Классификация и подготовка электродов из оксида металла и титана

1. Классификация металлооксидных электродов

Металлооксидный электрод (также называемый электродом DSA) используеттитанв качестве подложки, и на ее поверхности готовится металлоксидное покрытие определенной толщины. Покрытие в основном состоит из оксидов металлов платиновой группы, а затем других инертных оксидов металлов, таких как TiO₂, Та₂0₅и т. д. Существует множество методов классификации.

По количеству компонентов его можно разделить на единичные покрытия (например, PbO/Ti, MnO2/Ti и т. д.), бинарные покрытия (например, Ti0₂Ру0₂/Ти, лр0₂Та₂0₅/Ti и т. д. тройные покрытия (такие как RuIrTi/Ti, RuCoTi/Ti, RuSnTi/Ti, RuSnlr/Ti и т. д.), четверные покрытия (такие как RuIrSnTi/Ti) и пятикомпонентные покрытия (такие как RuIrSnCoTi/Ti) и т. д.

По основным активным компонентам покрытия электрода его можно разделить на аноды на основе марганца, аноды на основе свинца, аноды на основе рутения и аноды на основе иридия. Как показано в таблице 1.1.

Таб．1．1 Классификация и применение DSA

В зависимости от основной реакции, происходящей на поверхности электрода, его в основном подразделяют на электроды для выделения хлора (в основном покрытые рутением, например, Ti02Ru02/Ti) и электроды для выделения кислорода (в основном покрытые иридием, например, Ir02Ta205/Ti). Изготовление металлоксидных электродов в основном заключается в термическом окислении для получения определенной толщины оксида металла на титановой подложке.

1.1 Предварительная обработка титановой подложки

Перед покраской оксида металла необходимо провести поверхностную обработку титановой подложки. Ее цель — удалить масляные пятна и оксидную пленку с поверхности подложки, чтобы подложка находилась в активном состоянии, чтобы улучшить силу сцепления между покрытием и титановой подложкой, улучшить проводимость электрода и продлить срок службы электрода.

Предварительная обработка титановой подложки включает следующие этапы: пескоструйная обработка, обезжиривание, кислотное травление, очистка и сушка.

1.2 Пескоструйная обработка поверхности титановой подложки осуществляется с помощью сжатого воздуха, а мелкие частицы песка (или металлические гранулы) распыляются на поверхность титановой подложки высокоскоростным потоком воздуха и под определенным углом наклона. Покрытие отваливается от поверхности титана, образуя равномерную ямчатую поверхность.

1.3 После пескоструйной обработки поверхность титановой подложки имеет масляные пятна. Обезжиривание растворителем (или электролитическое обезжиривание) требуется до тех пор, пока поверхность подложки не будет свободна от маслянистых капель воды. В противном случае присутствие масла значительно снизит силу связи между покрытием и подложкой. Кислотное травление заключается в погружении обезжиренной титановой подложки в раствор щавелевой кислоты 0.1кг/л (или раствор HF) и травлении ее в течение 1-3 часов в кипящем состоянии. Согласно рентгеноструктурному анализу, гидрид титана и оксиды сосуществовали в фазовой структуре титановой матрицы после кислотной промывки (как показано на рисунке 1.2). Состав гидрида титана, образовавшегося на поверхности, близок к TiH1.79, а его свободная энергия образования составляет 82.9-85.9 кДж/моль, и состав достаточно стабилен. Добавьте 2 часа при 200 градусах, его основной состав все еще может оставаться неизменным, что очень полезно для длительного хранения. Для улучшения силы сцепления покрытия и улучшения проводимости очень важна обработка травлением, и это важный шаг для реализации активации поверхности титановой подложки.

В целом, сила связи благородных металлов и их оксидов с оксидом титана больше, чем сила связи с чистым титаном. Поэтому, в дополнение к травлению титановой подложки перед нанесением покрытия, поверхность титановой подложки должна быть активирована, чтобы сделать ее пористой. Слой оксида титана, поэтому процесс обработки матрицы на самом деле является процессом активации титановой матрицы металла. После пескоструйной обработки, обезжиривания и обработки кислотой титановая подложка имеет ямки разной глубины на поверхности. Наличие этих ямок полезно для улучшения прочности сцепления покрытия и подложки. Перед нанесением покрытия титановую подложку необходимо очистить ультразвуковым инструментом, чтобы удалить осажденный порошок и грязь в ямке и на поверхности подложки. Поскольку при травлении щавелевой кислотой образуется оксалат титана и прикрепляется к поверхности титановой подложки. Если титановую подложку вынуть из кислотного бака, невозможно удалить отложения простым промыванием, в противном случае прочность сцепления покрытия и титановой подложки будет нарушена. Очищенную титановую подложку следует поместить в дистиллированную воду для последующего использования, чтобы предотвратить окисление титановой подложки. Перед открытием. Влага на поверхности титановой подложки и микропоры должны быть высушены. В противном случае во время нанесения покрытия необожженная вода взаимодействует с солью титана (или солью олова) в растворе покрытия, образуя осадки, что приведет к отслоению покрытия и повлияет на срок службы электрода.

2. Подготовка электрода

Параметры процесса, такие как состав раствора покрытия, концентрация раствора покрытия, температура и время сушки, а также температура и время термического окисления, напрямую влияют на производительность электрода. Количество раз чистки и концентрация раствора покрытия связаны с количеством чистки; количество раз термического окисления, время и температура влияют на электрохимические характеристики и коррозионную стойкость электрода. Меньшее количество раз термического окисления, низкая температура и короткое время приводят к неполному окислению покрытия и неравномерной кристаллизации оксида, что снижает каталитическую эффективность и срок службы электрода; в то время как количество термического окисления увеличивается, температура повышается, а время увеличивается, это вызовет окисление титановой матрицы и увеличение частиц оксида, что также снижает каталитическую эффективность электрода и сокращает срок службы электрода. Поэтому, при условии отсутствия влияния на производительность покрытия, следует использовать процесс термического окислительного покрытия после нескольких чисток, чтобы соответствующим образом уменьшить количество термических окислений. Кроме того, в процессе подготовки следует обратить внимание на следующие моменты:

2.1 Каждый раз, когда вы красите, покрытие должно быть тонким и ровным. Раствор покрытия обычно наносится примерно за 15-18 раз, чтобы избежать большого количества накопления или агломерации раствора покрытия на поверхности подложки.

2.2 Под инфракрасной лампой растворитель медленно испаряется, а температура определяется в соответствии с точкой кипения растворителя; время является подходящим для полного испарения растворителя, чтобы избежать карбонизации растворителя при высокой температуре и повлиять на эксплуатационные характеристики покрытия.

2.3 Полностью высушенный электрод отправляют в муфельную печь, где температура и время оксидирования определяются в зависимости от состава покрытия, обычно 5-15 минут.

2.4 После термического окисления электрода его необходимо охладить до комнатной температуры перед следующей очисткой, чтобы предотвратить повреждение оксидного покрытия под воздействием холода и тепла.

2.5 После завершения чистки и сушки провести термическое оксидирование в муфельной печи в течение 1 часа для полного окисления покрытия электрода.

горячая этикетка : Металлооксидные титановые электроды классификация и подготовка, Китай, производители, поставщики, завод, индивидуальные, оптовая торговля, низкая цена, в наличии