Fabricants et fournisseurs d'anodes en titane ruthénium-iridium en Chine
Wstitanium a réalisé des progrès remarquables dans le domaine des anodes en titane revêtues de ruthénium-iridium. Ces anodes présentent une faible surtension, une activité catalytique élevée et une bonne conductivité. Elles sont largement utilisées dans l'industrie du chlore et de la soude, le traitement des eaux usées, l'hydrométallurgie et d'autres domaines.
- Teneur élevée en iridium
- Teneur moyenne en iridium
- Faible teneur en iridium
- Plaque, maille, tube, personnalisé
- Pour la galvanoplastie
- Pour le traitement des eaux usées
- Pour l'électrolyse de l'eau
- Pour l'industrie du chlore et de la soude
Usine d'anodes en titane ruthénium-iridium - Wstitanium
Les anodes en titane revêtues de ruthénium-iridium sont principalement composées de ruthénium (Ru), d'iridium (Ir) et de titane (Ti). Elles bénéficient de l'efficacité catalytique du ruthénium et de l'excellent pouvoir antioxydant de l'iridium. Le revêtement contient généralement 8 grammes de ruthénium et 2 grammes d'iridium par mètre carré, pour une épaisseur d'environ 8 microns. Il présente une bonne activité électrocatalytique et une bonne résistance à la corrosion, ainsi que d'excellentes performances dans de nombreux environnements électrolytiques. Il permet de réduire efficacement la surtension des réactions de dégagement d'oxygène et de chlore, et est largement utilisé dans l'industrie du chlore et de la soude, la production de chlore électrolytique, la désinfection et d'autres domaines.
Anode de chlore
Il est utilisé dans les environnements à forte teneur en ions chlorure dans l'électrolyte, tels que l'environnement d'acide chlorhydrique, l'électrolyse de l'eau de mer, l'électrolyse de l'eau salée, etc., et précipite principalement le chlore.
Anode à oxygène
Il est utilisé dans les environnements où l'électrolyte est l'acide sulfurique. L'électrolyse libère principalement de l'oxygène. Il présente une bonne activité électrocatalytique et une bonne stabilité dans la réaction de dégagement d'oxygène.
Sa surface plane et importante permet d'augmenter le nombre de sites de réaction. Elle convient à certaines applications nécessitant des électrodes de grande surface, comme les anodes des grandes cellules électrolytiques.
Il s'agit d'une structure tubulaire présentant une forme géométrique et des caractéristiques spatiales uniques. Elle est utilisée dans certains équipements d'électrolyse spécifiques, tels que les réacteurs d'électrolyse tubulaires.
Sa structure maillée permet de personnaliser la taille et la forme des mailles en fonction des besoins de l'application. Elle améliore la circulation de l'électrolyte.
Il s'agit d'une tige d'une longueur et d'un diamètre spécifiques. Elle est adaptée à certaines situations nécessitant une pénétration profonde de l'électrolyte pour la réaction, comme dans les petits dispositifs expérimentaux d'électrolyse.
Wire
Il est en forme de fil, avec un petit diamètre et une grande surface spécifique, et présente des avantages dans certaines applications spéciales qui nécessitent une taille d'électrode élevée et une surface spécifique élevée.
Pour la synthèse organique
Il est utilisé dans des réactions telles que l'électro-oxydation et l'électro-réduction de certains composés organiques. En ajustant les paramètres de revêtement, il est possible d'obtenir une catalyse efficace des réactions de synthèse organique.
Pour la galvanoplastie
En tant qu'anode, elle assure la réaction d'oxydation des ions métalliques, assure le bon déroulement du processus de galvanoplastie et contribue à améliorer la qualité et l'efficacité de la galvanoplastie.
Services de fabrication sur mesure d'anodes en titane et ruthénium iridium
Wstitanium dispose d'une équipe d'experts, d'ingénieurs et de techniciens en électrochimie. Forts de connaissances théoriques et d'une expérience pratique approfondies, ils explorent et innovent en permanence pour développer une technologie d'anodes en titane revêtues de ruthénium-iridium toujours plus avancée. Ils sont en mesure de fournir des spécifications de produits diversifiées pour répondre à différents besoins. Qu'il s'agisse de la forme et de la taille de l'anode, de l'épaisseur du revêtement ou du rapport de composition, la personnalisation des anodes en titane revêtues de ruthénium-iridium nécessite une prise en compte approfondie de multiples facteurs, des propriétés de base du matériau aux exigences spécifiques des scénarios d'application et au contrôle du processus de fabrication.
Spécifications de l'électrode revêtue de ruthénium iridium
| Matières | Titane Gr1 comme substrat, MMO comme revêtement | La densité actuelle | <5,000A/㎡ |
| Types de revêtement | RuO2 + IRO2 + X | Temps de travail | 80-120 H |
| Dimension et forme | Plaque, maille, tige ou personnalisé | Teneur en métaux nobles | 8-13g / ㎡ |
| Tension | 24V | Epaisseur de revêtement | 8 ~ 15μm |
Détermination de la demande
Les exigences de performance des anodes en titane revêtues de ruthénium-iridium varient considérablement selon les applications. Par exemple, dans l'industrie du chlore et de la soude, l'anode doit fonctionner longtemps dans une solution de chlorure de sodium à forte concentration, ce qui exige une bonne résistance à la corrosion par les ions chlorure et une forte activité de dégagement de chlore. Dans le domaine du traitement des eaux usées, l'anode peut être amenée à traiter divers polluants organiques et inorganiques complexes, ce qui exige une large gamme d'activités électrocatalytiques et une certaine résistance à la pollution. Dans l'industrie de la galvanoplastie, la fonction principale de l'anode est de fournir des ions métalliques, ce qui exige des propriétés électrochimiques stables et une vitesse de dissolution appropriée.
Exigences de performance
Déterminer les performances en fonction de l'application est une étape clé de la personnalisation. Les indicateurs de performance incluent, entre autres, la densité de courant, le potentiel d'électrode, la surtension de dégagement d'oxygène, la résistance à la corrosion et la durée de vie. Par exemple, pour les applications nécessitant une densité de courant élevée, l'anode doit présenter une bonne conductivité et une bonne dissipation thermique afin d'éviter la surchauffe et la dégradation des performances. Pour les applications exigeant un potentiel d'électrode strict, la composition et l'épaisseur du revêtement en ruthénium-iridium doivent être contrôlées avec précision afin de garantir que le potentiel de l'anode réponde aux exigences. Lors de la détermination des indicateurs de performance, il est également nécessaire de prendre en compte les conditions de fonctionnement réelles, notamment l'influence de facteurs tels que la température, la pression et la concentration en électrolyte sur les performances de l'anode.
La taille et la forme
La taille et la forme de l'anode en titane revêtue de ruthénium-iridium doivent également être personnalisées en fonction de l'application spécifique. La taille de l'anode peut influencer son installation et son agencement dans l'équipement. Sa forme peut également influencer la distribution du courant et le rendement électrochimique. Par exemple, dans certaines grandes cellules électrolytiques, des anodes plates de grande surface peuvent nécessiter une personnalisation ; dans certains réacteurs spéciaux, des anodes de formes spécifiques peuvent nécessiter une personnalisation, telles que des bandes, des plaques (formats conventionnels, expansés, ondulés ou perforés), des feuilles, des carrés, des fils, des tiges, des disques, des barres et des tubes.
- Tiges : Personnalisables de 10mm à 50mm de diamètre.
- Fils : Une gamme de diamètres de 0.5 mm à 10 mm.
- Tubes : Disponibles de 10 mm à 200 mm.
- Plaques : Proposées dans des épaisseurs de 0.5 mm à 5 mm.
- Mailles : Les options d'épaisseur vont de 0.5 mm à 2.0 mm.
Substrat en titane
La pureté et la qualité du substrat en titane ont une influence importante sur les performances de l'anode en titane revêtue de ruthénium-iridium. En règle générale, il est recommandé de choisir du titane industriel pur (> 99.5 %) ou un alliage de titane de pureté supérieure. Le titane industriel pur offre une bonne résistance à la corrosion et de bonnes performances de traitement, et convient à la plupart des applications conventionnelles. Les alliages de titane peuvent améliorer leur résistance mécanique et leur résistance à la corrosion par l'ajout d'autres éléments (tels que l'aluminium, le vanadium, etc.), ce qui est adapté à certaines applications spécifiques exigeant des performances élevées du substrat. Lors du choix d'un substrat en titane, il convient également de prendre en compte sa qualité de surface afin de garantir une surface plane et exempte de défauts et une adhérence uniforme du revêtement.
Revêtement ruthénium-iridium
Les matériaux des revêtements ruthénium-iridium sont principalement des composés de ruthénium et d'iridium, tels que l'oxyde de ruthénium (RuO₂) et l'oxyde d'iridium (IrO₂). Pour déterminer la composition d'un revêtement ruthénium-iridium, il est nécessaire de l'optimiser en fonction des exigences spécifiques de l'application. De manière générale, le rapport ruthénium/iridium affecte l'activité électrocatalytique et la résistance à la corrosion du revêtement. Une teneur élevée en iridium peut améliorer la résistance à la corrosion du revêtement, mais peut réduire son activité électrocatalytique ; à l'inverse, une teneur élevée en ruthénium peut améliorer l'activité électrocatalytique, mais peut réduire la résistance à la corrosion.
Matériaux auxiliaires
Lors de la personnalisation des anodes en titane revêtues de ruthénium-iridium, des matériaux auxiliaires tels que des liants et des additifs catalytiques peuvent également être nécessaires. Les liants servent à renforcer la force de liaison entre le revêtement et le substrat afin d'éviter tout décollement du revêtement pendant l'utilisation ; les additifs catalytiques peuvent améliorer l'activité électrocatalytique du revêtement et les performances de l'anode. Lors du choix des matériaux auxiliaires, il est nécessaire de prendre en compte leur compatibilité avec le substrat en titane et le revêtement ruthénium-iridium, ainsi que leur impact sur les performances de l'anode.
Fabrication d'anodes en titane revêtues de ruthénium-iridium
Avant l'application du revêtement ruthénium-iridium, le substrat en titane doit être prétraité. Ce prétraitement vise à éliminer l'huile, le tartre et les impuretés, etc., présents à la surface du substrat, à améliorer la propreté et la rugosité de la surface, et à renforcer l'adhérence entre le revêtement et le substrat. Les méthodes de prétraitement courantes comprennent le meulage mécanique, le nettoyage chimique et le polissage électrochimique. Le meulage mécanique permet d'éliminer les particules les plus grosses et le tartre en surface ; le nettoyage chimique permet d'éliminer l'huile et certaines impuretés difficiles à éliminer mécaniquement ; le polissage électrochimique permet d'améliorer encore la planéité et la finition de la surface.
Sélectionnez un substrat en titane
Sélectionnez des matériaux en titane de haute pureté, tels que le titane pur industriel Gr1, Gr2 ou les alliages de titane, pour garantir qu'ils présentent une bonne résistance à la corrosion et une bonne conductivité.
Mise en forme
Conformément aux exigences de conception, les matériaux en titane sont transformés selon la forme et la taille requises par découpe, perçage, pliage et autres technologies.
Sablage
Pour le meulage par impact, des particules de sable sont projetées à l'air comprimé sur la surface du substrat en titane. La surface forme des piqûres uniformes, améliore la rugosité et renforce l'adhérence du revêtement.
Nivellement / Recuit
Chauffez et façonnez le matériau en titane dans un four à environ 500 °C, maintenez-le au chaud pendant environ 2 heures, éliminez les contraintes à l'intérieur du matériau et améliorez la structure organisationnelle du matériau.
Le marinage
Placez le substrat en titane dans une solution acide mixte composée d'acide sulfurique, d'acide nitrique et d'acide fluorhydrique pour le décapage afin d'éliminer la couche d'oxyde, la rouille et d'autres impuretés sur la surface.
Préparation liquide
Les sels ou composés solubles de ruthénium et d'iridium sont utilisés comme principales matières premières, comme le trichlorure de ruthénium (RuCl₃) et le trichlorure d'iridium (IrCl₃). Dissolvez-les dans le solvant dans une certaine proportion.
Enrobage
À l'aide d'un pinceau ou d'un pistolet pulvérisateur, appliquez ou pulvérisez uniformément la solution de revêtement préparée sur la surface du substrat en titane prétraité. L'épaisseur et l'uniformité du revêtement doivent être contrôlées pendant l'opération.
Séchage
Le substrat en titane revêtu doit être placé dans un four à haute température pour le frittage. La température de frittage est généralement comprise entre 450 et 550 °C, et la durée de frittage est de 10 à 20 minutes.
Contrôle de la qualité
La composition et la structure cristalline du revêtement sont détectées par microscopie électronique à balayage (MEB), analyse du spectre énergétique (EDS), diffraction des rayons X (DRX), etc.
Contrôle de la qualité
Wstitanium effectue des contrôles rigoureux sur ses matières premières afin de garantir leur conformité aux normes de qualité. Chaque lot de matières premières doit être soumis à des analyses chimiques, des tests de performance physique et d'autres contrôles.
Surveillance en temps réel du prétraitement du substrat en titane, de la préparation du revêtement, du revêtement, du traitement thermique du revêtement et d'autres processus pour garantir la stabilité et la constance de la qualité. Parallèlement, une maintenance et un étalonnage réguliers des équipements sont effectués pour garantir leur bon fonctionnement.
L'anode en titane revêtue de ruthénium-iridium est inspectée afin de vérifier son aspect uniforme et lisse, ainsi que la présence de défauts tels que fissures et écaillages. Une série de tests de performance est réalisée, notamment des tests électrochimiques (tests de surtension, tests d'efficacité de courant, etc.), de résistance à la corrosion (tests de corrosion dans différentes solutions électrolytiques, etc.) et d'épaisseur du revêtement.
| Articles de test | Conditions d'essai | Qualification |
|---|---|---|
| Combiner les pouvoirs | Ruban adhésif 3M | Aucune trace noire sur la bande |
| Coude à 180° sur arbre rond Φ12mm | Pas de pelage au niveau du coude | |
| Test d'uniformité | Spectromètre à fluorescence X | ≤15% |
| Épaisseur de revêtement | Spectromètre à fluorescence X | 2-10μm |
| Potentiel de chloration | 2000 A/m2, saturation NaCl, 25 ± 2 °C | ≤1.08V |
| Taux de polarisation analytique du chlore | 200/2000A/m2, Saturation NaCl，25±2℃ | ≤35 mV |
| Durée de vie améliorée | 40000A/m2,1mol/L H2SO4,40±2℃ | ≥ 45 h (Ir + Ru 8 g) |
| Apesanteur intensive | 20000A/m2,8mol/L NaOH,95±2℃,electrolysis 4h | ≤10 mg |
Application d'une anode en titane revêtue de ruthénium et d'iridium
En tant qu'excellent matériau d'électrode, l'anode en ruthénium-iridium-titane est largement utilisée dans de nombreux domaines tels que l'industrie du chlore et de la soude, le traitement des eaux usées, l'industrie de la galvanoplastie, l'hydrométallurgie, le dessalement de l'eau de mer, etc. Sa bonne activité électrocatalytique, sa résistance élevée à la corrosion, sa faible tension de cellule et sa longue durée de vie en font un élément indispensable et important dans le domaine de l'électrochimie.
Industrie du chlore-alcali
L'industrie du chlore et de la soude est l'un des premiers et des plus importants domaines d'application des anodes en ruthénium-iridium-titane. Dans le procédé de production du chlore et de la soude, le chlore, l'hydrogène et l'hydroxyde de sodium sont préparés par électrolyse d'une solution saturée de chlorure de sodium. En tant que matériau d'anode, l'anode en ruthénium-iridium-titane peut catalyser efficacement la réaction d'oxydation des ions chlorure pour produire du chlore, améliorer l'efficacité et la qualité de la production de chlore, et réduire la consommation d'énergie et les coûts de production.
Traitement des eaux usées
Dans le domaine du traitement des eaux usées, les anodes en ruthénium-iridium-titane peuvent être utilisées pour traiter les eaux usées par oxydation électrochimique. Grâce à l'oxydation de l'anode, les polluants tels que les matières organiques et l'azote ammoniacal présents dans les eaux usées peuvent être oxydés et décomposés afin d'améliorer la qualité de l'eau. Par exemple, lors du traitement des eaux usées industrielles contenant des matières organiques difficiles à dégrader, les anodes en ruthénium-iridium-titane peuvent améliorer efficacement la biodégradabilité des eaux usées et créer les conditions nécessaires à un traitement biologique ultérieur.
Electroplating
Lors du processus de galvanoplastie, les performances de l'anode influencent considérablement la qualité du revêtement et l'efficacité de la galvanoplastie. Les anodes en ruthénium-iridium-titane offrent une bonne conductivité et une bonne résistance à la corrosion, fournissent une densité de courant stable et garantissent l'uniformité et la qualité du revêtement. De plus, leur faible tension de cellule réduit la consommation d'énergie pendant le processus de galvanoplastie.
Hydrométallurgie
Dans le domaine de l'hydrométallurgie, les anodes en ruthénium-iridium-titane peuvent être utilisées pour l'extraction électrolytique et le raffinage des métaux. Par exemple, dans le processus de raffinage électrolytique du cuivre, du zinc et d'autres métaux, les anodes en ruthénium-iridium-titane peuvent catalyser efficacement la réaction anodique et améliorer la pureté et l'efficacité de production des métaux.
Dessalement d'eau de mer
Dans le procédé de dessalement électrochimique de l'eau de mer, les anodes en ruthénium-iridium-titane peuvent être utilisées comme matériaux d'anode pour éliminer le sel de l'eau de mer par électrolyse. Leur bonne résistance à la corrosion et leurs propriétés électrocatalytiques leur permettent de fonctionner de manière stable dans un environnement fortement salin et corrosif comme l'eau de mer, offrant ainsi une solution technique efficace pour le dessalement de l'eau de mer.
Anode en titane revêtue de ruthénium-iridium VS anode en titane revêtue d'iridium-tantale
L'anode en titane revêtue de ruthénium-iridium présente une faible surtension, une activité catalytique élevée et une bonne conductivité. Elle est largement utilisée dans l'industrie du chlore et de la soude et dans certains procédés électrochimiques conventionnels. L'anode en titane revêtue d'iridium-tantale convient aux applications impliquant des milieux hautement corrosifs grâce à son excellente résistance à la corrosion, notamment en environnements corrosifs spécifiques. Le choix de ces deux anodes nécessite une prise en compte approfondie de facteurs tels que les exigences de l'application, l'environnement de travail et la rentabilité. Pour les applications à haut rendement et économes en énergie, dans un environnement relativement peu corrosif, l'anode en titane revêtue de ruthénium-iridium peut constituer un meilleur choix. Pour les applications en environnements corrosifs spécifiques, les anodes en titane revêtues d'iridium-tantale offrent des performances plus fiables et une durée de vie prolongée.
| Articles de comparaison | Anode en titane avec revêtement en ruthénium-iridium | Anode en titane revêtue d'iridium-tantale |
| Composition du revêtement | Principalement composé d'oxydes de ruthénium et d'iridium, tels que RuO₂, IrO₂, etc. | Principalement composé d'oxydes d'iridium et de tantale, tels que IrO₂, Ta₂O₅, etc. |
| Environnement applicable | Principalement utilisé dans les environnements à forte teneur en ions chlorure, tels que les environnements d'acide chlorhydrique, l'électrolyse de l'eau de mer, l'électrolyse de la saumure, etc. | Généralement utilisé dans un environnement d'acide sulfurique. |
| Surtension d'évolution de l'oxygène | Relativement élevée. Dans certains systèmes, la surtension de dégagement d'oxygène peut être supérieure d'environ 0.1 à 0.2 V à celle de l'anode en titane revêtue d'iridium-tantale. | Relativement faible, généralement autour de 1.4 V – 1.6 V. |
| Potentiel initial de l'anode | Généralement autour de 1.48 V. | Généralement autour de 1.51 V. |
| Densité de courant de travail | Peut atteindre un niveau relativement élevé. Par exemple, dans la méthode de production de chlore-alcali par diaphragme, il peut atteindre 17 A/dm². | Peut supporter une densité de courant très élevée et, dans les applications pratiques, elle est proche ou supérieure à celle de l'anode en titane revêtue de ruthénium-iridium. |
| Résistance à la corrosion | Présente une bonne résistance à la corrosion dans les environnements fortement corrosifs contenant du chlore. | Possède une excellente résistance à la corrosion dans les environnements acides fortement oxydants tels que l'acide sulfurique. |
| Durée de vie | Dans des conditions de travail appropriées, il peut atteindre plus de 5 à 7 ans. | Dans des conditions de fonctionnement normales, sa durée de vie est relativement longue. Par exemple, pour la fabrication de feuilles d'aluminium, elle peut atteindre plus de 9 à 18 mois. |
| Domaines d'application | Industrie du chlore et de la soude, production de dioxyde de chlore, industrie du chlorate, industrie de l'hypochlorite, désinfection des piscines, chloration de l'eau de mer, etc. | Production électrolytique de métaux non ferreux, production de catalyseurs électrolytiques à l'argent, traitement des eaux usées de teinture et de finition d'usines textiles de laine, production électrolytique de feuilles de cuivre, formation de feuilles d'aluminium, etc. |
| Prix | Le prix du ruthénium est relativement inférieur à celui de l'iridium comme matière première, et son coût global peut être légèrement inférieur à celui d'une anode en titane revêtue d'iridium-tantale. Les prix des produits courants sur le marché peuvent descendre jusqu'à quelques dizaines de yuans par jeu, et il existe également des produits personnalisés haut de gamme à des prix plus élevés. | Le prix de l'iridium est relativement élevé en tant que matière première et il représente une part importante du revêtement. Si l'on ajoute le facteur tantale, le coût global est relativement élevé. Selon les données de 2023, le prix unitaire de l'iridium est environ quatre fois supérieur à celui du ruthénium. |
Avec les progrès constants de la science et de la technologie et la demande croissante de matériaux d'électrodes hautes performances, la recherche et l'application des anodes en ruthénium-iridium-titane continueront de s'approfondir et de se développer. Grâce à l'optimisation des formules de revêtement et des procédés de préparation, à l'élargissement des domaines d'application et à la réduction des coûts, les anodes en ruthénium-iridium-titane joueront un rôle plus important dans le domaine électrochimique de demain et contribueront davantage à la fabrication industrielle et à la protection de l'environnement.
