MMO Anode Manufacturing

MMO titananodeprodusent og leverandør i Kina

Wstitanium har utviklet over 20 modne titananodebeleggssystemer, inkludert rutenium, iridium, platina, tantal, tinn-antimon og blydioksid. De produserte titananodene er perfekt egnet for de fleste elektrokjemiske reaksjoner, som klorutvikling, oksygenutvikling, organisk oksidasjon og ozongenerering. Beleggytelsen oppfyller fullt ut internasjonale standarder som YS/T og ASTM. Tilpassede løsninger tilbys basert på dine spesifikke driftsforhold, inkludert elektrolyttsystem, pH-verdi, temperatur og strømtetthet. Presis kontroll av beleggelementer, proporsjoner og egenskaper sikrer optimal anodeytelse. Internt investerte CNC-maskineringssentre og laserskjæremaskiner muliggjør bearbeiding av titansubstrater til enhver strukturell form, inkludert plater, nett, rør, stenger, kurver, skiver og gitter. Dimensjonspresisjonen kan kontrolleres innenfor ±0.05 mm.

Hva er en MMO-titananode?

Kjernestrukturen til en MMO-titananode består av to deler: for det første ren titan eller titanlegering som støttesubstrat, som gir stabil mekanisk støtte og elektrontransportkanaler for det aktive belegget; for det andre et overflatebelastet funksjonelt aktivt belegg, vanligvis med edelmetalloksider (RuO₂, IrO₂, PtO₂, etc.) som den katalytiske kjernekomponenten.

Belegget bruker ventilmetalloksider (TiO₂, Ta₂O₅, SnO₂, ZrO₂, etc.) som rammeverkskomponent, og danner et ensartet, tett og sterkt bundet porøst komposittoksidlag gjennom spesifikke teknologier, som fungerer som det katalytiske aktive senteret for elektrokjemiske reaksjoner. Presis kontroll av beleggets sammensetning og struktur oppnår svært selektiv og svært aktiv katalyse for spesifikke elektrokjemiske reaksjoner som kloridutviklingsreaksjon (CER) og oksygenutviklingsreaksjon (OER). Sammenlignet med tradisjonelle grafittanoder og blylegeringsanoder har titanoder overveldende fordeler som god dimensjonsstabilitet, høy katalytisk aktivitet, lavt energiforbruk, sterk korrosjonsbestandighet, lang levetid, ingen forurensning og høy designbarhet.

Titananode

Typer MMO-titananoder

Titananoder kan klassifiseres på mange måter. De to mest sentrale og vanligste klassifiseringsmetodene i bransjen er: den ene er basert på systemet og funksjonen til det overflateaktive belegget; den andre er basert på den strukturelle morfologien til titanmatrisen. I tillegg kan de deles inn ytterligere i henhold til bruksscenarier, driftsstrømtetthet, reaksjonstype osv.

Belegget er «hjertet» i titananoden. Det bestemmer den elektrokatalytiske ytelsen, korrosjonsmotstanden, levetiden og gjeldende driftsforhold for titananoden. Basert på kjernekomponentene i belegget, dets katalytiske funksjon og gjeldende reaksjonstyper, kan titananoder deles inn i fire kjernekategorier: ruteniumbaserte titananoder (klorutviklingstype), iridiumbaserte titananoder (oksygenutviklingstype), platinabaserte titananoder (generell høystabilitetstype) og titananoder med spesialfunksjonsbelegg.

Ruthenium-titanoder (klorutviklende titanoder)

Rutenium-titananoder er den tidligste industrielt anvendte, mest teknologisk modne og mest brukte typen titananode. Den aktive kjernekomponenten er ruteniumdioksid (RuO₂), en spesialisert anode designet for klorutviklingsreaksjonen (2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻), og er standard anodemateriale i kloralkaliindustrien. Det klassiske beleggsystemet for ruteniumbaserte titananoder er det binære RuO₂-TiO₂-systemet, hvor molarandelen av RuO₂ vanligvis er 20–40 %, og TiO₂ fungerer som rammeverkskomponent, noe som forbedrer beleggets stabilitet og adhesjon betydelig. Med teknologiske fremskritt har Wstitanium utviklet modifiserte flerkomponentsystemer, inkludert det ternære RuO₂-IrO₂-TiO₂-systemet, RuO₂-SnO₂-TiO₂-systemet og RuO₂-Co₃O₄-TiO₂-systemet. Doping med elementer som Ir, Sn, Co og Ce forbedrer beleggets motstand mot oksygenkorrosjon, passiveringsmotstand og levetid ytterligere, noe som gjør det egnet for mer komplekse driftsforhold.

Produksjon av rutenium-titan-anoder

Ytelse

Ekstremt lavt klorutviklingsoverpotensial: I standard natriumkloridelektrolytt, ved en strømtetthet på 1 A/cm², kan klorutviklingsoverpotensialet være så lavt som under 100 mV, langt lavere enn for grafittanoder og blyanoder, noe som reduserer reaksjonsenergiforbruket betydelig.

Utmerket selektivitet for klorutvikling: I systemer med høye kloridionkonsentrasjoner katalyserer den fortrinnsvis klorutviklingsreaksjonen, og undertrykker sidereaksjonen av oksygenutvikling. Strømeffektiviteten kan nå over 95 %, noe som forbedrer renheten til målproduktet, klorgass, betydelig.

Ekstremt sterk motstand mot klorkorrosjon: Under kloralkaliforhold med høye kloridionkonsentrasjoner, sterk surhet og høye temperaturer viser belegget ekstremt sterk kjemisk stabilitet, med en industriell levetid på 6–10 år.

God motstand mot reversstrøm: Under forhold som oppstart og nedstengning av elektrolytiske celler, og elektrodereversering, kan den tåle en viss mengde reversstrømpåvirkning, noe som forhindrer rask beleggsfeil.

Applikasjoner

Rutheniumbaserte titanoder er det foretrukne materialet for alle klorrelaterte elektrolysescenarier. Bruksområder inkluderer: kloralkaliindustri (ionebyttermembran og diafragmaprosess for kaustisk soda og klorproduksjon), natriumhypokloritt/klordioksidgeneratorer (desinfeksjon av drikkevann, avløpsrensing), sjøvannselektrolyse (behandling av ballastvann på skip, avsalting av sjøvann), klorat/perkloratelektrolyseproduksjon, elektroplettering av kloridsystemer og kobbergjenvinning fra etseløsninger.

Iridium-titan-anode (oksygenutviklingstype titan-anode)

Iridium-titananoder er spesialiserte anoder designet for oksygenutviklingsreaksjonen (2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e⁻). Den aktive kjernekomponenten er iridiumdioksid (IrO₂). Det er for tiden anodematerialet med best ytelse for oksygenutviklingsreaksjoner i både sure og nøytrale systemer, og er en kjernekategori av anoder innen ny energi, hydrometallurgi og galvanisering. Oksygenutviklingsreaksjonen er den vanligste sidereaksjonen og kjernehovedreaksjonen innen elektrokjemi. Reaksjonsmiljøet er preget av sterke oksiderende egenskaper, sterk surhet og høyt potensial. I et oksygenutviklingsmiljø vil ruteniumbaserte anoder (RuO₂) raskt oppløses og svikte. IrO₂ har ekstremt sterk oksidasjonsmotstand og syrekorrosjonsmotstand. Det klassiske beleggsystemet for iridiumbaserte titananoder er det binære systemet IrO₂-Ta₂O₅. Molarandelen av IrO₂ er vanligvis 30 %–70 %. Ta₂O₅, som en komponent i ventilmetallrammeverket, danner en stabil komposittoksidstruktur med IrO₂, som effektivt hemmer oppløsningen av IrO₂.

Iridiumbaserte titanoder er for tiden anerkjent som det mest holdbare og stabile oksygenutviklingsbeleggsystemet i sure systemer. Byggende på dette har Wstitanium utviklet flerkomponentmodifikasjonssystemer, inkludert det ternære IrO₂-Ta₂O₅-TiO₂-systemet, IrO₂-SnO₂-Sb₂O₃-systemet, IrO₂-RuO₂-Ta₂O₅-systemet og IrO₂-Co₃O₄-systemet. Elementer som Sn, Sb, Ru, Co og Mn forbedrer ytterligere den katalytiske aktiviteten, konduktiviteten og levetiden til belegget, samtidig som de reduserer kostnadene.

Ytelse

Utmerket katalytisk aktivitet for oksygenutvikling: I sure elektrolytter som svovelsyresystemer kan oksygenutviklingsoverpotensialet kontrolleres under 250 mV ved en strømtetthet på 1 A/cm², langt lavere enn for blylegeringsanoder og grafittanoder, noe som resulterer i betydelige energibesparelser.

Ekstremt sterk motstand mot oksygen- og syrekorrosjon: Under sterkt oksiderende og sure oksygenutviklingsforhold er beleggets oppløsningshastighet ekstremt lav, og den industrielle levetiden kan nå 3–5 år. I levetidstesting kan den akselererte levetiden overstige 1000 timer ved en strømtetthet på 2 A/cm².

God beleggheft: Gjennom gradientstrukturdesign kan termisk spenning mellom belegget og underlaget reduseres effektivt, noe som forhindrer at belegget flasser av og sprekker under langvarig elektrolyse.

Bredt potensialvindu: Den kan operere stabilt i et høyt potensialområde på 1.0–5.0 V, tåle store strømstøt og er egnet for et bredt spekter av strømtettheter (50–20 000 A/m²).

Applikasjoner

Iridiumbaserte titanoder er kjernematerialet for alle typer elektrolyse med oksygenutvikling. Kjerneapplikasjoner inkluderer: hydrometallurgi (elektrolytisk utvinning og raffinering av ikke-jernholdige metaller som kobber, sink, nikkel, kobolt og mangan), elektroplettering (krombelegg, nikkelbelegg, PCB-elektroplettering, anodisering), vannelektrolyse for hydrogenproduksjon (PEM-protonutvekslingsmembranelektrolysører, alkaliske elektrolysører), organisk elektrosyntese, industriell avløpsrensing (nedbrytning av høykonsentrert organisk avløpsvann, behandling av tungmetallavløpsvann), katodisk beskyttelse (jord-, ferskvanns- og sjøvannsmiljøer) og elektropolering.

Platinabaserte titanoder (platinabelagte titanoder)

Platinabaserte titanoder bruker titan som substrat, med ren platina (Pt) eller platina-iridiumlegeringer lastet på overflaten gjennom galvanisering, elektroløs plating eller termiske dekomponeringsteknikker. Det er en allsidig, svært stabil og langlivet high-end anode. 

Platinabaserte titanoder kombinerer den ekstreme katalytiske aktiviteten og kjemiske stabiliteten til platina med den høye styrken og korrosjonsmotstanden til titansubstratet. Kjerneproduksjonsteknologiene for platinabaserte titanoder faller inn i to hovedkategorier: For det første, elektroplettering/elektroløs plettering. Et tett, ensartet rent platinabelegg avsettes på overflaten av titansubstratet. Beleggtykkelsen er vanligvis 0.5–10 μm. For det andre, termisk dekomponering. En platinaforløperløsning belegges, og høytemperatursintring danner et platinaoksidkomposittbelegg. Dette resulterer i sterkere beleggheft, høyere porøsitet og et større katalytisk overflateareal. I tillegg brukes fysiske dampavsetningsteknikker som magnetronsputtering og CVD for å fremstille nanoskala ultratynne platinabelegg, noe som reduserer platinaforbruket betydelig og forbedrer utnyttelsen.

Platinisert titananode

Ytelse

Kjemisk stabilitet: Platina er et av de mest stabile metallene. Det fungerer stabilt i sure og alkaliske systemer med et pH-område på 0–14 og er motstandsdyktig mot ekstreme forhold som sterk oksidasjon, høye kloridionkonsentrasjoner og høye temperaturer. Korrosjonshastigheten er mindre enn 0.001 mm/a.

Utmerket katalytisk aktivitet: Den har utmerket katalytisk ytelse for klor- og oksygenutvikling. Den fungerer stabilt under blandede klor- og oksygenutviklingsforhold og viser ekstremt høy tilpasningsevne.

Ekstremt lav motstand: Platina har utmerket elektrisk ledningsevne. Belegget hefter godt til titansubstratet, noe som resulterer i ekstremt lav motstand. Det fungerer stabilt ved høye strømtettheter uten betydelig varmeutvikling.

Applikasjoner

Platina-titanoder brukes primært i applikasjoner som krever ekstremt høy stabilitet og pålitelighet. Disse inkluderer: katodisk beskyttelse med påtrykt strøm (dyphavsteknikk, skip, langdistanserørledninger, lagringstanker), avansert vannelektrolyse for hydrogenproduksjon, elektrokjemisk laboratorieforskning, medisinsk desinfeksjon, høyrene halvlederreagenser, elektrodialyse og ionvannssystemer.

Produksjon av titanoder

Produksjonsprosessen for titananoder følger denne sekvensen: valg av titansubstrat og presisjonsmaskinering → forbehandling av titansubstratoverflaten → klargjøring av beleggløsning → påføring og tørking av belegg → sintring og herding ved høy temperatur → etterbehandling og ytelsestesting. Blant disse er overflateforbehandling, klargjøring av beleggløsning og sintring ved høy temperatur de tre kjernefaktorene som bestemmer anodens ytelse.

Velg Titanium Substrate

Velg Titanium Substrate

Titansubstratet fungerer som bærer for belegget. Titan med høy renhet, sterk korrosjonsbestandighet, god elektrisk ledningsevne og lavt urenhetsinnhold er foretrukket, slik som Gr1 og Gr2.

Laserskjæring

maskinering

Titansubstrat gjennomgår presisjonsbearbeidingsprosesser, inkludert skjæring, sveising, stempling, bøying, stansing og valsing for å produsere plater, nett, rør, stenger, kurver osv.

Utjevning Gløding

forbehandling

Forbehandling omfatter fire kjerneprosesser: avfetting med organisk løsemiddel → alkalisk kjemisk avfetting → syreetsing → skylling og tørking med rent vann. Hver prosess har strenge parameterkrav.

Beising

Syreetsing

Oksalsyreetsing fjerner den naturlige passiveringsoksidfilmen på overflaten av et titansubstrat gjennom syrens korrosive virkning.

Sandblåsing

Sandblåsing

Sandblåsing sprøytes på overflaten av titansubstratet for å fjerne urenheter og oksidlag, gjøre det ru og forbedre beleggets vedheft.

Flytende preparat

Flytende preparat

Forløperne er ruteniumklorcyanurat (H₂RuCl₆), iridiumklorcyanurat (H₂IrCl₆) og klorplatinsyre (H₂PtCl₆). Renheten er ikke mindre enn 99.99 %.

Coating

Coating

De vanlige belegningsteknologiene er penselbelegg, sprøytebelegg og dyppebelegg. Blant disse har penselbelegg den laveste kostnaden.

tørking

Tørking og sintring

Tørketemperaturen kontrolleres til 100–140 ℃, og tørketiden er 10–20 minutter. Sintringstemperaturen kontrolleres til 450–550 ℃. Holdetiden kontrolleres til 60–120 minutter.

Kvalitets inspeksjon

Kvalitets inspeksjon

Kvalitetsinspeksjon inkluderer utseende og dimensjoner, innhold av edelmetaller i belegget, elektrokjemisk ytelse, levetidstesting og testing av korrosjonsbestandighet.

Fordeler med Wstitanium

Wstitanium leverer titanoder av høy kvalitet og tilbyr tilpassede elektrokjemiske løsninger til over 500 kunder i mer enn 30 land over hele verden. Tjenestene deres dekker bransjer som kloralkali, vannbehandling, galvanisering, katodisk beskyttelse og hydrogenproduksjon via vannelektrolyse.

Sterk forsyningskjede for titan

Sterk forsyningskjede for titan

Wstitanium sikrer at de kjemiske elementene, mekaniske egenskapene og korrosjonsmotstanden til dets høyrente Gr1- og Gr2-titan fullt ut overholder standarder som ASTM B265.

Avansert utstyr

Avansert utstyr

Interne 5-aksede CNC-maskineringssentre, skjæremaskiner, bøyemaskiner, stansemaskiner, TIG-sveisemaskiner og rørvalsemaskiner muliggjør bearbeiding av titansubstrater med komplekse geometrier.

Utviklet beleggformuleringssystem

Utviklet beleggformuleringssystem

Wstitanium har utviklet 12 store serier og hundrevis av spesialiserte beleggformuleringer med uavhengige immaterielle rettigheter, som dekker hele spekteret av rutenium-, iridium- og platinaprodukter.

Avansert forbehandlingsteknologi

Avansert forbehandlingsteknologi

Helautomatisk temperaturkontrollert produksjonslinje for oksalsyreetsning. Nøyaktighet for etsetemperaturkontroll ±2 ℃. Nøyaktighet for etsetidskontroll ±1 minutt. Avvik i vekttap ≤±2 %.

Forberedelse av beleggløsning

Forberedelse av beleggløsning

Presis veiing ved hjelp av en elektronisk vekt med en presisjon på 0.01 %. Helautomatisk røre- og kompleksdannelsessystem sikrer at sammensetningsforholdet i beleggløsningen er helt i samsvar med den designede formelen.

Belegg og tørking

Belegg- og tørketeknologi

Nøyaktighet for kontroll av ensidig beleggmengde: ±0.1 g/㎡. Helautomatisk ovn med konstant temperatur og en temperaturkontrollnøyaktighet på ±3 ℃, noe som sikrer jevn beleggtykkelse.

Høytemperatursintring

Høytemperatursintring

Høypresisjonsprogrammerbar muffelovn med helautomatisk kontroll av oppvarmingshastighet, sintringstemperatur og holdetid. Sintringstemperaturkontrollnøyaktighet ±5 ℃, noe som sikrer fullstendig konsistent krystallisasjonsgrad av belegget for hver produktbatch.

ISO

Kvalitetskontrollsystem

Wstitanium følger strengt ISO 9001:2015-kvalitetsstyringssystemet. Hvert parti med produkter og hver prosess gjennomgår grundig inspeksjon. Ukvalifiserte produkter får absolutt ikke gå videre til neste trinn.

Tilpassede løsninger

Tilpassede løsninger for alle scenarier

Wstitanium tilbyr skreddersydde løsninger som dekker hele prosessen og livssyklusen, fra «tilstandsanalyse – formuleringsdesign – strukturell optimalisering – produksjon – installasjonsveiledning – drift og vedlikehold».

Titananoder representerer en milepælsteknologisk revolusjon i den elektrokjemiske industriens historie, og balanserer høy katalytisk aktivitet med høy stabilitet. Anvendelsen av disse har utvidet seg fra den første kloralkaliindustrien til en rekke andre sektorer, inkludert vannbehandling, galvanisering, katodisk beskyttelse, hydrogenproduksjon gjennom vannelektrolyse, organisk elektrosyntese og hydrometallurgi. Titaniums sentrale konkurransefortrinn innen forsyningskjeden for titansubstrater, utvikling av beleggformuleringer, presisjonsproduksjon, kvalitetskontroll og tilpassede løsninger driver den høykvalitetsutviklingen av Kinas titananodeindustri.

Få et tilbud