MMO titaniumanode til galvanisering

Kernen i galvanisering opnår en ensartet, tæt og meget vedhæftende belægning gennem præcis elektrokemisk aflejring. Inden for dette teknologiske system bestemmer anoden direkte badstabilitet, belægningskvalitet, effektivitet og miljøvenlighed og fungerer som "kraftværket" i elektropletteringssystemet. Blandet metaloxid (MMO) titananoder har revolutioneret elektropletteringsindustrien. Inden for præcisionselektroplettering, MMO titanium anoder kan forbedre ensartetheden af ​​belægningstykkelsen med 3%, reducere skrotprocenter med 80% og reducere energiforbruget med 10%-30%.

Funktionsprincip for MMO-titananoder

Titansubstratet er lavet af Gr1- eller Gr2-titanium med en renhed på ≥99.5%. Det gennemgår en tretrins forbehandlingsproces: sandblæsning, bejdsning og elektrolytisk polering. Overfladeruheden kontrolleres til Ra1.6-6.3 μm, hvilket skaber en porøs struktur, der forbedrer belægningens vedhæftning.

MMO belægning

Belægningen er 5-40 μm tyk og består af aktive og stabiliserende komponenter med en bindingsstyrke ≥30 MPa og en resistivitet ≤10⁻⁴Ω·cm. De aktive komponenter (såsom IrO₂ og RuO₂) katalyseres, hvilket reducerer overpotentialet for ilt- eller klorudviklingsreaktioner; de stabiliserende komponenter (såsom Ta₂O₅ og TiO₂) danner en fysisk barriere, der forbedrer belægningens korrosions- og slidstyrke. Belægningen sintres ved 450-550°C for at danne en krystallinsk struktur, der sikrer en balance mellem katalytisk aktivitet og strukturel stabilitet.

Elektropletteringsreaktionsmekanisme

MMO-titaniumanoder fungerer primært som uopløselige anoder i galvanisering, hvor de opfylder den dobbelte funktion at lede elektricitet og katalysere oxidationsreaktioner. Kernereaktionerne falder i to kategorier:

IltudviklingI sulfat- og nitratbade katalyserer iridium-tantalbelægningen oxidationen af ​​vandmolekyler for at producere ilt. Den anodiske reaktion er: 4OH⁻ – 4e⁻ = O₂↑ + 2H₂O (alkalisk) eller 2H₂O – 4e⁻ = O₂↑ + 4H⁺ (sur). Belægningens nanoskala aktive steder reducerer iltudviklingens overpotentiale betydeligt ved at modulere overfladens elektroniske tilstand, hvilket reducerer energiforbruget med 10%-30% sammenlignet med blylegeringsanoder. Desuden forhindrer dens uopløselighed anodeopløsning, hvilket sikrer, at koncentrationerne af urenheder i badet kontrolleres under 5 ppm, hvilket giver et fundament for en ensartet og tæt belægning.

Klor udviklingI kloridbelægningsbade katalyserer ruthenium-iridiumbelægningen fortrinsvis kloridionoxidationsreaktionen: 2Cl⁻ – 2e⁻ = Cl₂↑. Den genererede klorgas reagerer delvist med vand og danner hypoklorsyrling, som oxiderer organiske urenheder i belægningsbadet og renser badet. Den høje selektivitet af denne reaktion reducerer sandsynligheden for sidereaktioner, opretholder strømeffektiviteten over 90% og reducerer energispild med 5%-10% sammenlignet med grafitanoder. I syreforkobberbelægning kan denne mekanisme øge renheden af ​​kobberbelægningen fra 99.5% til 99.95%.

Optimering af ydeevne

Titansubstratets lave modstand og MMO-belægningen sikrer ensartet strømfordeling, hvilket forhindrer lokaliseret strømforbrænding forårsaget af for høj strøm eller ujævn aflejring forårsaget af lav strøm. Specialiseret morfologi (såsom netdesignet) accelererer bobleløsning, reducerer luftning på elektrodeoverfladen og reducerer ohmske tab. Test viser, at det ohmske fald mellem elektroderne i netanoden er 40 % lavere end for en pladeanode, og cellespændingsudsvingene kontrolleres inden for ±2 %. Anodens uopløselige natur forhindrer kontaminering fra tungmetaller og urenheder i kulstofpulver, hvilket forlænger levetiden for platingbadet fra 3-6 måneder med traditionelle anoder til 3-5 år. Dette reducerer badets vedligeholdelsesomkostninger med 60 % og spildevandsbehandling med 45 %.

Fordele ved Wstitanium

Wtitanium anvender titanium af høj kvalitet med en renhed på over 99.7%, hvilket etablerer et omfattende kvalitetskontrolsystem fra substratvalg til forbehandling. En database med belægningsformler, der dækker mainstream galvaniseringsscenarier, er blevet etableret, hvilket muliggør præcis tilpasning baseret på badtype, belægningstype og produktionsparametre:

Præcisionsnikkel/kobberbelægningDer anvendes optimerede "IrO₂-Ta₂O₅" nanobelægningsformler. Atomlagsaflejringsteknologi bruges til at kontrollere belægningens kornstørrelse til 50-100 nm, hvilket reducerer iltudviklingens overpotentiale med 15 % og opnår en ydelsesforringelse på ≤5 % efter 5000 timers kontinuerlig drift ved en strømtæthed på 1000 A/m².

Klorholdig pletteringsopløsningUdviklede en ternær "RuO₂-IrO₂-TiO₂"-belægning med en kloridionoxidationsselektivitet på 99 %, en korrosionshastighed så lav som 0.01 mm/år i en 3.5 % NaCl-opløsning og en levetid forlænget med 20 % sammenlignet med industristandarden.

Avanceret guldbelægningsløsningVed at anvende en modificeret platin-iridium-kompositbelægning med en tykkelse kontrolleret til 2-3 μm opnår belægningen en katalytisk aktivitet, der kan sammenlignes med ren platin, men til en 20 % lavere pris og en renhed på 99.99 %.

Hver batch af belægning undergår røntgendiffraktion (XRD) og scanningselektronmikroskopi (SEM) test for at sikre en komplet krystalstruktur og fravær af pinhole-defekter.

Løsningskapaciteter

Wstitanium går ud over en simpel produktleveringsmodel og leverer skræddersyede løsninger til forskellige galvaniseringsscenarier:

Dybhulskobberbelægning på printkortLeverer en højporøs (75%) netanode med et pulserende strømtilpasningsdesign, der opnår en belægningsensartethed på 92% i huller med et aspektforhold på 10:1 og eliminerer problemet med ujævn aflejring.

Nikkelbelægning til bildeleVed at udvikle pladeanoder i stor skala og anvende et zoneopdelt belægningsdesign opnår vi variationer i belægningstykkelsen inden for 3 μm på store emner, hvilket reducerer skrotprocenterne fra 8 % til 1.5 %.

Kontinuerlig galvaniseringslinjeVi tilbyder spiralformede anoder i længder op til 100 meter. Udstyret med et automatisk spændingskontrolsystem muliggør vi uafbrudt produktion og øger produktionseffektiviteten med 30%.

Lille præcisionselektropletteringVi har udviklet mikrorørformede anoder (5 mm ydre diameter), der er egnede til laboratorie- og småproduktionsbehov, hvilket forbedrer belægningens ensartethed på små dele med 40%.

Som et vigtigt elektropletteringsmateriale udnytter MMO-titaniumanoder, der kombinerer fordelene ved et titansubstrats korrosionsbestandighed og de katalytiske egenskaber ved en MMO-belægning, fuldstændigt problemerne med traditionelle bly- og grafitanoder, såsom kontaminering af pletteringsopløsningen, alvorlig slitage og højt energiforbrug. Baseret på belægningsfunktionen kan de kategoriseres som iridium-tantal (iltudviklende), ruthenium-iridium (klorkompatibel) og platin (high-end). De kan tilpasses i forskellige konfigurationer, herunder net, plade og rørformet, for præcist at opfylde elektropletteringsbehovene.