中国におけるイリジウムタンタルチタン陽極メーカーおよびサプライヤー
Wstitanium は、中国で定評のあるイリジウムタンタルコーティングチタンアノード製造業者として、高度な技術、高品質の製品、完璧なサービスにより、塩素アルカリ産業、下水処理、電気メッキ産業などの多くの分野にカスタマイズされたソリューションを提供しています。
- 高イリジウム含有量
- 中程度のイリジウム含有量
- 低イリジウム含有量
- プレート、メッシュ、チューブ、カスタマイズ
- 電気めっき用
- 下水処理用
- 水の電気分解用
- 塩素アルカリ産業向け
イリジウムタンタルコーティングチタン陽極工場 - Wstitanium
イリジウム（Ir）とタンタル（Ta）はどちらも優れた化学的安定性と触媒活性を有しています。イリジウム-タンタルコーティングは、通常、IrO₂やTa₂O₅などのイリジウム酸化物とタンタル酸化物から構成されています。これらの酸化物コーティングは、電極に高い酸素発生過電圧と塩素発生過電圧を付与し、電気化学反応における酸化還元反応を効率的に進行させます。同時に、コーティングの存在は電極の耐食性を高め、チタンマトリックスを保護し、電極の寿命を延ばします。
高イリジウム含有量
イリジウム含有量は約 60% ～ 90% で、触媒活性と安定性が高く、塩素アルカリ産業の電解セル陽極など、高電流密度と高い酸素または塩素発生効率が求められる用途に特に適しています。
中程度のイリジウム含有量
イリジウム含有量は通常30%から60%です。性能は比較的バランスが取れており、一定の触媒活性と安定性を有し、高イリジウムタイプよりもコスト効率に優れています。特定の電気めっきなど、コスト重視の分野で使用されます。
低イリジウム含有量
イリジウム含有量は10～30%です。主にタンタルの特性を活かし、一定の電気化学的特性を維持しながらコストを削減します。下水処理における単純な電気分解プロセスなど、コスト管理が厳しい用途に適しています。
イリジウムタンタルコーティングチタン陽極の基本原理
イリジウムイリジウムタンタルコーティングされたチタン陽極は、電気化学システムにおける陽極として機能し、その主な機能は電流の作用下で酸化反応を起こすことです。一般的な水の電気分解を例にとると、陽極は酸素発生反応（4OH⁻ – 4e⁻ = 2H₂O + O₂↑）を起こし、塩素アルカリ工業では塩化物イオンが酸化されて塩素ガスが生成される反応（2Cl⁻ – 2e⁻ = Cl₂↑）が起こります。イリジウムタンタルコーティングを施すことで、これらの酸化反応の過電位を低減し、反応速度と効率を高めることができます。過電位とは、電極反応が実際に起こる電位と可逆電極電位との差を指します。過電位が低いほど、反応に必要なエネルギーが少なくなり、消費電力を節約できます。
イリジウム-タンタルコーティングの重要な役割は、チタン基板を保護し、陽極の電気化学性能を最適化することです。イリジウムは優れた電気化学活性と耐腐食性を備えた貴金属であり、タンタルも優れた化学的安定性と耐腐食性を備えています。この2つを組み合わせて形成されたコーティングは、電解液によるチタン基板の腐食を効果的に防止し、陽極の耐用年数を延ばすことができます。また、イリジウムとタンタルの比率とコーティングの微細構造を調整することで、陽極の電気化学活性を精密に制御し、さまざまな用途の要件に適合させることができます。例えば、イリジウム含有量を増やすと、酸素発生過電圧がさらに低下し、酸素発生反応における陽極の性能が向上します。
イリジウムタンタルコーティングチタン陽極の利点
イリジウムタンタルコーティングされたチタン陽極の独特な構造と動作原理により、優れた電気化学的特性、抜群の耐腐食性、良好な導電性など多くの利点がもたらされ、生産効率の向上、コストの削減、関連産業の技術進歩と持続可能な発展の促進につながります。
高性能
イリジウムタンタルコーティングは、アノードの酸素発生過電位を効果的に高め、アノードの腐食速度を低減します。
良好な導電性
イリジウムタンタルコーティングされたチタン陽極は、電気分解中に電流を迅速かつ均一に伝導し、電力損失を削減します。
チタン基板
チタンは優れた耐食性、強度、可塑性を備えており、複雑な作業環境においても優れた物理的特性を維持します。
強い耐食性
イリジウムタンタルコーティングの優れた耐腐食性により、さまざまな過酷な化学環境でも安定して動作します。
イリジウムタンタルコーティングチタンアノードのカスタム製造
Wstitaniumは、イリジウム-タンタルコーティングチタン陽極の製造において高い評価を得ているカスタムメーカーです。独自の配合と高度なコーティング技術を駆使し、包括的なカスタマイズサービスを提供しています。チタン陽極の形状、サイズ、コーティング厚、組成比など、お客様のニーズに合わせた精密な調整により、製品が設備やプロセスフローに完璧に適合することを保証します。
イリジウム酸化物コーティングチタン電極の仕様
| コーティング材 | イリジウム酸化物（IrO2）、タンタル酸化物（Ta2O5） | 貴金属含有量 | 8〜13g / m2 |
| 卑金属 | Gr1、Gr2チタン | コーティング厚さ | 8-15μm |
| 温度範囲 | <85℃ | PH値 | 1-12 |
| 電流密度 | 500-800A | 充実した生活 | 300H-400H |
| 酸素発生能 | ＜1.45V | フッ素含有量 | <50mg/L |
イリジウムとタンタルの比率の最適化
イリジウムとタンタルの比率は、コーティングの性能に影響を与える重要な要素の一つです。比率が異なると、コーティングの電気化学的活性と耐食性が異なります。一般的に、イリジウム含有量を増やすと、コーティングの電気化学的活性が向上し、酸素発生過電位が低下しますが、コストも増加します。したがって、具体的な用途要件とコスト予算に基づいて、実験と理論計算を通じて最適なイリジウムとタンタルの比率を決定する必要があります。例えば、塩素アルカリ業界では、多数の実験的検証の結果、イリジウムとタンタルの比率は1：1から3：1であり、電気触媒活性と耐食性の良好なバランスを実現しています。
陽極形状
Wstitaniumは、お客様のニーズに合わせて、平板、メッシュ、管状、棒状など、様々な形状のイリジウム-タンタルコーティングチタン陽極をカスタマイズいたします。様々な形状は、様々な用途シナリオに適しています。例えば、平板電極は大面積電極を必要とする用途に適しており、メッシュ電極は高い物質移動効率が求められる用途に適しています。
- ロッド: 直径10mmから50mmまで
- ワイヤー：直径0.5mm～10mm
- チューブ：直径10mm～200mm
- プレート：厚さ0.5mm～5mm
- メッシュ：厚さ0.5mm～2.0mm
サイズ
電極のサイズは、長さ、幅、厚さなどのパラメータを含め、図面の要件に応じてカスタマイズできます。Wstitaniumは、電極サイズの精度と一貫性を確保できる高度なレーザー切断機、CNC加工センターなどを備えています。陽極のサイズは、電流密度、電解液の流れ、電極間隔などの要素を考慮する必要があります。陽極のサイズが大きいほど、電極の表面積が大きくなり、電流密度が低下するため、電極の損失が減り、反応効率が向上します。ただし、サイズが大きすぎると、電解液の流れが不均一になり、反応の均一性に影響を与える可能性があります。そのため、流体力学や電気化学シミュレーションなどの方法を使用して、最適な陽極サイズを決定する必要があります。
コーティングの厚さ
コーティング厚さは、イリジウム-タンタルコーティングチタン陽極の性能に影響を与える重要なパラメータの一つです。イリジウム-タンタルコーティングチタン陽極は、需要に応じてコーティング厚さを制御できます。一般的に、コーティング厚さは数ミクロンから数十ミクロンの範囲です。用途シナリオによって適切なコーティング厚さが異なるため、実際のニーズに応じて適切なコーティング厚さを選択する必要があります。
サポート体制
使用中の陽極の安定性を確保するため、支持構造は十分な強度と耐腐食性を備えつつ、電解液の流れや電流伝導に影響を与えないようにする必要があります。一般的な支持構造には、フレーム型、メッシュ型などがあります。フレーム型支持構造はより優れた機械的支持を提供し、メッシュ型支持構造は電極の表面積を増加させ、反応効率を向上させます。
接続方法
適切な接続方法は、電気接続の信頼性と導電性を確保する必要があります。一般的な接続方法には、溶接、ボルト接続などがあります。溶接接続は高い導電性と機械的強度が得られますが、溶接時のチタン基板およびコーティングへの影響に注意する必要があります。ボルト接続は取り付けと取り外しが容易ですが、適切な防錆対策を講じる必要があります。
製造プロセス
チタン基板を機械研磨し、チタン基板の酸化物層、油分、その他の不純物を除去して表面を滑らかできれいにします。次に、酸エッチングを使用してさらに洗浄し、粗さを増やしてコーティングの密着性を向上させます。コーティング液を調製し、イリジウムとタンタルの化合物を有機溶媒に比例して溶解し、添加剤を加えて均一に攪拌します。次に、ブラシ、スプレーなどを使用してコーティング液を基板の表面に均一に塗布し、塗布後に各層を乾燥させます。熱分解および硬化後、コーティングされた基板を高温炉に入れ、500℃および特定の雰囲気で化合物をイリジウムタンタル酸化物コーティングに変換します。厚さと性能を確保するために、コーティングと硬化のステップを何度も繰り返す必要があります。
チタン基板を選択
チタン陽極母材Gr1、Gr2を確認します。高純度であること、表面に深いピットやクラックなどの欠陥がないことが必要です。
形成
せん断、レーザー切断、溶接などにより、チタン材料をプレート、チューブ、ロッド、メッシュなどの必要な形状とサイズに成形します。
サンドブラスト
チタン基材の表面に砂を吹き付け、不純物や酸化層を除去して表面を粗くし、コーティングの密着性を向上させます。
レベリング/アニーリング
チタン素材を炉の中で約500℃で加熱・成形し、約2時間保温することで素材内部の応力を除去し、素材の組織構造を改善します。
酸洗
チタン素材を酸洗液に浸すと、表面の酸化スケールや不純物がさらに除去され、表面がよりきれいで粗くなり、コーティングの密着性が向上します。
液体製剤
イリジウム、タンタルなどの貴金属の化合物を特定の溶剤、添加剤などと一定の割合で混合し、均一なコーティング溶液を調製します。
コーティング
コーティング液をチタン基板の表面に均一に塗布します。不純物や埃が混入しないように注意してください。
乾燥
刷毛塗り、乾燥、加熱、冷却の工程を繰り返します。コーティング液は基材と完全に反応し、活性コーティングを形成します。
品質検査
チタン陽極は、サイズ、外観、コーティングの密着性、電気特性などを一点ずつ検査し、合格とします。
品質検査
カスタマイズ設計が完了した後、サンプルが製造され、厳格なテストが行われます。サンプルの製造技術と品質は厳密に管理され、サンプルの性能が設計要件を満たすことが保証されます。品質テストには、電気化学性能テスト、耐腐食性テスト、機械性能テストなどが含まれます。サンプルが品質検査に合格すると、量産が開始されます。メーカーは、品質問題を迅速に発見・解決し、製品品質の一貫性と安定性を確保するために、製造工程中のデータを記録し、分析する必要があります。
| 試験項目 | 試験条件 | 資格 |
| 力を合わせる | 3M粘着テープ | テープに黒い跡がない |
| Φ180mm丸軸を12°曲げる | 曲げた部分の剥がれなし | |
| 均一性試験 | 蛍光X線分光装置 | ≤ 15％ |
| コーティング厚さ | 蛍光X線分光装置 | 8-12μm |
| 塩素化電位 | 2000A/m2、飽和NaCl、25±2℃ | ≦1.13V |
| 分析塩素分極率 | 200/2000A/m2, Saturation NaCl，25±2℃ | 40mV以下 |
| 寿命の延長 | 20000A/m2,1mol/L H2SO4,40±2℃ | ≥700時間（Ir+Ta 15g） |
| 強烈な無重力 | 20000A/m2,8、95mol/L NaOH、2±4℃、電解XNUMXh | 10mg以下 |
イリジウムタンタルコーティングチタン陽極の応用
イリジウムタンタルコーティングチタン陽極は、優れた電気化学特性と耐腐食性により、電気めっき、電解アルミニウム、電解銅、亜鉛めっき鋼板製造、水処理、陰極防食など、幅広い分野での応用が期待されています。陽極構造を合理的に設計し、製造パラメータとメンテナンスを最適化することで、イリジウムタンタルコーティングチタン陽極の利点を最大限に活用し、生産効率を向上させ、生産コストを削減し、省エネと環境保護の目標を達成することができます。
電気めっき
電気めっきにおいて、イリジウムタンタルコーティングチタン陽極は不溶性陽極として作用し、主に電流を伝導します。電気めっき液に電流が流れると、陽極では酸化反応が、陰極では還元反応が起こり、金属イオンが陰極表面に析出してめっき皮膜を形成します。イリジウムタンタルコーティングチタン陽極の高い触媒活性は、陽極反応を促進し、めっき効率とめっき皮膜品質を向上させます。
ニッケルめっき工程において、従来の鉛陽極に代わり、イリジウムタンタルコーティングチタン陽極を採用しました。一定期間使用した結果、コーティング品質が大幅に向上し、ピンホールやピットなどの欠陥が80%以上減少しました。同時に、陽極の耐用年数は3倍以上延長され、消費電力は20%削減されました。
アルミニウム電解
電解アルミニウムでは、従来のグラファイト陽極に代わり、イリジウムタンタルコーティングチタン陽極が採用されています。これにより、陽極の消費量を効果的に削減し、電解効率を向上させることができます。ある大規模電解アルミニウム工場では、一部の電解セルにイリジウムタンタルコーティングチタン陽極を導入しました。稼働開始から30年後、陽極の消費量は5%削減され、電流効率はXNUMX%向上し、年間数百万元の生産コストを削減しました。同時に、廃スラグと廃ガスの排出量も削減されたため、周辺環境への影響も大幅に軽減されました。
電解銅
電気銅精錬では、イリジウムタンタルコーティングチタン陽極を不溶性陽極として用い、粗銅中の不純物を酸化・溶解することで銅精錬を実現します。陽極上での主な反応は、銅と不純物の酸化反応です。ある電気銅精錬工場でイリジウムタンタルコーティングチタン陽極を精錬工程に導入した結果、精錬銅の純度は99.5%から99.9%以上に向上し、陽極の耐用年数は当初の3ヶ月から1年以上に延長され、生産コストは約15%削減されました。
亜鉛メッキ鋼板
イリジウムタンタルコーティングチタン陽極は、電気亜鉛めっき工程で使用されます。陽極は電流の作用下で酸化反応を起こし、亜鉛イオンが鋼板表面に析出するために必要な電子を提供します。ある亜鉛めっき鋼板メーカーがイリジウムタンタルコーティングチタン陽極を採用した後、亜鉛めっきの厚さ均一性が30%向上し、表面品質が大幅に向上し、製品の市場競争力が向上しました。同時に、消費電力は10%削減され、陽極交換頻度は50%削減されました。
水処理において、イリジウムタンタルコーティングチタン陽極は主に電気触媒酸化、電気消毒などのプロセスに用いられています。陽極の電気触媒作用により、水中の有機物や微生物などの汚染物質を酸化・分解し、水質浄化の目的を達成します。ある下水処理場では、イリジウムタンタルコーティングチタン陽極電気触媒酸化プロセスを用いて産業廃水を処理しています。処理後、廃水中の有機物の除去率は90%以上に達し、処理水質は排出基準を満たしました。
陰極防食において、イリジウムタンタルコーティングされたチタン陽極は補助陽極として機能し、保護対象金属に陰極電流を供給することで表面を分極させ、腐食防止の目的を達成します。陽極は酸化反応を起こし、自身の化学エネルギーを消費して防食電流を供給します。ある石油パイプラインでは、陰極防食にイリジウムタンタルコーティングされたチタン陽極が使用されています。長年の運用を経て、パイプラインの腐食速度は大幅に低下し、パイプラインの耐用年数が延長され、腐食による漏洩事故が減少し、石油輸送の安全が確保されました。
Wstitaniumは、イリジウムタンタルコーティングチタンアノードの研究開発と革新に引き続き注力し、より高品質で効率的な製品とサービスを提供するとともに、電気化学技術の開発と応用を推進していきます。技術の継続的な進歩と革新により、イリジウムタンタルコーティングチタンアノードは将来の産業応用においてより重要な役割を果たすと確信しています。同時に、新たな分野への応用研究も深化し続け、より多くの産業課題を解決するための効果的なソリューションを提供していきます。
