MMO Titanium Anode Lineær

Innovation inden for elektrodeform har altid været en nøglefaktor bag teknologiske fremskridt. Sammenlignet med traditionelle plade- og netanoder tilbyder lineære MMO-titaniumanoder, med deres kernefordel ved en lineær struktur, fleksibel tilpasningsevne, ensartet strømfordeling og effektiv masseoverførsel, hvilket gør dem til et gennembrud i trange rum, specialformet udstyr og elektrokemiske anvendelser med høj præcision. Disse lineære elektroder, der er baseret på et industrielt rent titaniumsubstrat og belagt med en kompositbelægning af ædelmetaloxider (MMO-belægninger) såsom ruthenium, iridium og tantal, arver de centrale fordele ved MMO-titaniumanoden: stærk korrosionsbestandighed, høj katalytisk aktivitet og lang levetid. Deres "trådform" udvider deres anvendelsespotentiale, hvilket gør dem til en nøglekomponent til at imødekomme specialiserede elektrokemiske behov.

Lineære MMO-titaniumanoder tilbyder langvarig, stabil drift i sure, alkaliske, saltholdige og højtemperaturmiljøer uden risiko for udvaskning af tungmetaller. For eksempel kan deres levetid i jordkatodisk beskyttelse nå over 30 år, hvilket langt overstiger de fem år for grafittrådselektroder. I mikroelektrolysereaktorer muliggør deres lineære struktur ensartet strømfordeling på mikronniveau og opfylder dermed kravene til præcis syntese. Efterhånden som elektrokemisk teknologi udvikler sig mod "miniaturisering, høj præcision og lang cyklus", fortsætter den tekniske værdi og markedsefterspørgslen efter MMO-titaniumanodetråd med at stige, og det er blevet de vigtigste forbrugsvarer i avanceret elektrokemisk udstyr.

Specifikationer for MMO-titaniumanode i tråd

Designspecifikationerne for MMO-titaniumanoder af tråd skal præcist matche pladsbegrænsningerne, strømkravene og de dielektriske egenskaber i applikationsscenariet. Nøgleparametre omfatter substratspecifikationer, belægningssystem, fysiske egenskaber og tilpasning. Kombinationen af ​​forskellige specifikationer bestemmer direkte elektrodens kompatibilitet og ydeevne.

(I) Substratspecifikationer

Som bærer af MMO-belægningen påvirker substratets materiale, diameter og længde direkte elektrodens mekaniske styrke og elektriske ledningsevne og danner det centrale udgangspunkt for specifikationsdesign:

Underlagsmateriale: ASTM B 265 Der anvendes kommercielt rent Gr1 titanium. Dette materiale indeholder ≥99.5% titanium og tilbyder fremragende korrosionsbestandighed (stabil i miljøer med Cl⁻-koncentrationer <200,000 mg/L) og lav modtagelighed for hydrogenskørhed, hvilket forhindrer revner i substratet under elektrolyse. Sammenlignet med Gr2-titaniumlegering tilbyder rent Gr1 titanium overlegen duktilitet, hvilket muliggør bearbejdning af tråde med finere diameter og mere stabil elektrisk ledningsevne (resistivitet ≤0.42 μΩ·m).

DiameterspecifikationerBaseret på pladskravene i applikationsscenariet er mainstream-diametre opdelt i tre kategorier:

MikrospecifikationerDiametre på 0.5-1.0 mm er egnede til trange rum såsom mikroelektrolysereaktorer og medicinsk udstyr. For eksempel sikrer en anodetråd med en diameter på 1.0 mm i det elektrokemiske modul i en mikrofluidisk chip en ensartet strømfordeling i kanalen.

Konventionelle specifikationerDiametre på 1.0-3.0 mm er velegnede til anvendelser som katodisk beskyttelse og små og mellemstore elektrolysører. For eksempel anvendes en diameter på 2.0 mm almindeligvis til jordkatodisk beskyttelse, balancering af styrke og strømledningsevne (strømbæreevne på 5-10 A/m).

Kraftige specifikationerDiametre på 3.0-6.0 mm er velegnede til industrielle anvendelser med høje strømkrav, såsom korrosionsbeskyttelse af indervæggene i store lagertanke. En anodetråd med en diameter på 6.0 mm kan føre en strøm på 20-30 A/m og deformeres ikke let af mekanisk påvirkning.

Standardlængder10 m, 20 m og 50 m pr. rulle, egnet til batch-applikationer i konventionelt udstyr. For eksempel reducerer en 20 m/rulle anodetråd antallet af samlinger og sænker kontaktmodstanden i forbindelse med katodisk beskyttelse af rørledninger.

Tilpassede længderOp til 1000 m/rulle (kræver specielt viklingsudstyr) er tilgængelige, velegnede til store projekter, såsom katodisk beskyttelse af langdistance olierørledninger. 1000 m kontinuerlig tråd muliggør uafbrudt udrulning og undgår korrosionsfare ved samlinger.

(II) Specifikationer for belægning

MMO-belægningens sammensætning, tykkelse og belastning bestemmer elektrodens katalytiske aktivitet og korrosionsbestandighed. Den skal designes præcist baseret på reaktionskravene i anvendelsesscenariet:

Rutheniumbelægning (RuO₂-IrO₂-TiO₂)Klorafgivende belægning med et klorafgivelsespotentiale ≤1.36 V. Den er egnet til klorholdige systemer (såsom desinfektion af havvand og spildevandsrensning med højt kloridindhold). RuO₂-indholdet i belægningen bør være 30%-50%, hvilket sikrer effektiv katalyse af Cl⁻ til HClO.

Iridium-belægninger (IrO₂-Ta₂O₅)Iltudviklende belægninger med et moderat iltoverpotentiale (1.8-2.0 V), egnede til oxidation af ildfast organisk materiale og sulfatsystemer (såsom trykning og farvning i spildevandsrensning). Tilsætningen af ​​Ta₂O₅ forbedrer belægningens slidstyrke med 40 %, hvilket reducerer slidhastigheden til 1-3 mg/A·a.

Specialbelægninger (såsom titandioxidkompositbelægninger)Ekstremt modstandsdygtige belægninger, der er i stand til stabil drift i miljøer med en pH-værdi på 0-14 og temperaturer ≤120 °C, er egnede til behandling af stærkt surt og alkalisk spildevand, såsom fluoridholdigt spildevand. Titandioxidbelægninger forhindrer F⁻-induceret korrosion af substratet.

BelægningstykkelseTypisk kontrolleret ved 8-15 μm, ensartet dækning opnås gennem flere børstnings- og sintringsprocesser.

Mikroanodetråde (diameter <1 mm)Belægningstykkelse 8-10 μm for at undgå reduceret trådfleksibilitet på grund af for tykke belægninger.

Lav belastning (10-15 g/㎡)Velegnet til applikationer med lav strømtæthed (såsom jordkatodisk beskyttelse, strømtæthed <10A/m²), der afbalancerer omkostninger og levetid.

Høj belastning (20-30 g/㎡)Velegnet til applikationer med høj strømtæthed (såsom industriel elektrolyse, strømtæthed >50A/m²), hvilket forlænger belægningens levetid til 5-8 år.

(III) Fysiske egenskaber

Ud over grundlæggende parametre udvider fysiske egenskaber og tilpassede designs yderligere elektrodens kompatibilitet:

Glat typeBelægningens overfladeruhed Ra <1.0 μm, egnet til applikationer, der kræver høj væskemodstand (såsom vandgennemstrømning i rørledninger) for at forhindre vedhæftning af urenheder.

Ru typeBelægningens overfladeruhed Ra 1.5-3.0 μm, opnået gennem forbehandling med sandblæsning, øger det specifikke overfladeareal med over 30 %, forbedrer den katalytiske aktivitet og er velegnet til anvendelser, der kræver effektiv masseoverførsel, såsom spildevandsbehandling.

Connector TypeKan tilpasses baseret på tilslutningskrav. Almindelige muligheder inkluderer titaniumgevindforbindelser (til rørflanger), krympeforbindelser (til kabler) og svejsede forbindelser (til indvendigt metaludstyr). Alle forbindelser er behandlet med korrosionsbeskyttelse for at forhindre kontaktkorrosion.

IsoleringTilpasset lokal isolering er tilgængelig. For eksempel kan den ikke-fungerende del af anodetråden i katodisk beskyttelse belægges med et polytetrafluorethylen (PTFE) isoleringslag (temperaturbestandigt ≤ 260 °C) for at forhindre strømlækage og sikre et præcist beskyttet område.

Lineære MMO-titaniumanoder har opnået differentierede gennembrud på flere områder. Inden for katodisk beskyttelse tilpasser deres lineære struktur sig komplekse miljøer som jord, vand og beton og giver over 30 års langvarig korrosionsbeskyttelse til olierørledninger, offshore-platforme og broarmeringsjern. Inden for miljøbeskyttelse opnår klorafgivende anodetråde effektiv vanddesinfektion. Specielt belagte anodetråde modstår ekstreme miljøer med højt saltindhold.

Wstitanium anvender en "koldtræknings-glødningsproces" på substratet for at opnå ultrafin bearbejdning med en diameter på 0.5 mm. Tråddiametertolerancen er kontrolleret til ±0.02 mm. 1000 m kontinuerlig produktion og en tretrins forbehandling sikrer et solidt fundament for belægningens vedhæftning. Ved belægningsforberedelsen tilpasser et skræddersyet formuleringssystem sig forskellige applikationskrav. En "multi-pass børstning-gradient sintring"-proces sikrer en omkredsmæssig belægningsens ensartethedsafvigelse på mindre end ±0.5 μm. Tredobbelt kvalitetstestning garanterer katalytisk ydeevne og levetid.