MMO titán anód lineáris

Az elektródaforma innovációja mindig is kulcsfontosságú tényező volt a technológiai fejlődés előmozdításában. A hagyományos lemez- és hálóanódokkal összehasonlítva a lineáris MMO titánanódok, amelyek fő előnyük a lineáris szerkezet, rugalmas alkalmazkodóképességet, egyenletes árameloszlást és hatékony tömegátadást kínálnak, így áttörést jelentenek a zárt terekben, az egyedi alakú berendezésekben és a nagy pontosságú elektrokémiai alkalmazásokban. Ezek a lineáris elektródák ipari tisztaságú titán hordozón alapulnak, és nemesfém-oxidok kompozit bevonatával vannak bevonva (MMO bevonatok), mint például a ruténium, irídium és tantál, öröklik az MMO titánanód fő előnyeit: erős korrózióállóságot, magas katalitikus aktivitást és hosszú élettartamot. „Huzalos” formájuk kibővíti alkalmazási lehetőségeiket, így kulcsfontosságú alkotóelemekké válnak a speciális elektrokémiai igények kielégítésében.

A lineáris MMO titánanódok hosszú távú, stabil működést biztosítanak savas, lúgos, magas sótartalmú és magas hőmérsékletű környezetben, a nehézfémek kioldódásának kockázata nélkül. Például talaj katódos védelmében élettartamuk elérheti a 30 évet, ami messze meghaladja a grafithuzal elektródák öt évét. A mikroelektrolízis reaktorokban lineáris szerkezetük lehetővé teszi az egyenletes árameloszlást mikron szinten, megfelelve a precíz szintézis követelményeinek. Ahogy az elektrokémiai technológia a „miniatürizálás, nagy pontosság és hosszú ciklus” felé fejlődik, az MMO titánanódhuzal műszaki értéke és piaci kereslete folyamatosan növekszik, és a csúcskategóriás elektrokémiai berendezések alapvető fogyóeszközévé vált.

Huzal MMO titán anód specifikációk

A huzalos MMO titánanódok tervezési specifikációinak pontosan meg kell egyezniük az alkalmazási forgatókönyv helyigényével, áramkövetelményeivel és dielektromos tulajdonságaival. A fő paraméterek közé tartoznak az aljzat specifikációi, a bevonatrendszer, a fizikai tulajdonságok és a testreszabhatóság. A különböző specifikációk kombinációja közvetlenül meghatározza az elektróda kompatibilitását és teljesítményét.

(I) Hordozóanyag specifikációk

Az MMO bevonat hordozójaként az aljzat anyaga, átmérője és hossza közvetlenül befolyásolja az elektróda mechanikai szilárdságát és elektromos vezetőképességét, ami a specifikációs tervezés alapvető kiindulópontját képezi:

Hordozóanyag: ASTM B 265 Kereskedelmi tisztaságú Gr1 titánt használnak. Ez az anyag ≥99.5% titánt tartalmaz, kiváló korrózióállósággal rendelkezik (stabil <200 000 mg/l Cl⁻ koncentrációjú környezetben) és alacsony hidrogénridegedési hajlammal rendelkezik, megakadályozva az aljzat repedését az elektrolízis során. A Gr2 titánötvözethez képest a Gr1 tiszta titán kiváló képlékenységet biztosít, lehetővé téve a finomabb átmérőjű huzalok feldolgozását, és stabilabb elektromos vezetőképességet (ellenállás ≤0.42 μΩ·m).

Átmérő specifikációkAz alkalmazási forgatókönyv helyigényétől függően a fővezeték-átmérőket három kategóriába sorolják:

Mikro specifikációkA 0.5–1.0 mm átmérőjű csövek alkalmasak zárt terekhez, például mikroelektrolízis reaktorokhoz és orvosi berendezésekhez. Például egy mikrofluidikai chip elektrokémiai moduljában egy 1.0 mm átmérőjű anódhuzal biztosítja az egyenletes árameloszlást a csatornán belül.

Hagyományos specifikációkAz 1.0–3.0 mm-es átmérők alkalmasak olyan alkalmazásokhoz, mint a katódos védelem, valamint a kis és közepes méretű elektrolizálók. Például a 2.0 mm-es átmérőt általában talaj katódos védelmére, kiegyenlítő szilárdságra és áramvezetésre (5–10 A/m áramterhelhetőség) használják.

Nagy teherbírású specifikációkA 3.0–6.0 mm átmérőjű anódhuzalok nagy áramigényű ipari alkalmazásokhoz alkalmasak, például nagy tárolótartályok belső falainak korrózióvédelméhez. Egy 6.0 mm átmérőjű anódhuzal 20–30 A/m áramot képes szállítani, és mechanikai behatások hatására nem deformálódik könnyen.

Szabványos hosszúságok10 m, 20 m és 50 m tekercsenként, alkalmas kötegelt alkalmazásokhoz hagyományos berendezésekben. Például csővezetékek katódos védelmében a 20 m/tekercs anódhuzal csökkenti az illesztések számát és az érintkezési ellenállást.

Egyedi hosszúságokAkár 1000 m/tekercsig terjedő mennyiség is elérhető (speciális tekercselőberendezést igényel), amely alkalmas nagyszabású projektekhez, például nagy távolságú olajvezetékek katódos védelméhez. Az 1000 m folyamatos huzal megszakítás nélküli telepítést tesz lehetővé, elkerülve a korrózióveszélyt az illesztéseknél.

(II) Bevonatspecifikációk

Az MMO bevonat összetétele, vastagsága és terhelése határozza meg az elektróda katalitikus aktivitását és korrózióállóságát. A bevonatot pontosan az alkalmazási forgatókönyv reakciókövetelményei alapján kell megtervezni:

Ruténium bevonat (RuO₂-IrO₂-TiO₂)Klórt fejlesztő bevonat, ≤1.36 V klórfejlődési potenciállal. Alkalmas klórtartalmú rendszerekhez (például tengervíz fertőtlenítéséhez és magas kloridtartalmú szennyvízkezeléshez). A bevonat RuO₂-tartalma 30%-50% legyen, biztosítva a Cl⁻ hatékony katalízisét HClO-vá.

Irídium bevonatok (IrO₂-Ta₂O₅)Oxigénfejlesztő bevonatok mérsékelt oxigén túlfeszültséggel (1.8-2.0 V), alkalmasak tűzálló szerves anyagok és szulfátrendszerek oxidációjára (például nyomtatási és festési szennyvízkezelés). A Ta₂O₅ hozzáadása 40%-kal javítja a bevonat kopásállóságát, a kopási sebességet 1-3 mg/A·a értékre csökkentve.

Speciális bevonatok (például titán kompozit bevonatok)A rendkívül ellenálló bevonatok, amelyek 0-14 pH-értékű és ≤120°C hőmérsékletű környezetben stabilan működnek, alkalmasak erősen savas és lúgos szennyvíz, például fluoridtartalmú szennyvíz kezelésére. A titán-dioxid bevonatok megakadályozzák az aljzat F⁻ által kiváltott korrózióját.

Bevonat vastagságaJellemzően 8-15 μm-en szabályozott, egyenletes lefedettséget biztosítva több kefés és szinterezési eljárással.

Mikroanód huzalok (átmérő <1 mm): A bevonat vastagsága 8-10 μm, hogy elkerüljük a túlzottan vastag bevonatok okozta csökkent vezetékrugalmasságot.

Alacsony terhelés (10-15 g/㎡)Alacsony áramsűrűségű alkalmazásokhoz alkalmas (például talaj katódos védelem, áramsűrűség <10A/m²), kiegyensúlyozási költségek és élettartam szempontjából.

Nagy terhelés (20-30 g/㎡)Nagy áramsűrűségű alkalmazásokhoz alkalmas (például ipari elektrolízishez, áramsűrűség >50 A/m²), a bevonat élettartamát 5-8 évre meghosszabbítva.

(III) Fizikai tulajdonságok

Az alapvető paraméterek mellett a fizikai tulajdonságok és az egyedi kialakítás tovább bővíti az elektróda kompatibilitását:

Sima típusA bevonat felületi érdessége Ra <1.0 μm, így alkalmas nagy folyadékállóságot igénylő alkalmazásokhoz (például csővezetékekben lévő víz áramlása) a szennyeződések tapadásának megakadályozása érdekében.

Durva típusA homokfúvással előkezelt bevonat felületi érdessége (Ra 1.5-3.0 μm) több mint 30%-kal növeli a fajlagos felületet, fokozza a katalitikus aktivitást, és alkalmas hatékony tömegátadást igénylő alkalmazásokhoz, például szennyvízkezeléshez.

Csatlakozó típusa: Testreszabható a csatlakozási igényeknek megfelelően. Gyakori opciók a titán menetes csatlakozók (csőkarimákhoz), a krimpelő csatlakozók (kábelekhez) és a hegesztett csatlakozók (fém berendezések belső tereihez). Minden csatlakozó korrózióvédelemmel van ellátva az érintkezési korrózió megelőzése érdekében.

SzigetelésTestreszabható helyi szigetelés is rendelkezésre áll. Például katódos védelem esetén az anódvezeték nem működő szakasza bevonható egy politetrafluoretilén (PTFE) szigetelőréteggel (hőmérsékletálló ≤ 260°C), hogy megakadályozzák az áramszivárgást és biztosítsák a pontos védett területet.

A lineáris MMO titánanódok számos területen értek el áttörést. A katódos védelem terén lineáris szerkezetük alkalmazkodik az olyan összetett környezetekhez, mint a talaj, a víz és a beton, több mint 30 évnyi hosszú távú korrózióvédelmet biztosítva az olajvezetékek, a tengeri platformok és a híd betonacéljai számára. A környezetvédelemben a klórt bontó anódhuzalok hatékony vízfertőtlenítést biztosítanak. A speciálisan bevont anódhuzalok ellenállnak a rendkívül magas sótartalmú környezetnek.

A Wstitanium „hidegen húzott-lágyított” eljárást alkalmaz az aljzaton a rendkívül finom, 0.5 mm átmérőjű megmunkálás eléréséhez. A huzalátmérő tűréshatárát ±0.02 mm-re szabályozzák. Az 1000 m-es folyamatos gyártás és a háromlépéses előkezelés szilárd alapot biztosít a bevonat tapadásához. A bevonat előkészítése során egy testreszabott formulációs rendszer alkalmazkodik a különböző alkalmazási követelményekhez. A „többmenetes kefés gradiens szinterezési” eljárás biztosítja, hogy a bevonat kerületi egyenletességének eltérése kisebb, mint ±0.5 μm. A hármas minőségellenőrzés garantálja a katalitikus teljesítményt és az élettartamot.