MMO Titanium Anodestang

Stangen MMO titaniumanode (titanium blandet metaloxidstanganode), en nøglegren af dimensionsstabil anode (DSA) er blevet en nøglekomponent til at løse udfordringer med elektrokemiske reaktioner og katodisk beskyttelse under komplekse driftsforhold takket være dens unikke design og overlegne ydeevne. Denne anode anvender en industrielt ren titanstang som substrat. Gennem præcis termisk nedbrydning påføres en katalytisk belægning bestående af ædelmetaloxider såsom ruthenium, iridium og tantal på overfladen, hvilket skaber et kernefunktionelt element, der kombinerer strukturel støtte med høj styrke med effektiv elektrokemisk aktivitet.

Sammenlignet med andre MMO titaniumanodeformer som f.eks. mesh og bånd, tilbyder stangstrukturen uerstattelige fordele inden for rumlig tilpasningsevne, stabilitet i strømudgangen på ét punkt og fleksibilitet i installationen. Dens stangform muliggør præcis elektrokemisk kontrol i trange rum, komplekse beholdere og på specifikke steder.

Specifikationer for stangformede MMO-titaniumanoder

Specifikationssystemet for stang MMO titanium anoder er struktureret omkring fire kernedimensioner: substrat, belægning, strukturelle dimensioner og elektrokemisk ydeevne. En kombination af forskellige specifikationer matcher præcist forskellige driftskrav.

(I) Substrat

Substratet fungerer som strukturel støtte for stavformede anoder og bestemmer direkte deres mekaniske styrke og korrosionsbestandighed. I øjeblikket anvendes ren titanium (Gr1 eller Gr2), der overholder ASTM B348 Grad 1 er det almindelige materiale. De fysiske parametre for titanstænger kan tilpasses baseret på anvendelsesscenariet. Diametrene spænder fra 3.2 mm til 25 mm, med standarddiametre på 6.4 mm, 9.5 mm og 12.7 mm. Længder på 2 mm (mikro) eller 30 mm (tung) er tilgængelige til specielle anvendelser. Standardlængder er 500 mm, 1000 mm og 1500 mm, med længder op til 3000 mm, der kan tilpasses. Underlagets mekaniske egenskaber skal opfylde følgende krav: trækstyrke ≥ 240 MPa, flydespænding ≥ 170 MPa og forlængelse ≥ 20%.

(II) Belægning

Belægningen er kernen i stangens MMO-titananodes katalytiske funktion og bestemmer elektrodens elektrokemiske ydeevne. Et RuO₂-IrO₂-kompositsystem anvendes til klorudvikling. Et IrO₂-Ta₂O₅-blandet system anvendes til iltudvikling. Belægningstykkelsen skal nå 5.0-20.0 mikron for at sikre et komplet katalytisk og beskyttende lag. Der anvendes en flerlagsbelægning med termisk nedbrydningsteknik. Hvert lag kontrolleres til en tykkelse på 0.3-0.5 mikron, og et tæt krystallinsk lag dannes ved højtemperatursintring ved 400-600°C. Slidhastigheden for belægning og substrat skal være så lav som 0.5-1.0 μg/A·h.

(III) Elektrokemisk ydeevne

Elektrokemisk ydeevne er en nøgleindikator for stavanoders anvendelighed, primært inklusive strømkarakteristika, potentialkarakteristika og levetid. Klorudviklingsoverpotentialet for klorudviklingssystemer er ≤1.38 V (vs. SHE). Overpotentialet for iltudviklingssystemet er 25 %-35 % lavere end for traditionelle blyanoder, hvilket effektivt reducerer cellespænding og energiforbrug. I konventionelle miljøer som jord og ferskvand er den designmæssige levetid 20-30 år; i barske miljøer som industriel elektrolyse kan levetiden stadig nå op på 5-8 år.

(IV) Miljømæssig tilpasningsevne

Stang MMO titaniumanoden har stærk miljømæssig tilpasningsevne. Dens syre- og alkaliresistens dækker hele pH-området fra 0-14, hvilket gør det muligt for den at fungere stabilt i ekstreme syre- og alkaliske miljøer såsom koncentreret svovlsyre og kaustisk soda. Dens saltresistens er testet til at modstå Cl⁻-koncentrationer på over 300 g/L, hvilket gør den velegnet til havvand og spildevandsmiljøer med højt saltindhold. Den har en kortvarig temperaturresistens på op til 80 °C og kan efter belægningsforstærkning modstå temperaturer på over 100 °C.

Fordele ved stangformede MMO-titaniumanoder

Stang-MMO-titananoder tilbyder unikke fordele inden for strukturelle egenskaber, ydeevne og anvendelsesfleksibilitet, hvilket specifikt afspejles i følgende fem dimensioner:

(I) Rumlig tilpasningsevne

Stangstrukturens største fordel ligger i dens exceptionelle rumlige tilpasningsevne, der gør det muligt for den at trænge dybt ind i trange rum såsom beholderindvendige områder, rørsprækker og udstyrshulrum. Dette løser de lokaliserede elektrokemiske udfordringer, som net- eller båndanoder har svært ved at dække. I lukket udstyr såsom vandvarmertanke og varmevekslere kan enkelt- eller flere stangformede anoder placeres præcist i områder med høj korrosion for målrettet beskyttelse.

(II) Dimensionsstabilitet

Titansubstratet opnår nul elektrokemisk tab, og kombineret med den ekstremt slidstærke MMO-belægning opretholder den stavformede anode stort set uændrede geometriske dimensioner i hele sin designlevetid. Cellespændingsudsving kontrolleres inden for ±2 %. I jordkatodisk beskyttelse kan dens levetid nå op på 20-30 år, hvilket langt overstiger de 5-8 år for støbejernsanoder med højt siliciumindhold.

(3) Høj strømtæthed

MMO-belægningens høje katalytiske aktivitet giver stavanoden en fremragende strømføringsevne. Med samme tværsnitsareal er dens tilladte strømtæthed 3-5 gange højere end en grafitanodes. Fordi belægningen reducerer reaktionsoverpotentialet, er dens driftsspænding 10%-20% lavere end for traditionelle grafitanoder. Ved brug i små natriumhypochloritgeneratorer kan strømforbruget reduceres med 150-200 kWh pr. ton tilgængelig klor.

(4) Overlegen korrosionsbestandighed

Titansubstratet og ædelmetaloxidbelægningen danner et synergistisk beskyttelsessystem, der giver stavanoden fremragende korrosionsbestandighed. Den kan fungere stabilt i en række barske medier, herunder sure og alkaliske miljøer med et pH-område på 0-14, spildevand med højt saltindhold og havvand, uden betydelig korrosionsskade. Belægningsmaterialet er kemisk stabilt, og der udvaskes ingen tungmetalioner under elektrolyse, hvilket gør det særligt velegnet til fødevaregodkendt elektrolyse og præcisionselektroplettering.

(5) Omkostningsfordel

Stangstrukturen er ekstremt nem at installere og kan hurtigt samles ved hjælp af forskellige metoder, herunder gevindforbindelser, klemmer og svejsning. Selvom den oprindelige købspris er højere end traditionelle anoder, er den samlede fordel med hensyn til livscyklusomkostninger betydelig. Dens levetid reducerer udskiftningshyppigheden og arbejdsomkostningerne. Dens dimensionsstabilitet eliminerer behovet for hyppige justeringer og vedligeholdelse af udstyr.

Wstitanium udvikler uafhængigt 12 specialiserede belægningsformuleringer, hvilket resulterer i en nedbrydningshastighed på mindre end 0.3 μm om året. Til specialiserede applikationer kan Wstitanium tilpasse stavformede anoder med diametre fra 2 til 30 mm og længder fra 100 til 3000 mm. Stavformede MMO-titaniumanoder er præcisionsløsninger til elektrokemi og korrosionsbeskyttelse. De spiller en uerstattelig rolle i applikationer lige fra vandvarmere til industrielle lagertanke, fra laboratorieudstyr til maritim teknik.