石油化工设备多数成本很高,属大型设备,因腐蚀失效引起的非计划性停产一天往往就会造成几十万甚至上百万的损失,对设备进行定期或实时的检测、监控,不仅有利于设备管理,而且可以有效防止非计划性停工。
一种新型不溶性阳极的简介
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孔 化 与 电 镀; ;;;: ;; ;性 阳极 不 需 要;;; 以 也 就没 有 与 ;:; 成 膜 , 所 现 的 。使用 不 溶 性 阳极 需要 一 种 新 的金 属补 充 方法 , ( 2)不溶
包括 金 属 盐 、浓 缩 的金 属 溶 液 或 用 于 电解 溶 解 的特 殊 分 离膜 的使 用 。所 有 这 些 都 会 增 加 整 个 产 品最 终 的 费用 。另 外 ,不 溶 性 阳 极 表 面 的氧 化 反应 通 常 需 要 相适 应 的 电解 液 , 目的 是 为 了 确 保 并 能 维 持 良好 的沉 积 特 性 ,特 别 是 ,例 如在 是使 用 脉 冲 电镀 时 。 在 过 去 的几 年 里 ,使 用 不 溶 性 阳 极 所 发 现 的各 种优 点 、缺 点 已经 凸现 。 比如 , 在 印 制 板 电镀 铜 时 使用 脉 冲 电镀 ( P ,就 不 能使 用 钛外 层 镀 铂 的不 P R) 溶 性 阳极 , 因为 铂 涂 层 在 含 有 氯 离 子 的硫 酸 电解 液 中放 置 一 段 时间 后 就 会 剥 离 。 然 而 ,钛 表层 涂 覆 有 铱 或 混合 金属 氧 化 物 ( MMO)的 阳极 就 可 以避 免这
可溶 性 阳极 相 关 的成 膜 问题 , 比如 会 影 响 到 阳 极 和
槽液性能的分解副产物累积 ,这会增加槽液的寿命。
北京科技大学科技成果——高效电脱盐脱水技术
北京科技大学科技成果——高效电脱盐/脱水技术成果简介当前原油电脱盐脱水器都是卧式和板式电极,原油在罐内充满空间(罐的利用率)只占整个罐的2/3,而电场利用率只有整个罐的30%,效率很低。
罐内原油的流动方向和脱出水下沉方向相反,上升油流阻碍了下降水滴的沉降,下降水滴(含大量盐)又对上升的净化原油进行二次污染,因此现有装置难以满足原油深度脱盐脱水的要求。
针对这一问题,开发了高效电脱盐器,该技术的特点是在电脱盐脱水器内部采用了分段多层偏心鼠笼式组合电极,电极组合件由2-3层横断面呈圆环形的电极组成,相邻两层电极之间形成环形空间,进一步地,电极组合件中相邻两层电极之间的间距从顶部到底部逐渐由小增大。
与原有电脱盐(水)技术相比,该电脱盐脱水器具有如下优点:(1)由于电极组合件由2-3层横截面为圆环形的电极组成,所以可以形成多层环形电场,能最大限度地占据罐内的空间,使有效电场的空间增大,且可消除电场死角,使罐内电场利用率提高。
(2)电极组合件中相邻二层电极之间的间距由顶部到底部逐渐增大,所形成的环形电场的电场强度由顶部到底部逐渐减弱,在横截面上电场强度的分布为“上强下弱”。
在罐体内油料含水量较小的上部区域电场强度大,油料含水量较大的下部区域电场强度较小,因此电场强度分布合理。
此外,由于环形电场的电场强度由顶部到底部逐渐减弱,降低了电流,从而可以节省电耗。
(3)油水混合物料在电脱盐罐内水平流动,电极组合件沿罐内原油的流动方向分为3段,分别形成弱电场、过度电场、强电场三个电场区域;环形电场中下降的水滴沿油料流动方向呈水平抛物线轨迹下降,减轻了油料与下降水滴之间的返混效应。
试验表明,该电脱盐/脱水器的处理量和分离效率较现有装置可提高100%以上。
一般原油可以达到原油脱后含盐达到3mg/l以下,最低1mg/l,脱后含水达到0.3%以下的技术指标。
北京科技大学科技成果——EDI水处理设备
北京科技大学科技成果——EDI水处理设备项目简介填充床电渗析器(EDI)是一种在电渗析器淡室隔板中装填阴、阳树脂的新型处理装置。
EDI技术是水处理工业的一场成本革命,取代传统离子交换除盐工艺,生产高纯水的无污染水处理新工艺。
其最大的特点是利用电而不是酸碱对树脂进行再生,具有出水水质稳定、运行费用低、操作管理方便、占地面积小等优点。
我国电渗析技术起始于本世纪中期发展起来的一项水处理技术,它与反渗透、超滤等统称为膜分离技术。
电渗析装置操作简便,运行可靠,效率高,占地少,适合于各种规模的水处理需要,因而在国民经济各领域中的应用正在不断扩大。
本项目研制的是一种新型的EDI设备,将树脂的填充作为研究的重点,其性能、脱盐与再生机理与同类产品有很大区别。
应用范围可广泛应用于医药、电子、电力和表面清洗等工业领域和火力发电厂制备高压锅炉补给水,也可用于多种工业提供低压锅炉补给水和用于服务行业提供生活用水,放射废水处理,甚至还可用于海水浓缩、果汁脱酸、电解食盐制碱、液体葡萄糖纯化等领域。
取得了很好的经济效益,受到广大用户的青睐,使水处理技术的发展进入了一个崭新的阶段。
经济效益及市场分析EDI技术出现,更进一步降低了运行成本,无酸碱消耗,对环境不造成任何污染,使我们真正进入绿色水处理的时代,且能耗少,每产水3.8m3/h,耗电1kw。
目前,市场上常用的多为国外产品,如Ebara、Orgamo、Nomura、Nippon Rensui和Elga。
但其共同特点是费用高。
据有关数据推算,我国用于制取脱盐水的年耗酸量为2000万吨左右,年消耗碱量为500万吨左右,这些酸碱将会造成大面积水体污染。
所以本产品如进行市场开拓,肯定会有良好的发展前景。
其经济效益和社会效益都会异常显著。
高效析氧反应催化剂Fe-MIL-101 的制备及性能研究
第 49 卷 第 9 期燃 料 化 学 学 报Vol. 49 No. 9 2021 年 9 月Journal of Fuel Chemistry and Technology Sept. 2021 DOI: 10.1016/S1872-5813(21)60072-5高效析氧反应催化剂Fe-MIL-101的制备及性能研究彭学刚1 ,李晓东2 ,崔丽萍3 ,高志华1 ,黄 伟1 ,左志军1,*(1. 太原理工大学 省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室,山西 太原 030024;2. 晋中学院 化学化工学院,山西 晋中 030619;3. 太原理工大学 化学化工学院,山西 太原 030024)摘 要:近年来,金属有机骨架(MOFs)逐渐用于析氧反应(OER)领域。
在以往研究中,MOFs通常作为前驱体在高温下热解制备金属氧化物/多孔碳复合材料以提高OER性能。
虽然金属氧化物/多孔碳复合材料显示出较高的催化活性,但是它们需要复杂的制备工艺和高温条件。
因此,寻找一种不经过热解处理可以直接用作OER的高效能MOFs催化剂是有意义的。
结果表明,以Co-ZIF-67/NF、Ni-MOF-74/NF和Fe-MIL-101/NF为OER的催化剂时,在1 mol/L KOH溶液中电流密度达到10 mA/cm2所需过电位分别为377、383和272 mV。
Fe-MIL-101/NF的电荷转移电阻(R ct)为1.53 Ω,小于Co-ZIF-67/NF(32.40 Ω)和Ni-MOF-74/NF(43.78 Ω)。
因此,随着催化剂的R ct逐渐增大,OER过程中的电荷传递能力降低,即快速的电荷转移速率是Fe-MIL-101/NF具有优异OER活性的主要原因。
另外,不经热解处理的Fe-MIL-101/NF(272 mV)的OER活性明显高于商业RuO2/NF(302 mV),说明具有快速电荷转移速率的MOFs可以不经煅烧作为OER的高效催化剂。
北京科技大学科技成果——换热器整体渗锌技术
北京科技大学科技成果——换热器整体渗锌技术成果简介换热器是石化等工业生产装置设备中的重要设备,在生产运行中由于腐蚀、冲刷等作用,使换热器造到破坏,使用寿命缩短,不仅造成严重的经济损失,而且影响生产的正常进行。
目前国内已发展了多种碳钢换热器的保护技术,但这些技术仍存在各种不足之处,限制了这些技术的推广应用,碳钢换热器的保护仍然是一有待于发展的问题。
例如采用牺牲阳极保护可以延长碳钢换热器的使用寿命,但牺牲阳极保护的作用尽限于管子入口处的有限长度内,管内深处无法实现阴极保护,所以牺牲阳极保护法在换热器上的应用受到很大限制。
近年来渗铝碳钢管束换热器在国内得到发展,收到较好的效果,但是管束与管板连接处(或焊接处)的保护问题至今没有很好解决,是渗铝碳钢管束换热器的薄弱环节,影响到它的使用寿命。
近年来碳钢换热器的另一发展是对换热器进行整体化学镀镍磷,但是镍磷化学镀层是阴极性镀层,只能起机械隔离腐蚀介质的作用,一旦镀层局部出现缺陷,将构成大阴极小阳极,加速缺陷处的腐蚀,使保护效果并不十分理想。
国内还发展了各种用于换热器的涂料,但这些涂料在换热器的维修吹扫中,往往剥落,保护作用有限。
换热器整体渗锌可以提高换热器的耐腐蚀、耐冲刷性能,有效地提高换热器的使用寿命,降低换热器的工业使用成本。
本技术针对换热器的具体结构特点研制的专门工艺,可减少投资,节约能源,降低成本。
换热器整体渗锌可以提高换热器的耐腐蚀、耐冲刷性能,特别是耐海水腐蚀性能,提高使用寿命3倍以上。
经济效益及市场分析本技术比化学镀、涂料等技术成本低、性能好,在我国的石油、天然气工业中存在广阔的推广前景和巨大的经济效益。
本技术需要接受方应具备可处理整个换热器的加热炉、特殊的渗锌装置、厂房、电力等设备条件。
科学资讯鱼和熊掌兼得!神奇氧结构大幅提高合金强度和塑性!
科学资讯鱼和熊掌兼得!神奇氧结构大幅提高合金强度和塑
性!
北京科技大学新金属材料国家重点实验室吕昭平教授团队打破人们对传统间隙固溶强化的认知,发现间隙原子的添加不仅能提高合金的强度,也能大幅度提高合金的塑性,并提出了一种设计高强度高塑性金属材料的新的合金设计思路。
国际顶级学术期刊《Nature》11月14日在线发表了吕昭平教授团队继去年超高强钢后又一突破性研究进展。
【引言】
近年来,高熵合金因其作为高性能结构材料的潜在应用而备受关注。
FCC(面心立方)结构的高熵合金具有较好的塑性和低温断裂韧性,是目前广为研究的合金之一。
然而,此类合金的室温强度相对较低(铸态下大约只有200MPa),远低于金属结构材料所要求的强度。
低强度这一缺点,阻碍了其作为一种实用型结构材料的应用。
传统的金属强化机制,如细晶强化,析出强化等,可以提高合金强度,但同时降低了其塑性。
近期,研究人员发现,间隙原子强化可以为改善机械性能提供另一种途径。
因此,本文选择FCC结构的孪晶诱导塑性(TWIP)高熵合金作为起始材料,在此基础上添加碳组分,对其机械性能进行系统的研究。
在金属材料中,由于氧气的存在,往往容易形成间隙杂质或者陶瓷相。
这些氧化物虽然增加了金属材料的强度,但是使得金属变得易脆。
如何解决金属材料中的强度-延展性矛盾,是金属材料研究的重要议题。
有鉴于此,北京科技大学吕昭平教授团队报道了高熵合金中存在的有序氧结构可以同时增强强度和延展性。
【成果简介】
1. 发展了一种兼具高强度与高延展性的高熵合金材料
2. 揭示了金属材料的新型增强机理。
通讯作者:吕昭平北京科技大学。
不溶性阳极应用资料
铱钽钛阳极Ir-Ta氧化物阳极是公认的析氧条件下性能最好的金属氧化物阳极,兼具优良的析氧电化学特性和高的稳定性。
铱钽析氧型钛阳极技术特性:(1)适用于析氧反应环境。
(2)属不溶性阳极,尺寸稳定,对介质无污染,电解装备可以长期以恒定的电压工作,无需频繁调整。
(3)使用寿命长。
(4)失活后可以再生,基体可重复使用。
应用领域:在硫酸电解介质中做阳极电解生产铜箔、铝箔、铁箔等污水处理行业有色金属生产和回收电沉积生产铜、镍、钴电镀铜、铬、镍、锌、锡印刷电路板系统有机物电解合成过硫酸盐生产电镀厂含氰废水处理氧化剂生产和循环再生,如高氯酸盐、碘酸盐、铬酐、过硫酸盐等钌铱钛阳极钌铱析氯型钛阳极优越性: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。
应用领域:氯碱、次氯酸钠等工业生产,有机化合物电解合成,污水处理、海水淡化等用于稀盐水电解发生次氯酸钠用阳极、海水电解发生次氯酸钠用阳极、自来水杀菌消毒、污水处理系列电极产品、海水淡化电极、消除工业循环水中的浮游生物等。
镀铂钨阳极连续镀锡生产线电镀过程中采用锡阳极,会带来过剩镀液处理的问题。
为了维持锡离子浓度的平衡必须对镀液进行脱锡处理,脱锡处理无论在专门的脱锡槽还是在镀槽内进行,均需使用不溶性阳极。
由于槽液成分特点的限制,不溶性阳极采用的是钨板镀铂工艺,即纯钨基板表面镀铂。
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北京科技大学科技成果——新型高效析氧不溶性阳极
成果简介
电解、电镀、电铸、污水处理、腐蚀阴极保护等电化学工程中阳极不可缺少。
近来,产品的质量、特别是生产的高速化的需求,长寿命的不溶性阳极的应用急剧扩大。
从节能、节约材料、不污染环境等对于所谓“绿色材料”的要求,长寿命且能使电极反应活化能降低即具有电化学催化性能的不溶性阳极被广泛需求。
新型不溶性阳极是在钛基体上涂覆具有高电化学催化性能的贵金属氧化物涂层,涂层中并含有高稳定性的阀金属氧化物。
新型不溶性阳极具有高电化学催化性能,寿命与铅阳极相当,析氧过电位比铅合金不溶性阳极低约0.5V,节能;稳定性高,不污染镀液;重量轻,易于更换。
新型不溶性阳极的析氧过电位也比镀铂不溶性阳极低,寿命提高1倍以上。
我国制造汽车、建筑、家电及食品饮料容器用涂镀层钢板高速电镀锌、高速电镀锌锡生产线在我国有20余条,其中13条高速电镀锡生产线用不溶性阳极全部为进口。
而这些生产线使用氧析出过电位大电化学催化性能低的铅合金、铸铁、铂等不溶性阳极,存在镀液污染。
此外,常规电镀、电解污水处理等方面毒性的铅合金不溶性阳极还被使用。
所以高效析氧不溶性阳极在电化学工程方面有良好的应用领域。
经济效益及市场分析
国外一条高速电镀锌生产线所用的高效析氧不溶性阳极卖价高
达近150万美元。
生产投资估计:建立一条高效析氧不溶性阳极生产线估计所需资金:高效析氧不溶性阳极生产线80万元,质量检测仪器40万元,生产原料20万元,合计140万元。