中国のルテニウム-イリジウムチタン陽極メーカーとサプライヤー
Wstitaniumは、ルテニウム-イリジウムコーティングチタン陽極の分野で顕著な成果を上げています。これらの陽極は、低過電圧、高い触媒活性、優れた導電性を特徴としており、塩素アルカリ産業、廃水処理、湿式冶金などの分野で広く使用されています。
- 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
ルテニウム-イリジウムチタン陽極工場 - Wstitanium
ルテニウム-イリジウムコーティングチタン陽極は、主にルテニウム（Ru）、イリジウム（Ir）、チタン（Ti）で構成され、ルテニウムの触媒効率とイリジウムの優れた抗酸化能を活用しています。コーティングは通常、8平方メートルあたりルテニウム2グラムとイリジウム8グラムで、厚さは約XNUMXミクロンです。優れた電気触媒活性と耐腐食性を備え、多くの電解環境において優れた性能を発揮します。酸素と塩素の発生反応の過電位を効果的に低減できるため、塩素アルカリ工業、電解塩素製造、消毒などの分野で広く使用されています。
塩素陽極
塩酸環境、海水の電気分解、食塩水の電気分解など、電解液中の塩化物イオン含有量が多い環境で使用され、主に塩素を沈殿させます。
酸素陽極
硫酸を電解質とする環境で使用され、電気分解プロセスでは主に酸素が放出されます。酸素発生反応において優れた電気触媒活性と安定性を有します。
ワイヤー
線状で、直径が小さく、比表面積が大きいため、大きな電極サイズと比表面積を必要とする特殊な用途に有利です。
有機合成用
一部の有機化合物の電解酸化や電解還元などの反応に用いられます。コーティングパラメータを調整することで、有機合成反応における効果的な触媒作用を実現できます。
電気めっき用
陽極として金属イオンの酸化反応を促し、電気めっきプロセスの円滑な進行を保証し、電気めっきの品質と効率の向上に役立ちます。
ルテニウム・イリジウム・チタン陽極カスタム製造サービス
Wstitaniumは、電気化学分野の専門家、エンジニア、技術者からなるチームを擁しています。チームメンバーは豊富な理論的知識と実践経験を有し、継続的な探求と革新を通じて、より高度なルテニウム-イリジウムコーティングチタンアノード技術の開発に取り組んでいます。アノードの形状やサイズ、コーティングの厚さ、組成比など、様々なニーズに合わせて多様な製品仕様を提供することができます。ルテニウム-イリジウムコーティングチタンアノードのカスタマイズには、基本的な材料特性から具体的なアプリケーションシナリオの要件、製造プロセス管理まで、複数の要素を総合的に考慮する必要があります。
ルテニウムイリジウムコーティング電極の仕様
| 材料 | Gr1 基材としてチタン、コーティングとして MMO | 電流密度 | ＜5,000A/㎡ |
| コーティングタイプ | RuO2 +IRO2 +X | 作業時間 | 80〜120 H |
| 寸法と形状 | プレート、メッシュ、ロッド、またはカスタマイズ | 貴金属含有量 | 8～13g/㎡ |
| 電圧 | ＜24V | コーティングの厚さ | 8〜15μm |
申請の決定
ルテニウム-イリジウムコーティングチタン陽極に対する性能要件は、用途によって大きく異なります。例えば、塩素アルカリ業界では、陽極は高濃度塩化ナトリウム溶液中で長時間作動する必要があるため、塩化物イオン腐食に対する優れた耐性と高い塩素発生活性が求められます。下水処理分野では、陽極は様々な複雑な有機・無機汚染物質を処理する必要があるため、幅広い電気触媒活性と一定の耐汚染性が求められます。電気めっき業界では、陽極の主な機能は金属イオンを供給することであり、安定した電気化学特性と適切な溶解速度が求められます。
性能要件
用途に応じて性能を決定することは、カスタマイズの重要なステップです。性能指標には、電流密度、電極電位、酸素発生過電圧、耐食性、耐用年数などが含まれますが、これらに限定されません。例えば、高電流密度が求められる用途では、過熱や性能低下を防ぐため、陽極は優れた導電性と放熱性を備えている必要があります。電極電位に対する要件が厳しい用途では、ルテニウム - イリジウムコーティングの組成と厚さを精密に制御し、陽極の電位が要件を満たすようにする必要があります。性能指標を決定する際には、温度、圧力、電解質濃度などの要因が陽極の性能に与える影響など、実際の動作条件も考慮する必要があります。
サイズと形
ルテニウム-イリジウムコーティングチタン陽極のサイズと形状も、特定の用途に合わせてカスタマイズする必要があります。陽極のサイズは、機器内での設置や空間レイアウトに影響を与える可能性があります。形状は電流分布や電気化学効率に影響を与える可能性があります。例えば、大型電解セルでは、大面積の平面陽極をカスタマイズする必要がある場合があります。また、特殊なリアクターでは、ストリップ、プレート（従来型、拡張型、波形、または穿孔型）、箔、角型、ワイヤー、ロッド、ディスク、バー、チューブなど、特殊な形状の陽極をカスタマイズする必要がある場合があります。
- ロッド: 直径 10 mm から 50 mm までカスタマイズ可能。
- ワイヤ: 直径範囲 0.5mm ～ 10mm。
- チューブ: 10mm から 200mm までご利用いただけます。
- プレート: 0.5mm から 5mm までの厚さで提供されます。
- メッシュ: 厚さのオプションは 0.5mm から 2.0mm までです。
チタン基板
チタン基板の純度と品質は、ルテニウム-イリジウムコーティングされたチタン陽極の性能に重要な影響を与えます。一般的に、基板としては工業用純チタン（> 99.5%）またはより純度の高いチタン合金を選択する必要があります。工業用純チタンは耐食性と加工性に優れており、ほとんどの従来の用途に適しています。チタン合金は、他の元素（アルミニウム、バナジウムなど）を添加することで強度と耐食性を向上させることができ、基板性能に対する要求が高い特殊な用途に適しています。チタン基板を選択する際には、表面品質も考慮する必要があります。表面が平坦で欠陥がなく、コーティングが均一に付着することを保証する必要があります。
ルテニウムイリジウムコーティング
ルテニウム-イリジウムコーティングの材料は、主にルテニウムとイリジウムの化合物、例えば酸化ルテニウム（RuO₂）や酸化イリジウム（IrO₂）です。ルテニウム-イリジウムコーティングの組成を決定する際には、具体的な用途要件に応じて最適化する必要があります。一般的に、ルテニウムとイリジウムの比率は、コーティングの電気触媒活性と耐食性に影響を与えます。イリジウム含有量が多いとコーティングの耐食性は向上しますが、電気触媒活性は低下する可能性があります。一方、ルテニウム含有量が多いと電気触媒活性は向上しますが、耐食性は低下する可能性があります。
補助材料
ルテニウム-イリジウムコーティングチタン陽極をカスタマイズするプロセスでは、バインダーや触媒添加剤などの補助材料が必要になる場合があります。バインダーは、コーティングと基材の結合力を高め、使用中にコーティングが剥がれないようにするために使用されます。触媒添加剤は、コーティングの電気触媒活性をさらに向上させ、陽極の性能を向上させます。補助材料を選択する際には、チタン基材およびルテニウム-イリジウムコーティングとの適合性、および陽極の性能への影響を考慮する必要があります。
ルテニウム-イリジウムコーティングチタン陽極の製造
ルテニウム-イリジウムコーティングを施す前に、チタン基板を前処理する必要があります。前処理の目的は、チタン基板表面の油分、スケール、不純物などを除去し、表面の清浄度と粗さを向上させ、コーティングと基板間の接着力を高めることです。一般的な前処理方法には、機械研磨、化学洗浄、電気化学研磨などがあります。機械研磨は表面の大きな粒子やスケールを除去し、化学洗浄は機械的に除去しにくい油分や不純物を除去し、電気化学研磨は表面の平坦性と仕上げをさらに向上させます。
チタン基板を選択
工業用純チタン Gr1、Gr2、チタン合金などの高純度チタン材料を選択して、優れた耐食性と導電性を確保します。
形成
設計要件に応じて、チタン材料は切断、穴あけ、曲げなどの技術によって必要な形状とサイズに加工されます。
サンドブラスト
圧縮空気を用いてチタン基板の表面に砂粒子を吹き付け、衝撃研磨を行います。表面に均一なピットが形成され、粗さが改善され、コーティングの密着性が向上します。
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
チタン基板を硫酸、硝酸、フッ化水素酸の混酸溶液に入れて酸洗いし、表面の酸化層、錆、その他の不純物を除去します。
液体製剤
ルテニウムとイリジウムの可溶性塩または化合物（三塩化ルテニウム（RuCl₃）や三塩化イリジウム（IrCl₃）など）が主原料として用いられます。一定の割合で溶媒に溶解します。
コーティング
ブラシまたはスプレーガンを用いて、調製したコーティング溶液を前処理済みのチタン基材の表面に均一に塗布またはスプレーします。コーティングの厚さと均一性は、作業中に制御する必要があります。
乾燥
コーティングされたチタン基板は、高温炉に入れて焼結する必要があります。焼結温度は通常450～550℃、焼結時間は10～20分です。
品質検査
コーティングの組成と結晶構造は、走査型電子顕微鏡 (SEM)、エネルギースペクトル分析 (EDS)、X 線回折 (XRD) などによって検出されます。
品質検査
Wstitaniumは、チタン基板、ルテニウムおよびイリジウムの有機塩など、使用する原材料が品質基準を満たしていることを確認するため、厳格な原材料検査を実施しています。原材料の各バッチは、化学分析、物理的性能試験、その他の検査項目に合格する必要があります。
チタン基板の前処理、コーティング準備、コーティング、コーティング熱処理などのプロセスをリアルタイムで監視し、安定性と品質の一貫性を確保します。同時に、機器の定期的なメンテナンスと校正を実施し、正常な動作を確保します。
ルテニウム-イリジウムコーティングされたチタン陽極の外観検査を行い、コーティング面が均一で滑らかであるか、ひび割れや剥離などの欠陥がないかを確認します。電気化学性能試験（過電圧試験、電流効率試験など）、耐食性試験（各種電解液中での腐食試験など）、コーティング厚さ試験など、一連の性能試験を実施します。
| 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 | 2-10μm |
| 塩素化電位 | 2000A/m2、飽和NaCl、25±2℃ | ≦1.08V |
| 分析塩素分極率 | 200/2000A/m2, Saturation NaCl，25±2℃ | 35mV以下 |
| 寿命の延長 | 40000A/m2,1mol/L H2SO4,40±2℃ | ≥45時間（Ir+Ru 8g） |
| 強烈な無重力 | 20000A/m2,8mol/L NaOH,95±2℃,electrolysis 4h | 10mg以下 |
ルテニウムイリジウムコーティングチタン陽極の用途
ルテニウム - イリジウム - チタン陽極は、優れた電極材料として、塩素アルカリ産業、下水処理、電気めっき産業、湿式冶金、海水淡水化などの多くの分野で広く使用されています。その優れた電気触媒活性、高い耐腐食性、低いセル電圧、長い耐用年数により、電気化学の分野では欠かせない重要な部分となっています。
クロールアルカリ工業
塩素アルカリ産業は、ルテニウム-イリジウム-チタン陽極の最も古く、最も重要な応用分野の一つです。塩素アルカリ製造プロセスでは、飽和塩化ナトリウム溶液の電気分解により塩素、水素、水酸化ナトリウムが生成されます。陽極材料として、ルテニウム-イリジウム-チタン陽極は塩化物イオンの酸化反応を効果的に触媒して塩素を生成し、塩素の生産効率と品質を向上させ、消費電力と生産コストを削減します。
下水処理
下水処理分野において、ルテニウム-イリジウム-チタン陽極は、電気化学的酸化による下水処理に用いられます。陽極の酸化反応により、下水中の有機物やアンモニア性窒素などの汚染物質が酸化分解され、水質浄化の目的を達成します。例えば、難分解性有機物を含む産業廃水を処理する場合、ルテニウム-イリジウム-チタン陽極は廃水の生分解性を効果的に向上させ、その後の生物学的処理のための条件を整えます。
電気めっき
電気めっきプロセスにおいて、陽極の性能はめっき皮膜の品質とめっき効率に重要な影響を与えます。ルテニウム-イリジウム-チタン陽極は優れた導電性と耐腐食性を備え、安定した電流密度を提供し、めっき皮膜の均一性と品質を確保します。同時に、セル電圧が低いため、めっきプロセス中の消費電力も削減されます。
水分冶金
湿式冶金分野において、ルテニウム-イリジウム-チタン陽極は金属の電解抽出および精錬に用いられます。例えば、銅、亜鉛などの金属の電解精錬プロセスにおいて、ルテニウム-イリジウム-チタン陽極は陽極反応を効果的に触媒し、金属の純度と生産効率を向上させます。
海水淡水化
海水淡水化の電気化学的脱塩プロセスにおいて、ルテニウム-イリジウム-チタン陽極は、海水を電気分解して海水から塩分を除去する陽極材料として用いられます。優れた耐食性と電気触媒特性により、海水のような高塩分・高腐食性環境下でも安定して動作し、海水淡水化に有効な技術手段となります。
ルテニウム-イリジウムコーティングチタン陽極 VS イリジウム-タンタルコーティングチタン陽極
ルテニウム - イリジウムコーティングチタンアノードは、低過電圧、高い触媒活性、良好な導電性を備えており、塩素アルカリ産業や従来の電気化学プロセスで広く使用されています。イリジウム - タンタルコーティングチタンアノードは、優れた耐食性、特に特殊な腐食環境での優れた性能により、腐食性の高い媒体を扱うアプリケーションシナリオに適しています。これらの2つのアノードの使用を選択するときは、アプリケーションの要件、作業環境、コスト効率などの要素を総合的に考慮する必要があります。高効率と省エネを追求し、腐食環境が比較的穏やかなアプリケーションの場合、ルテニウム - イリジウムコーティングチタンアノードがより適切な選択肢となる場合があります。特殊な腐食環境でのアプリケーションでは、イリジウム - タンタルコーティングチタンアノードは、より信頼性の高い性能とより長い耐用年数を提供できます。
| 比較項目 | ルテニウム-イリジウムコーティングチタン陽極 | イリジウムタンタルコーティングチタンアノード |
| コーティング組成物 | 主にRuO₂、IrO₂などのルテニウムとイリジウムの酸化物から構成されています。 | 主にIrO₂、Ta₂O₅などのイリジウムとタンタルの酸化物で構成されています。 |
| 該当する環境 | 主に塩酸環境、海水電気分解、食塩水電気分解などの塩化物イオン含有量の多い環境で使用されます。 | 一般的に硫酸環境で使用されます。 |
| 酸素発生過電位 | 比較的高い。システムによっては、酸素発生過電圧がイリジウムタンタルコーティングチタン陽極よりも約0.1V～0.2V高くなる場合があります。 | 比較的低く、通常は 1.4V ～ 1.6V 程度です。 |
| 初期陽極電位 | 一般的には1.48V程度です。 | 一般的には1.51V程度です。 |
| 動作電流密度 | 比較的高いレベルに達する可能性があります。例えば、塩素アルカリ製造の隔膜法では、17A/dm²に達する可能性があります。 | 非常に高い電流密度に耐えることができ、実際の用途ではルテニウム - イリジウムコーティングされたチタン陽極と同等かそれ以上の電流密度が得られます。 |
| 耐食性 | 塩素を含む腐食性の強い環境でも優れた耐食性を発揮します。 | 硫酸などの強酸化酸性環境下でも優れた耐食性を有します。 |
| 耐用年数 | 適切な作業条件下では、5～7年以上使用できます。 | 通常の動作条件下では、比較的長い耐用年数を有します。例えば、アルミ箔成形の用途では、9～18か月以上に達することもあります。 |
| アプリケーション分野 | 塩素アルカリ産業、二酸化塩素製造、塩素酸塩産業、次亜塩素酸塩産業、プールの消毒、海水の塩素処理など。 | 非鉄金属電解製造、電解銀触媒製造、毛織物工場染色仕上げ廃水処理、銅箔電解製造、アルミ箔形成等。 |
| 費用 | ルテニウムの原材料価格はイリジウムよりも比較的低く、全体的なコストはイリジウム-タンタルコーティングチタン陽極よりもわずかに低くなる可能性があります。市場に出回っている一般的な製品の価格は1セットあたり数十元程度ですが、より高価なカスタマイズ製品もあります。 | イリジウムは原材料価格が比較的高く、コーティングに占める割合も比較的大きいため、タンタルも加わり、全体のコストは比較的高くなります。2023年のデータによると、イリジウムの単価はルテニウムの約4倍です。 |
科学技術の継続的な進歩と高性能電極材料への需要の高まりに伴い、ルテニウム・イリジウム・チタン陽極の研究と応用は今後も深化・拡大していくでしょう。コーティング処方と製造プロセスの最適化、応用分野の拡大、コスト削減により、ルテニウム・イリジウム・チタン陽極は将来の電気化学分野においてより重要な役割を果たし、工業生産と環境保護への貢献をさらに強化していくでしょう。
