MMO titán anód galvanizáláshoz

A mag galvanizáló egyenletes, sűrű és nagy tapadású bevonatot hoz létre precíz elektrokémiai leválasztással. Ebben a technológiai rendszerben az anód közvetlenül meghatározza a fürdő stabilitását, a bevonat minőségét, a hatékonyságot és a környezetbarát jelleget, a galvanizáló rendszer „erőműveként” szolgálva. A vegyes fém-oxid (MMO) titán anódok forradalmasították a galvanizáló ipart. A precíziós galvanizálás során... MMO titán anódok 3%-kal javíthatja a bevonat vastagságának egyenletességét, 80%-kal csökkentheti a selejtarányokat, és 10–30%-kal csökkentheti az energiafogyasztást.

Az MMO titán anódok működési elve

A titán hordozó Gr1 vagy Gr2 titánból készül, ≥99.5%-os tisztasággal. Háromlépéses előkezelési folyamaton megy keresztül: homokfúvás, pácolás és elektrolitikus polírozás. A felületi érdességet Ra1.6-6.3 μm-re szabályozzák, ami porózus szerkezetet hoz létre a bevonat tapadásának fokozása érdekében.

MMO bevonat

A bevonat vastagsága 5-40 μm, aktív és stabilizáló komponensekből áll, ≥30 MPa kötési szilárdsággal és ≤10⁻⁴Ω·cm ellenállással. Az aktív komponensek (például IrO₂ és RuO₂) katalízist biztosítanak, csökkentve az oxigén- vagy klórfejlődési reakciók túlfeszültségét; a stabilizáló komponensek (például Ta₂O₅ és TiO₂) fizikai gátat képeznek, növelve a bevonat korrózió- és kopásállóságát. A bevonatot 450-550°C-on szinterelik, hogy kristályos szerkezetet képezzenek, biztosítva az egyensúlyt a katalitikus aktivitás és a szerkezeti stabilitás között.

Galvanizáló reakciómechanizmus

Az MMO titánanódok elsősorban oldhatatlan anódként szolgálnak a galvanizálás során, kettős funkciót töltve be: vezetik az elektromosságot és katalizálják az oxidációs reakciókat. A magreakciók két kategóriába sorolhatók:

OxigénfejlődésSzulfát- és nitrátfürdőkben az irídium-tantál bevonat katalizálja a vízmolekulák oxidációját oxigén előállítására. Az anódos reakció: 4OH⁻ – 4e⁻ = O₂↑ + 2H₂O (lúgos) vagy 2H₂O – 4e⁻ = O₂↑ + 4H⁺ (savas). A bevonat nanoskálájú aktív helyei jelentősen csökkentik az oxigénfejlődés túlfeszültségét a felületi elektronikus állapot modulálásával, így 10-30%-kal csökkentik az energiafogyasztást az ólomötvözet anódokhoz képest. Továbbá oldhatatlansága megakadályozza az anód oldódását, biztosítva, hogy a fürdőben lévő szennyeződésion-koncentráció 5 ppm alatt maradjon, ami alapot teremt az egyenletes és sűrű bevonathoz.

A klór evolúciójaKloridos bevonó fürdőkben a ruténium-iridium bevonat elsősorban a kloridion oxidációs reakcióját katalizálja: 2Cl⁻ – 2e⁻ = Cl₂↑. A keletkező klórgáz részlegesen reagál vízzel, hipoklórossavat képezve, amely oxidálja a bevonó fürdőben lévő szerves szennyeződéseket, tisztítva azt. A reakció magas szelektivitása csökkenti a mellékreakciók valószínűségét, 90% felett tartja az áramhatásfokot, és 5-10%-kal csökkenti az energiapazarlást a grafitanódokhoz képest. Savas rézbevonatolás esetén ez a mechanizmus 99.5%-ról 99.95%-ra növelheti a rézbevonat tisztaságát.

Teljesítmény optimalizálás

A titán hordozó és az MMO bevonat alacsony ellenállása biztosítja az egyenletes árameloszlást, megakadályozva a túlzott áram vagy az alacsony áram okozta egyenetlen lerakódás okozta lokalizált áramégéseket. A speciális morfológia (például a hálós kialakítás) felgyorsítja a buborékok leválását, csökkenti az elektróda felületén a levegőztetést és az ohmos veszteségeket. A tesztek azt mutatják, hogy a hálós anód elektródák közötti ohmos esése 40%-kal alacsonyabb, mint egy lemezanódé, és a cellafeszültség-ingadozás ±2%-on belül szabályozható. Az anód oldhatatlan jellege megakadályozza a nehézfémek és a szénpor szennyeződések okozta szennyeződést, így a bevonó fürdő élettartama a hagyományos anódok 3-6 hónapjáról 3-5 évre nő. Ez 60%-kal csökkenti a fürdő karbantartási költségeit, és 45%-kal a szennyvízkezelés költségeit.

A titán előnyei

A Wstitanium kiváló minőségű, 99.7%-ot meghaladó tisztaságú titánt használ, átfogó minőségellenőrzési rendszert létrehozva az aljzat kiválasztásától az előkezelésig. Létrehoztak egy bevonatformulák adatbázisát, amely lefedi a főbb galvanizálási forgatókönyveket, lehetővé téve a fürdő típusa, a bevonat típusa és a gyártási paraméterek alapján történő pontos testreszabást:

Precíziós nikkel/réz bevonatOptimalizált „IrO₂-Ta₂O₅” nanobevonat-formulákat használnak. Az atomi rétegleválasztási technológiát alkalmazzák a bevonat szemcseméretének 50-100 nm-re szabályozására, ami 15%-kal csökkenti az oxigénfejlődés túlfeszültségét, és ≤5%-os teljesítményromlást ér el 5000 óra folyamatos üzem után 1000 A/m² áramsűrűség mellett.

Klórtartalmú bevonóoldatKifejlesztett egy „RuO₂-IrO₂-TiO₂” háromkomponensű bevonatot, amelynek kloridion-oxidációs szelektivitása 99%, korróziós sebessége 3.5%-os NaCl-oldatban akár 0.01 mm/év, és élettartama 20%-kal hosszabb az ipari szabványhoz képest.

Kiváló minőségű aranyozási megoldásA 2-3 μm vastagsággal szabályozott platina-iridium kompozittal módosított bevonatnak köszönhetően a bevonat a tiszta platinához hasonló katalitikus aktivitást ér el, mégis 20%-kal alacsonyabb költséggel és 99.99%-os tisztasággal.

Minden egyes bevonattétel röntgendiffrakciós (XRD) és pásztázó elektronmikroszkópos (SEM) vizsgálaton esik át, hogy biztosítsák a teljes kristályszerkezetet és a tűszúráshibák hiányát.

Megoldási lehetőségek

A Wstitanium túlmutat az egyszerű termékellátási modellen, és testreszabott megoldásokat kínál a különféle galvanizálási forgatókönyvekhez:

Mélylyukú rézbevonat az áramköri lapokonNagy porozitású (75%) hálós anódot biztosít impulzusáram-adaptációs kialakítással, amely 92%-os bevonategyenletességet biztosít a furatokon belül 10:1 oldalaránnyal, kiküszöbölve az egyenetlen lerakódás problémáját.

Nikkelbevonat autóalkatrészekhezNagyméretű lemezanódok fejlesztésével és zónás bevonatkialakítás alkalmazásával 3 μm-en belüli bevonatvastagság-változásokat érünk el nagy munkadarabokon, így a selejtarányt 8%-ról 1.5%-ra csökkentjük.

Folyamatos galvanizáló vonalTekercses anódokat kínálunk akár 100 méteres hosszúságban. Automatikus feszültségszabályozó rendszerrel felszerelve, lehetővé tesszük a megszakítás nélküli termelést, ami 30%-kal növeli a termelési hatékonyságot.

Kis precíziós galvanizálásMikrocső alakú anódokat (5 mm külső átmérővel) fejlesztettünk ki, amelyek alkalmasak laboratóriumi és kis tételű gyártási igényekre, és 40%-kal javítják a bevonat egyenletességét apró alkatrészeken.

Kulcsfontosságú galvanizáló anyagként az MMO titánanódok, amelyek kihasználják a titán hordozó korrózióállóságának és az MMO bevonat katalitikus tulajdonságainak együttes előnyeit, teljes mértékben megoldják a hagyományos ólom- és grafitanódok problémáit, mint például a bevonóoldat szennyeződése, a súlyos kopás és elhasználódás, valamint a magas energiafogyasztás. A bevonat funkciója alapján irídium-tantál (oxigénfejlődő), ruténium-iridium (klórkompatibilis) és platina (csúcskategóriás) anódokba sorolhatók. Különböző konfigurációkban, például hálós, lemezes és cső alakú formában testreszabhatók, hogy pontosan megfeleljenek a galvanizálási igényeknek.