[ 來源：　|　作者：本站　|　發(fā)布時(shí)間：2018-03-29 |　瀏覽：529次 ]

一、鈦陽極詳解

什么是鈦陽極？鈦陽極全稱叫鈦基金屬氧化物涂層鈦陽極（MMO）。也叫KSA陽極。（尺寸形狀穩(wěn)定型陽極）。它以鈦為基板，在鈦基板上刷涂貴金屬涂層，使其具有良好的電催化活性及導(dǎo)電性。

鈦陽極分類：按照在電化學(xué)反應(yīng)中陽極析出氣體來區(qū)分，析出氯氣的稱析氯陽極，如釕系涂層鈦電極：析出氧化的稱為析氧陽極，如銥系涂層鈦電極和鉑鈦網(wǎng)/板。

析氯陽極（釕系涂層鈦極）：電解液中氯離子含量高：一般在鹽酸環(huán)境及電解海水，電解食鹽水環(huán)境。如釕銥鈦陽極，釕銥錫鈦陽極。

析氧陽極（銥系涂層鈦電極）：電解液一般為硫酸環(huán)境。對(duì)應(yīng)我公司產(chǎn)品為銥鉭陽極，銥鉭錫陽極，高銥陽極。

鍍鉑陽極（白金鈦網(wǎng)/白金鈦板）：鈦為基材。表面鍍上貴金屬鉑，鍍層厚度一般為1-5um（微米）。白金鈦網(wǎng)網(wǎng)孔規(guī)格一般為12.7*4.5mm或6*3.5mm.

二、鈦陽極優(yōu)點(diǎn)

現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)鈦陽極主要以刷涂為主。這樣的電極有很非常廣泛的應(yīng)用，鈦陽極以其輕巧靈活的制作工藝，又被稱為DSA陽極，比起同類陽極鈦陽極優(yōu)越性能有以下幾點(diǎn);

1． 陽極尺寸穩(wěn)定，電解過程中電極間距離不變化，可保證電解

操作在槽電壓穩(wěn)定的情況下進(jìn)行。

2． 工作電壓低，電能消耗小，直流電耗可降低10-20%。

3． 鈦陽極工作壽命長(zhǎng)，耐腐蝕性強(qiáng)。

4． 可克服石墨陽極和鉛陽極的溶解問題，避免對(duì)電解液和陰極產(chǎn)物的污染，因而可提高金屬產(chǎn)品純度。

5． 電流密度高，過電位小，電極催化活性高，可有效捉高生產(chǎn)

效率。

6． 可避免鉛陽極變形后的短路問題，提高電流效率。

7． 形狀制作容易，可高精度化。

8． 鈦基體可重復(fù)使用。

9．較低的過電位特性，電極間表面及電極的氣泡容易排除，可有效降低電解槽電壓。

電積提取金屬是將經(jīng)浸出、凈化處理的電解液中的待提取金屬離子在陰極還原，制得純金屬的一種方法由Ti基體和被覆其上的貴金屬和（或）貴金屬氧化物電化學(xué)活性層組成。

在電解冶金中，可以替代常規(guī)的鉛合金陽極，在相同的條件下，可以降低電壓，節(jié)約電能消耗。 例如：電解生產(chǎn)鋅一直使用含有少量銀、銻或鈣的鉛合金陽極。常常出現(xiàn)一下問題：鉛合金電極尺寸不穩(wěn)定；析氧電位太高（約800mV)；在陽極極化時(shí)出現(xiàn)腐蝕；鉛離子溶解在電解液中，沉積在陰極上，污染金屬鋅，影響產(chǎn)品質(zhì)量。電積金屬用鈦陽極可以克服鉛合金陽極的弊端，并且適應(yīng)于高電流密度運(yùn)行和窄極間距的電積條件；不僅適于硫酸鹽體系，同時(shí)也適于氯鹽體系以及硫酸鹽、氯化物混合體系。

三、鈦陽極上金屬氧化物涂層的作用是什么?

通過覆蓋不同的涂層,增強(qiáng)導(dǎo)電性能及電催化活性,促進(jìn)電解反應(yīng)過程及延長(zhǎng)陽極在不同使用環(huán)境下的使用壽命,達(dá)到預(yù)期的使用效果.

鈦陽極上金屬氧化物涂層的厚度問題:

起電化催化反應(yīng)的主要是涂層中的貴金屬,只有貴金屬含量達(dá)到使用要求才能保證陽極產(chǎn)品的正常工作.厚度只是一個(gè)表象,主要由刷涂的遍數(shù)和溶劑的濃度決定,和貴金屬含量含量的多少?zèng)]有直接聯(lián)系,過厚的涂層反倒更容易脫落.

四、MMO鈦極板與鍍鉑鈦陽極的區(qū)別

1． 技術(shù)特性 ：有優(yōu)良抗菌腐蝕性能；電極使用壽命長(zhǎng)；可以隨再高的電流密度，電流高效率高。運(yùn)行電流密度：10000A /M2 屬于以工業(yè)純鈦為基層的析氧型陽極 。

2． 催化活性高 ：鍍鉑電極是一各高過氧電位（1.563V相對(duì)硫酸亞汞）電極，眾所周知。而MMO陽極是一種低析氧過電們1.385V相對(duì)硫酸亞汞）電極，陽極析氧區(qū)更容易析氧。因此，電解時(shí)，槽電壓也相對(duì)較低，更節(jié)省電能。這種現(xiàn)象在銅箔后處置堿性鍍銅墻中，已明顯體現(xiàn)進(jìn)去了 。

3．無污染。MMO 該氧化物是一種相當(dāng)穩(wěn)定的氧化物，陽極涂層是貴金屬銥的陶瓷氧化物。幾乎不溶于任何酸堿中，且氧化物涂層約20-40μm整體涂層氧化物量是較少的因此，MMO陽極不會(huì)對(duì)電鍍液造成污染，這一點(diǎn)和鍍鉑電極基本一樣。

4． 性價(jià)比高 ：MMO陽極的價(jià)格約為鍍鉑電極的80%，MMO電極在堿性電鍍銅電解液中有更好的電化學(xué)穩(wěn)定性，已維持鍍鉑電極（涂層厚3.5mm同樣的使用壽命。同時(shí)其具有優(yōu)異的電解活性和耐久性。）

5．硫酸電解液中氯化物存在于這種電流環(huán)境中。使用尺寸穩(wěn)定的陽極，能防止這種現(xiàn)象，而且可使不溶解陽極技術(shù)在這種應(yīng)用中勝利地實(shí)現(xiàn)性能優(yōu)勢(shì)。

6．陽極維護(hù)最少。不需要停下生產(chǎn)給一清洗和補(bǔ)充陽極、更換陽極袋及給陽極重新鍍層（生產(chǎn)率提高，人工作業(yè)率降低）。

7．不溶解陽極的壽命取決類型、工作電流密度以及與各種電鍍化學(xué)物質(zhì)的接觸； 由于銅離子容易集中在孔的邊沿部份（高電流密度區(qū)域）快速堆積，而孔的中央局部（即低電流密度區(qū)域）堆積速度則相對(duì)地緩慢得多。這樣導(dǎo)致銅的堆積分布極不均勻：行為稱為“狗骨狀”以適中的電流密度操作會(huì)出現(xiàn)狗骨狀，以較低的電流密度會(huì)出現(xiàn)筒裂現(xiàn)象，以較高的電流密度操作會(huì)出現(xiàn)燒集現(xiàn)象。對(duì)于電鍍線路板來說無疑是一個(gè)沉重的沖擊。 鉑鈦不溶解陽極的使用在硫酸電解液中，反向脈沖電鍍陽極也因此而生。氯化物存在于這種電流環(huán)境中，一段時(shí)間后會(huì)使鉑層剝落。

五、設(shè)計(jì)鈦電極類型的考慮依據(jù)

1．鈦電極電解槽安裝中對(duì)陽極的要求 ；

2．鈦電極工藝條件，例如電解質(zhì)（液）成分、溫度、電流密度、使用壽命等；

3．鈦電極的機(jī)械負(fù)荷 ；

4．鈦電極基體材料的導(dǎo)電能力。

六、陽極使用壽命的影響因素主要有哪些:

1．電流密度：電流密度和陽極壽命成反比.電流越大,陽極使用壽命越短.

2．鈦基材：陽極的基材一般選用純鈦,且要求在TA1的材質(zhì)以上,若使用的基材純度不夠,耐腐蝕性能就會(huì)大打折扣,對(duì)陽極的使用壽命有很大影響。

3．電解液：電解液中禁止含有氟離子,氰基離子和硫離子,如有則對(duì)陽極的壽命影響也比較大。

4．倒極：倒極是陽極修復(fù)時(shí)時(shí)常采用的一種方式,可以使已經(jīng)鈍化的舊涂層從基體表面脫落.所以在使用中禁止到極。

5．頻繁斷電：在沒有電流通過的情況下,涂層在溶液中長(zhǎng)時(shí)間浸泡會(huì)受到很大損害。

6．人為損傷：陽極表面不能有硬傷,如果部分涂層受損,即使是很小的一道劃傷,也會(huì)使陽極迅速被腐蝕鈍化,最后導(dǎo)致失效。

7． 短路：禁止在通電情況下的陰陽極接觸.短路造成的瞬間電流非常大,可燒毀極板。

七、銥混合金屬氧化物涂層鈦陽極注意事項(xiàng)

1．銥金屬氧化物涂層鈦陽極（簡(jiǎn)稱銥MMO涂層鈦陽極）需安裝在建議的電解條件下。

2．避免油或油脂污染銥MMO涂層。

3．銥MMO涂層是表面多孔且比表面積較大的陶瓷涂層，具有良好的電化學(xué)特性。銥MMO非常容易在堅(jiān)硬物體摩擦或敲擊其表面時(shí)而被劃傷或損傷：禁止將銥MMO涂層表面直接放置于金屬表面，應(yīng)在堅(jiān)硬表面上覆蓋起到保護(hù)作用的紙或塑料薄膜；禁止將銥MMO涂層表面在任何堅(jiān)硬表面拖拉或滑動(dòng)；如果銥MMO涂層表面有污垢或沉淀物，禁止用任何研磨機(jī)械方式來進(jìn)行清潔。禁止使用例如鋼絲刷，砂紙打磨，砂紙或高壓噴水的方式進(jìn)行陽極表面清潔。

4．當(dāng)鈦陽極從電鍍槽拆下后，應(yīng)立即用水沖洗干凈。以防止酸的腐蝕，這是因?yàn)殡娊赓|(zhì)在涂層表面變干而致使酸的濃度增加。

5．需要存放較長(zhǎng)時(shí)間的鈦陽極應(yīng)該用例如充氣塑料包裝材料仔細(xì)包裝好，以避免銥MMO涂層表面被劃傷，或者落塵。

6．將銥MMO涂層涂于鈦陽極的活性部分可使電流通過鈦陽極涂層表面?zhèn)鬟f至電解質(zhì)中，同時(shí)沒有涂層的鈦表面仍然保持為惰性。如果小面積銥MMO涂層有機(jī)械損傷，涂層下面的鈦直接與電解質(zhì)接觸，鈦陽極仍然能繼續(xù)正常操作，這是因?yàn)樵陉枠O化條件下，鈦表面形成了起到保護(hù)作用，有粘合性的氧化膜。

7．電極之間應(yīng)始終保持一點(diǎn)距離。鈦陽極和鍍件之間意外地發(fā)生短路會(huì)造成對(duì)銥MMO涂層無法換回的損壞并且也會(huì)損壞鈦基體。如果發(fā)生嚴(yán)重的短路，鈦陽極會(huì)被完全破壞。

8．只要鈦陽極浸于或直接與電解質(zhì)接觸，鈦陽極必須要處于陽極化狀態(tài)。如果鈦陽極沒有通電，可在鈦陽極上加一低正極電壓（剩余電壓）。這只需在陽極和陰極之間施加2伏特電壓即可，無需使用電源及大量的電流。銥MMO涂層鈦陽極禁止在任何時(shí)候處于電極反向的狀態(tài)。

9．追蹤在電解質(zhì)中的雜質(zhì)，例如鉛，鐵和鋇的含量應(yīng)得到控制。這樣不會(huì)產(chǎn)生大量的陽極沉淀物。陽極沉淀物會(huì)堵塞鈦陽極表面從而導(dǎo)致陽極電流分布不均。

10．有機(jī)添加劑加入電解質(zhì)中，不同的添加劑會(huì)對(duì)鈦陽極的壽命造成不同影響。銥MMO涂層鈦陽極壽命會(huì)特別因?yàn)樘砑觿┗蚓哂泻铣商匦缘奶砑友趸镉绊懴嘛@著縮短。

11．去除銥MMO涂層鈦陽極表面沉淀物

鹽酸----該酸對(duì)于去除各種形式的銹類沉淀物和含鈣沉淀物非常有效。因?yàn)槠溥€原特性，只能在室溫操作，并且需濃度37%鹽酸所占容積百分比不大于10%的稀釋溶液。因?yàn)殁侁枠O還是很容易受到類似鹽酸等還原酸的侵蝕，所以陽極與其接觸的時(shí)間應(yīng)保持在最小值，一般為10分鐘。為了減少鹽酸侵蝕程度，在進(jìn)行清洗之前，可在清洗液中加入0.1%氯化鐵。注意事項(xiàng)：在用鹽酸清洗后，應(yīng)將鈦陽極徹底用水清洗，最好完全浸入水中保持至少10分鐘。

檸檬酸---在40--50°C溫度下，5-10%檸檬酸的水溶能用來去除含鐵沉淀物。還是要在清洗后用水仔細(xì)沖洗陽極。

硝酸----因?yàn)橄跛崾茄趸幔濵MO涂層對(duì)硝酸在任何溫度和濃度下都是抗腐蝕的。但由于高濃度的硝酸在高溫下具有有很強(qiáng)的氧化性，鈦基體表面會(huì)生成一層氧化鈦薄膜，這層薄膜導(dǎo)電性是非常差的，故要避免將鈦陽極浸入濃的和高溫的硝酸中，但低濃度及低溫下的硝酸對(duì)去除多種可形成可溶硝酸鹽的沉淀物非常有用，比如商業(yè)硝酸稀釋到10%以下，并在室溫下。