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),也被稱為尺寸穩定陽極(DSA)或尺寸穩定電極(DSE)。
性能特點
高導電性:MMO 涂層具有良好的導電性,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中會立即生成致密氧化膜,阻隔介質侵蝕,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中長時間使用而不受損。
壽命長:由于 MMO 涂層的穩定性和鈦基材的耐久性,鈦帶陽極的使用壽命通常可達數十年,減少了更換陽極的頻率和成本。
結構適應性好:其形狀和尺寸可根據實際需求進行定制,如采用激光雕刻技術在鈦板表面制備微米級溝槽,比表面積可提升數倍,促進電解液流動與氣體逸出,便于安裝和維護,能更好地適應不同的應用場景。
低過電位:可以降低析氧、析氯反應的過電位,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,使被保護的金屬結構成為陰極。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;陽極上則發生氧化反應,如析氧反應等,將外部電能轉化為化學能,用于保護陰極金屬。
應用領域
陰極保護:廣泛應用于船舶、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:可作為鍍鎳、鍍金、鍍鉻、鍍鋅、鍍銅等電鍍有色金屬行業的陽極或者輔助陽極使用,能夠替代常規的鉛基合金陽極,在相同條件下降低槽電壓,節約電能消耗,且不污染鍍液,保證鍍品質量。
氯堿工業:用于鹽水電解生產氯堿,可成倍提高電流密度,增加產量,提高氯氣純度,降低直流電耗,同時延長設備使用壽命。
水處理領域:如污水處理中,可用于電解去除污染物,構建的電解系統能夠實現對藻類、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、發電廠冷卻循環水的處理等方面也有應用,通過電解產生氧化性物質來殺滅細菌和病毒。
新能源領域: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電帶垂直敷設,其交叉點處用專用焊機點焊連接,組成格柵狀網格,通電點連接采用陽極專用接頭連接。
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