評判の高いプラチナチタン陽極工場 - Wstitanium
カスタマイズされたプラチナチタン陽極サービス
Wstitaniumのカスタムプラチナチタンアノードサービスは、高品質な製品、強力な技術革新力、そして優れたカスタマーサービスにより、電気化学分野で広く認められています。カスタムプラチナチタンアノードを必要とする企業やプロジェクトにとって、Wstitaniumは信頼できるパートナーです。
評価
Wstitaniumの営業チームは、お客様と詳細なコミュニケーションを取り、アプリケーション分野、技術パラメータ、その他の情報を把握します。例えば、塩素アルカリ業界のお客様には、電解セルの仕様、電流密度、電解質組成などを理解する必要があります。電気めっき業界のお客様には、電気めっき液の種類、コーティング要件、電気めっき時間などを理解する必要があります。技術チームの評価には、白金チタン陽極の設計スキーム、材料選択、製造の実現可能性、そしてお客様の性能要件を満たすかどうかが含まれます。必要に応じて、関連する実験とシミュレーションを実施し、設計スキームの実現可能性を検証します。
技術評価の結果に基づき、Wstitaniumの原価計算チームはプラチナチタン陽極のカスタマイズにかかる費用を予算化します。この費用予算には、原材料費、製造費、品質検査費、輸送費などが含まれます。営業チームは、この費用予算情報をお客様にフィードバックし、お客様とのコミュニケーションと交渉を経て、最終価格と納期を決定します。
プラチナチタンアノード設計
白金チタン陽極の設計には、形状、サイズ、構造、コーティングの厚さなどが含まれます。たとえば、大型電解セルの陽極の場合、電流分布の均一性を向上させるためにメッシュ構造を設計する必要がある場合があります。高い活性が求められる陽極の場合、白金コーティングの厚さを増やす必要がある場合があります。チタン基板の選択では、耐食性、機械的特性、加工特性などの要素を考慮する必要があります。白金コーティングでは、電気化学的活性、安定性、コストなどの要素を考慮する必要があります。その後、技術チームは設計された陽極スキームと材料選択スキームを、設計図、技術仕様、製造プロセスなどの詳細な技術文書にまとめます。これらの文書は製造の基礎となり、顧客にもレビューと確認のために提供されます。
カスタム仕様
Wstitanium のカスタム プラチナ チタン アノードには、ストリップ、プレート (標準、拡張、波形、または穿孔)、箔、ブロック、ワイヤ、ロッド、ディスク、バー、チューブなど、特定の動作スペースに完全に適合するさまざまな構成が含まれています。
- ロッド: 直径10mmから100mmまでご用意しております。
- ワイヤー: 直径 0.5mm から 15mm までご用意しております。
- チューブ: 直径10mmから200mmまでご用意しております。
- プレート：厚さ0.5mm～5mmまであります。
- メッシュ: 厚さは0.5mm～2.0mmまであります。
- コーティング：厚さ0.5μm～5μmまで対応可能です。
| 卑金属 | Gr1、Gr2チタン |
| コーティング材 | Pt |
| 温度範囲 | <80℃ |
| 電流密度 | ≤ 5000 A/m² |
| フッ素含有量 | <50mg/L |
| 貴金属含有量 | ≥20g / m2 |
| コーティング厚さ | 0.2-10μm |
| PH値 | 1-12 |
コーティングの厚さ
Wstitaniumは、用途に応じて、様々な厚さのプラチナコーティングをカスタマイズできます。塩素アルカリ産業など、陽極の長寿命が求められる用途では、長期使用においても陽極の良好な性能を維持するために、より厚いプラチナコーティング（例：10～20ミクロン）が必要となる場合があります。小型電気化学実験装置など、コスト重視の用途では、より薄いプラチナコーティング（例：1～5ミクロン）を選択することも可能です。電気めっき、熱分解、化学めっきなどの製造プロセスのパラメータを精密に制御することで、様々な厚さのプラチナコーティングをカスタマイズできます。
白金チタン陽極製造
チタン基板を選択
Gr99やGr1など、純度2%以上の純チタンを選択してください。白金の純度は99.95%以上である必要があります。補助材料には、エチルセルロース、松脂アルコール、塩化白金酸などのバインダーや溶剤が含まれます。
形成
設計に従って、レーザー切断機または CNC 加工センターでチタンを必要な形状とサイズに切断し、旋削、ドリル、フライス加工などを行って、寸法精度と表面の平坦性を確保します（許容誤差 ±0.05 mm）。
サンドブラスト
サンドブラスト処理によりチタン表面に多数の微細な凹凸が形成され、表面粗さがRa0.8μmからRa3.2μmに増加し、コーティングやメッキなどの密着性が向上し、コーティングの剥がれも防止できます。
レベリング/アニーリング
レベリングにより、チタンの平坦度は±0.05mm/m以内に高精度に制御されます。レベリング工程により、変形によって生じる内部応力の一部が除去され、チタン板の内部構造がより均一になります。
酸洗
酸洗は、チタン表面の酸化スケール、油汚れ、埃などを効果的に除去します。酸洗後のチタン板は化学反応を促進し、コーティングの密着性を高め、コーティングとチタン板の接着力を高めます。
液体製剤
さまざまなプラチナコーティング方法（電気メッキ、熱分解、物理蒸着、化学蒸着）に応じて、必要な 5% ～ 15% 濃度のプラチナ塩、または 99.95% スパッタリングターゲットを準備します。
コーティング
白金コーティングの製造方法には、電気めっき、熱分解、真空コーティング（物理蒸着法、化学蒸着法）などがあります。これらのうち、電気めっきと熱分解法は比較的低コストです。
乾燥
コーティング液をチタン基材の表面に均一に塗布し、塗布後100～120℃で10～15分間乾燥させます。必要な膜厚に達するまで、3～5回繰り返し塗布します。その後、400～600℃で熱分解します。
品質検査
白金コーティングの厚さは、金属顕微鏡、電子顕微鏡、または蛍光X線分光法を用いて測定します。コーティング厚さは設計要件を満たし、偏差は±3%以内に抑える必要があります。
コーティング準備技術
白金チタン陽極は、多くの電気化学プロセスにおける重要な部品となっており、その性能の中核は表面の白金コーティングに大きく依存しています。白金は化学的性質が極めて安定した貴金属であるため、いかなる化学物質ともほとんど反応しません。白金は優れた電気伝導性を有し、電気化学プロセスにおいて電流を素早く伝導し、電極抵抗を低減します。また、白金は多くの電気化学反応において極めて高い触媒活性を有する優れた触媒でもあり、反応の活性化エネルギーを低減し、反応速度を加速させ、反応の選択性と収率を向上させます。電気めっき、熱分解、物理蒸着（PVD）、化学蒸着（CVD）などの異なるコーティング調製方法により、白金チタン陽極は異なる特性を持ち、さまざまな応用シナリオのニーズに対応します。
電気めっき
電気めっき法は、チタン基板を陰極として、白金塩を含む電解液中に浸漬する。外部直流電源を介して、電解液中の白金イオンが電界の作用を受けてチタン基板の表面に移動し、陰極表面で電子を獲得して白金原子に還元し、徐々に析出して白金皮膜を形成する。
- 陽極反応: H₂O - 2e⁻ → 2H⁺ + 1/2O₂↑
- 陰極反応: PtCl₆²⁻ + 4e⁻ → Pt + 6Cl⁻
酸性条件下では、白金イオンは主にPtCl₆²⁻の形で存在し、電気めっき反応を促進します。アルカリ性条件下では、白金イオンは水酸化物沈殿物を形成し、電気めっき効果に影響を与える可能性があります。そのため、通常、電解液のpH値を1～3に制御する必要があります。
熱分解
熱分解法は、白金を含む化合物（塩化白金酸、白金塩など）を適切な溶媒に溶解してコーティング液を調製し、このコーティング液をスプレー、ディッピングなどによりチタン基材の表面に均一に塗布して薄膜を形成する。その後、白金化合物を塗布したチタン基材を高温で熱分解することにより、白金化合物を分解し、チタン基材の表面に白金コーティング層を形成する。
- H₂PtCl₆ → Pt + 2HCl↑ + 2Cl₂↑
熱分解温度は400～800℃で、使用する白金化合物とチタン基板の材質に応じて調整する必要があります。熱分解時間は30～120分で、最適な熱分解時間は実験を通じて決定する必要があります。
物理蒸着（PVD）
イオンプレーティングプロセスでは、プラズマを生成するために一定量の作動ガス（アルゴンなど）を導入する必要があります。イオン源の電力、バイアス電圧、ガス流量などのパラメータを精密に制御することで、コーティングの構造と組成を調整し、様々な特性を持つ白金コーティングを作製できます。特定の結晶構造を持つ緻密で均一なコーティングは、コーティングの耐食性、導電性、触媒活性を向上させます。
PVD技術は真空環境で行われ、化学溶液は使用されません。そのため、電気めっきのように廃水や廃ガスなどの汚染物質を排出しません。環境に優しく、現代産業のグリーン開発の要件を満たしています。
化学蒸着（CVD）
化学蒸着 CVD（白金蒸着）とは、白金を含む化合物である気体前駆体を高温、低圧、またはプラズマ条件下で化学反応させ、白金原子を分解してチタン基板の表面に堆積させ、白金コーティングを形成するプロセスです。例えば、白金の有機金属化合物（プラチノセンなど）を前駆体として用います。高温下でプラチノセンは分解し、白金原子やその他の揮発性物質を生成します。これらの物質はチタン基板の表面に堆積し、徐々に成長して白金コーティングを形成します。
- (C₅H₅)₂Pt → Pt + 2C₅H₅↑
温度はCVD反応に影響を与える重要な要素であり、前駆体が完全に分解されるように、通常は500℃～1000℃の範囲で調整されます。反応圧力もCVDプロセスに大きな影響を与え、通常は10⁻¹～10³Paの範囲です。
品質検査と性能評価
白金チタン陽極の表面は、光学顕微鏡で均一で滑らかで、明らかな傷、気泡、剥離などの欠陥がないことが必要です。コーティングの厚さは設計要件を満たし、偏差は±3％以内に制御する必要があります。白金コーティングとチタン基板間の接着強度は、スクラッチテスト、曲げテスト、または熱衝撃テストによって評価されます。スクラッチテストでは、一定の荷重下でコーティングが剥がれたり剥がれたりしてはなりません。指定された曲げ角度では、コーティングにひび割れや脱落があってはなりません。熱衝撃テストでは、コーティングは複数回の高温および低温サイクル後も損傷を受けません。最後に、白金チタン陽極に対して分極曲線テスト、サイクリックボルタンメトリーテスト、ACインピーダンステストなどを実施し、さまざまな電解質溶液における電気化学活性、安定性、および電気触媒性能を評価します。
| 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 | 0.1-15μm |
| 塩素化電位 | 2000A/m2、飽和NaCl、25±2℃ | ≦1.15V |
| 分析塩素分極率 | 200/2000A/m2, Saturation NaCl，25±2℃ | 40mV以下 |
| 寿命の延長 | 40000A/m2,1mol/L H2SO4,40±2℃ | ≥150時間（1μm） |
| 強烈な無重力 | 20000A/m2,8、95mol/L NaOH、2±4℃、電解XNUMXh | 10mg以下 |
白金チタン陽極の用途
優れた電極材料である白金チタン陽極は、優れた電気触媒活性、良好な化学安定性、高い導電性、長寿命といった利点を有しており、塩素アルカリ産業、下水処理、電気めっき、金属抽出などの分野で広く使用されています。
クロールアルカリ工業
白金チタン陽極は、塩素アルカリ工業における陽極材料として用いられています。その主な機能は、塩化物イオンの酸化反応を触媒し、陽極表面で電子を奪って塩素を生成することです。塩素アルカリ工業の生産環境は、強い腐食性と高い電流密度を特徴としています。優れた耐腐食性を持つ白金チタン陽極は、高濃度塩水や強い酸化塩素環境下でも長期間安定して稼働し、陽極の損失と交換頻度を大幅に低減します。優れた触媒活性は塩素生成効率を大幅に向上させ、より高い電流密度で稼働できるため、塩素アルカリ生産システム全体の生産能力を向上させます。
下水処理
下水処理分野において、白金チタン陽極は、下水中の有機汚染物質を二酸化炭素や水などの無害な物質に分解したり、電流を流すことで重金属イオンを酸化沈殿させたりすることで、下水を浄化することができます。白金チタン陽極は、産業廃水や生活排水など、様々な種類の下水処理に適しています。分解困難な有機汚染物質（残留農薬、抗生物質など）を含む産業廃水を処理する場合、その強力な触媒能力により、これらの頑固な汚染物質の分解を促進することができます。生活排水処理においては、下水中のアンモニア性窒素やリンなどの栄養塩を効果的に除去し、水域の富栄養化を防ぐことができます。
海水淡水化
海水淡水化の一般的な方法には、電気透析と逆電気透析があります。電気透析プロセスでは、白金チタン陽極が陽極として作用し、陰イオンを引き寄せて移動させます。これにより、陽極表面で対応する電気化学反応が起こり、イオン分離と水浄化が促進されます。逆電気透析では、白金チタン陽極は重要な電極として機能し、海水中の塩分と水分を効果的に分離するのに役立ちます。その優れた導電性と触媒特性により、淡水化プロセスにおける電気化学反応が効率的に行われ、安定したイオン透過率と分離効率が維持されます。
電気めっき
白金チタン陽極は、銅めっき、ニッケルめっき、金めっきなど、様々な電気めっきプロセスに広く使用されています。陽極として安定した電流を供給することで、めっき液中の金属イオンを陰極（めっき対象物）の表面に均一に析出させ、高品質で均一かつ緻密な金属皮膜を得ることができます。白金チタン陽極の高い導電性と安定性は、電気めっきプロセス中の電流密度の安定した分布を確保し、皮膜の厚さと品質の制御、皮膜の欠陥や不純物の低減に貢献し、電子部品の厳しいめっき性能要件を満たすことができます。
回路基板印刷
プリント基板のエッチングなど、一部の電子部品の製造プロセスにおいて、白金チタン陽極も重要な役割を果たします。エッチングプロセス中、白金チタン陽極は電極として電気化学反応に関与し、エッチング速度と深さを正確に制御することで、プリント基板上の回路図の精度と品質を確保します。
新エネルギー
燃料電池技術において、白金チタンアノードは主にプロトン交換膜燃料電池（PEMFC）などに用いられています。アノード側では、白金チタンアノードの触媒作用により水素が酸化反応を起こし、電子とプロトンが放出されます。白金の高い触媒活性は、水素酸化反応の活性化エネルギーを大幅に低減し、反応速度を高め、燃料電池の発電効率を向上させます。
さらに、白金チタン陽極は水の電気分解過程において陽極として作用し、水の酸化反応を触媒して酸素を生成します。その高い触媒活性により、水の分解反応が促進され、水素生成速度が向上します。
防食原理と陽極の用途：陰極防食は金属腐食を防止する効果的な方法です。保護対象金属に陰極電流を流すことで電位を一定値まで下げ、金属の腐食を抑制します。白金チタン陽極は、陰極防食システムの補助陽極として使用され、保護対象金属に必要な陰極電流を供給します。例えば、海洋工学分野では、海洋プラットフォームや船舶などの金属構造物に白金チタン陽極からなる陰極防食システムを設置することで、海水による金属構造物の腐食を効果的に防止できます。
産業技術の継続的な発展と環境保護への要求の高まりに伴い、白金チタン陽極の応用展望はますます広がっています。同時に、性能向上とコスト削減のためには、継続的な技術革新と改善が求められています。Wstitaniumは、チタン陽極業界における10年以上の専門知識を活かし、お客様のプロジェクト固有のニーズに合わせた材料、表面処理、そしてカスタマイズされた仕様をご提供いたします。
