基本概念
鈦帶陽極是在鈦基材(如 ASTMB 265 一級鈦)上表面涂覆一層具有電催化活性的金屬氧化物而構(gòu)成的一種陽極材料,全稱為鈦基金屬氧化物涂層電極(MMO),也被稱為尺寸穩(wěn)定陽極(DSA)或尺寸穩(wěn)定電極(DSE)。
性能特點
高導(dǎo)電性:MMO 涂層具有良好的導(dǎo)電性,能夠確保電流在陽極和被保護金屬之間高效傳遞,保障了電化學過程的順利進行。
耐腐蝕性強:鈦本身在氧化性介質(zhì)中會立即生成致密氧化膜,阻隔介質(zhì)侵蝕,而 MMO 涂層進一步增強了其耐腐蝕性能,使其能夠在海水、淡水、土壤等各種腐蝕性介質(zhì)中長時間使用而不受損。
壽命長:由于 MMO 涂層的穩(wěn)定性和鈦基材的耐久性,鈦帶陽極的使用壽命通常可達數(shù)十年,減少了更換陽極的頻率和成本。
結(jié)構(gòu)適應(yīng)性好:其形狀和尺寸可根據(jù)實際需求進行定制,如采用激光雕刻技術(shù)在鈦板表面制備微米級溝槽,比表面積可提升數(shù)倍,促進電解液流動與氣體逸出,便于安裝和維護,能更好地適應(yīng)不同的應(yīng)用場景。
低過電位:可以降低析氧、析氯反應(yīng)的過電位,有利于減少電能消耗,提高電解效率。
工作原理
在電化學系統(tǒng)中,鈦帶陽極作為輔助陽極,通過外部電源施加電流,使被保護的金屬結(jié)構(gòu)成為陰極。在陰極上,金屬離子得到電子而被還原,從而抑制了金屬的腐蝕反應(yīng);陽極上則發(fā)生氧化反應(yīng),如析氧反應(yīng)等,將外部電能轉(zhuǎn)化為化學能,用于保護陰極金屬。
應(yīng)用領(lǐng)域
陰極保護:廣泛應(yīng)用于船舶、道路、橋梁、建筑鋼體、原油儲罐、冷凝水箱、熱交換器、水處理設(shè)備等的防腐,通過外加電流使被保護金屬成為陰極,抑制其腐蝕。
電鍍行業(yè):可作為鍍鎳、鍍金、鍍鉻、鍍鋅、鍍銅等電鍍有色金屬行業(yè)的陽極或者輔助陽極使用,能夠替代常規(guī)的鉛基合金陽極,在相同條件下降低槽電壓,節(jié)約電能消耗,且不污染鍍液,保證鍍品質(zhì)量。
氯堿工業(yè):用于鹽水電解生產(chǎn)氯堿,可成倍提高電流密度,增加產(chǎn)量,提高氯氣純度,降低直流電耗,同時延長設(shè)備使用壽命。
水處理領(lǐng)域:如污水處理中,可用于電解去除污染物,構(gòu)建的電解系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對藻類、COD、重金屬等污染物的高效去除;在生活用水和食品用具的消毒、發(fā)電廠冷卻循環(huán)水的處理等方面也有應(yīng)用,通過電解產(chǎn)生氧化性物質(zhì)來殺滅細菌和病毒。
新能源領(lǐng)域:在堿性電解水制氫中,鈦陽極作為核心部件,其性能直接影響制氫效率;在潮流能發(fā)電裝置中,可同時承擔防腐與電極功能。
安裝方法
一般將鈦帶陽極與鈦導(dǎo)電帶垂直敷設(shè),其交叉點處用專用焊機點焊連接,組成格柵狀網(wǎng)格,通電點連接采用陽極專用接頭連接。
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