Producent i dostawca anody irydowo-tantalowo-tytanowej w Chinach
Jako ceniony producent anod tytanowych pokrytych irydem i tantalem w Chinach, Wstitanium dostarcza rozwiązania dostosowane do potrzeb wielu branż, takich jak przemysł chloro-alkaliczny, oczyszczanie ścieków, przemysł galwaniczny itp., dzięki zaawansowanej technologii, wysokiej jakości produktom i doskonałym usługom.
- Wysoka zawartość irydu
- Średnia zawartość irydu
- Niska zawartość irydu
- Płyta, Siatka, Rura, Dostosowane
- Do galwanizacji
- Do oczyszczania ścieków
- Do elektrolizy wody
- Dla przemysłu chloro-alkalicznego
Fabryka anod tytanowych powlekanych irydem i tantalem - Wstitanium
Iryd (Ir) i tantal (Ta) mają dobrą stabilność chemiczną i aktywność katalityczną. Powłoki irydowo-tantalowe są zwykle złożone z tlenków irydu i tantalu, takich jak IrO₂ i Ta₂O₅. Te powłoki tlenkowe zapewniają elektrodzie wysoki nadpotencjał wydzielania tlenu i nadpotencjał wydzielania chloru, umożliwiając elektrodzie wydajne przeprowadzanie reakcji redoks w reakcjach elektrochemicznych. Jednocześnie obecność powłoki zwiększa również odporność elektrody na korozję, chroni matrycę tytanową i wydłuża żywotność elektrody.
Wysoka zawartość irydu
Zawartość irydu wynosi ok. 60% – 90%, co zapewnia wyższą aktywność katalityczną i stabilność, a także jest szczególnie przydatne w zastosowaniach wymagających dużej gęstości prądu i wysokiej wydajności wydzielania tlenu lub chloru, takich jak anody ogniw elektrolitycznych w przemyśle chloro-alkalicznym.
Średnia zawartość irydu
Zawartość irydu wynosi zazwyczaj od 30% do 60%. Wydajność jest stosunkowo zrównoważona, z pewną aktywnością katalityczną i stabilnością, i jest bardziej opłacalna niż typy o wysokiej zawartości irydu. Jest stosowany w dziedzinach wrażliwych na koszty, takich jak niektóre galwanizacje.
Niska zawartość irydu
Zawartość irydu wynosi 10% – 30%. Wykorzystuje głównie właściwości tantalu, aby obniżyć koszty, jednocześnie zachowując pewne właściwości elektrochemiczne. Nadaje się do scenariuszy ze ścisłą kontrolą kosztów, takich jak proste procesy elektrolizy w oczyszczaniu ścieków.
Do galwanizacji
Jest on stosowany w różnych procesach galwanicznych, takich jak miedziowanie, niklowanie, złocenie itp. Anoda musi być w stanie równomiernie się rozpuścić i stanowić stabilne źródło jonów metalu.
Dla przemysłu chloro-alkalicznego
Jest on specjalnie zaprojektowany do elektrolizy wody morskiej w produkcji chloru i alkaliów, przy czym anoda musi charakteryzować się wysoką wydajnością wydzielania chloru, niskim nadpotencjałem i dobrą odpornością na korozję.
Do elektrolizy wody
W przypadku stosowania anody w procesie elektrolizy wody w celu produkcji wodoru lub tlenu, ma ona wysoką aktywność katalityczną wydzielania tlenu i może zmniejszyć nadpotencjał wydzielania tlenu.
Kształt jest płaską płytą o prostej strukturze i łatwej produkcji. Nadaje się do zastosowań z niskimi wymaganiami dotyczącymi elektrod, dużymi wymaganiami dotyczącymi obszaru reakcji i stosunkowo gładkim przepływem elektrolitu.
Posiada strukturę siatkową, która zwiększa powierzchnię styku elektrody z elektrolitem, poprawia wydajność reakcji, ułatwia cyrkulację elektrolitu i ulatnianie się gazu.
Zwykle jest to struktura rurowa, a różne średnice i długości mogą być zaprojektowane zgodnie ze szczególnymi potrzebami. Anody rurowe mogą lepiej dostosować się do przestrzeni i warunków reakcji.
Podstawowe zasady działania anody tytanowej pokrytej irydem i tantalem
Iryd-antalowa anoda tytanowa działa jako anoda w układzie elektrochemicznym, a jej główną funkcją jest poddawanie się reakcji utleniania pod wpływem prądu. Biorąc za przykład powszechną elektrolizę wody, anoda ulega reakcji wydzielania tlenu (4OH⁻ – 4e⁻ = 2H₂O + O₂↑), a w przemyśle chloro-alkalicznym zachodzi reakcja utleniania jonów chlorkowych w celu wytworzenia gazu chlorowego (2Cl⁻ – 2e⁻ = Cl₂↑). Obecność powłoki irydowo-tantalowej może zmniejszyć nadpotencjał tych reakcji utleniania i zwiększyć szybkość reakcji i wydajność. Nadpotencjał odnosi się do różnicy między potencjałem, przy którym faktycznie zachodzi reakcja elektrody, a odwracalnym potencjałem elektrody. Im niższy nadpotencjał, tym mniej energii jest wymagane do reakcji, oszczędzając w ten sposób zużycie energii elektrycznej.
Kluczową rolą powłoki irydowo-tantalowej jest ochrona podłoża tytanowego i optymalizacja wydajności elektrochemicznej anody. Iryd jest metalem szlachetnym o doskonałej aktywności elektrochemicznej i odporności na korozję, a tantal ma również dobrą stabilność chemiczną i odporność na korozję. Powłoka utworzona przez połączenie tych dwóch elementów może skutecznie zapobiegać korozji podłoża tytanowego przez elektrolit i wydłużać żywotność anody. Z drugiej strony, poprzez dostosowanie stosunku irydu i tantalu oraz mikrostruktury powłoki, aktywność elektrochemiczna anody może być precyzyjnie kontrolowana, aby uczynić ją bardziej odpowiednią do różnych wymagań aplikacji. Na przykład wyższa zawartość irydu może dodatkowo zmniejszyć nadpotencjał wydzielania tlenu i poprawić wydajność anody w reakcji wydzielania tlenu.
Zalety anody tytanowej pokrytej irydem i tantalem
Unikalna struktura i zasada działania anody tytanowej pokrytej irydem i tantalem nadają jej wiele zalet, takich jak doskonałe właściwości elektrochemiczne, wyjątkowa odporność na korozję i dobra przewodność, co zwiększa wydajność produkcji, obniża koszty i sprzyja postępowi technologicznemu oraz zrównoważonemu rozwojowi w pokrewnych branżach.
Wysoka wydajność
Powłoka irydowo-tantalowa może skutecznie zwiększyć nadpotencjał wydzielania tlenu przez anodę i zmniejszyć szybkość korozji anody.
Dobra przewodność
Anody tytanowe pokryte irydem i tantalem przewodzą prąd szybko i równomiernie podczas elektrolizy, zmniejszając straty mocy.
Podłoże tytanowe
Tytan ma dobrą odporność na korozję, wytrzymałość i plastyczność. Utrzymuje dobre właściwości fizyczne w złożonych środowiskach roboczych.
Silna odporność na korozję
Dzięki doskonałej odporności na korozję powłoki irydowo-tantalowej, urządzenie może stabilnie pracować w różnych trudnych warunkach chemicznych.
Produkcja na zamówienie anod tytanowych powlekanych irydem i tantalem
Wstitanium to producent na zamówienie o doskonałej reputacji w dziedzinie produkcji anod tytanowych powlekanych irydem i tantalem. Używamy unikalnych formuł i zaawansowanej technologii powlekania, aby zapewnić kompleksowe usługi dostosowywania. W tym kształt anody tytanowej, rozmiar, grubość powłoki, stosunek składu, precyzyjna regulacja zgodnie ze szczególnymi potrzebami, aby zapewnić, że produkt może idealnie dostosować się do sprzętu i przepływu procesu.
Specyfikacje elektrody tytanowej pokrytej tlenkiem irydu
| Materiał pokrywający | Tlenki irydu (IrO2), tlenki tantalu (Ta2O5) | Zawartość metali szlachetnych | 8-13g/m2 |
| Metal podstawowy | Gr1, Gr2 tytan | Grubość powłoki | 8-15μm |
| Zakres temperatury | <85 ℃ | wartość PH | 1-12 |
| Gęstość prądu | 500-800A | Ulepszone życie | 300H-400H |
| Potencjał wydzielania tlenu | ＜ 1.45V | Zawartość fluoru | <50mg/l |
Optymalizacja stosunku irydu do tantalu
Stosunek irydu do tantalu jest jednym z kluczowych czynników wpływających na wydajność powłoki. Różne stosunki będą skutkować różną aktywnością elektrochemiczną i odpornością powłoki na korozję. Mówiąc ogólnie, zwiększenie zawartości irydu może poprawić aktywność elektrochemiczną powłoki i zmniejszyć nadpotencjał wydzielania tlenu, ale zwiększy również koszty. Dlatego konieczne jest określenie optymalnego stosunku irydu do tantalu poprzez eksperymenty i obliczenia teoretyczne oparte na konkretnych wymaganiach aplikacji i budżetach kosztów. Na przykład w przemyśle chloro-alkalicznym, po dużej liczbie weryfikacji eksperymentalnych, stosunek irydu do tantalu wynosi od 1:1 do 3:1, co zapewnia dobrą równowagę między aktywnością elektrokatalityczną a odpornością na korozję.
Kształt anody
Wstitanium dostosowuje różne kształty anod tytanowych pokrytych irydem i tantalem do Twoich potrzeb, takich jak płaska płyta, siatka, rura, pręt itp. Różne kształty są odpowiednie do różnych scenariuszy zastosowań. Na przykład płaskie elektrody płytowe są odpowiednie do niektórych zastosowań, które wymagają elektrod o dużej powierzchni, podczas gdy elektrody siatkowe są odpowiednie do niektórych zastosowań, które wymagają wyższej wydajności transferu masy.
- Pręty: Dostępne w średnicach od 10 mm do 50 mm
- Druty: o średnicy od 0.5 mm do 10 mm
- Rury: od 10mm do 200mm średnicy
- Płyty: Grubości od 0.5mm do 5mm
- Siatki: grubość od 0.5 mm do 2.0 mm
Rozmiar
Rozmiar elektrody można dostosować do wymagań rysunku, w tym parametrów takich jak długość, szerokość, grubość itp. Wstitanium ma zaawansowane maszyny do cięcia laserowego, centra obróbcze CNC itp., które mogą zapewnić dokładność i spójność rozmiaru elektrody. Rozmiar anody musi uwzględniać takie czynniki, jak gęstość prądu, przepływ elektrolitu i odstęp między elektrodami. Większy rozmiar anody może zwiększyć powierzchnię elektrody i zmniejszyć gęstość prądu, zmniejszając w ten sposób straty elektrody i poprawiając wydajność reakcji. Jednak zbyt duży rozmiar może powodować nierównomierny przepływ elektrolitu i wpływać na jednorodność reakcji. Dlatego konieczne jest określenie optymalnego rozmiaru anody za pomocą metod takich jak mechanika płynów i symulacja elektrochemiczna.
Grubość powłoki
Grubość powłoki jest jednym z ważnych parametrów, które wpływają na wydajność anod tytanowych powlekanych irydem i tantalem. Wstitanium może kontrolować grubość powłoki zgodnie z zapotrzebowaniem. Ogólnie rzecz biorąc, grubość powłoki wynosi od kilku mikronów do dziesiątek mikronów. Różne grubości powłoki są odpowiednie dla różnych scenariuszy zastosowań, co wymaga doboru odpowiedniej grubości powłoki zgodnie z rzeczywistymi potrzebami.
Konstrukcja nośna
Aby zapewnić stabilność anody podczas użytkowania, konstrukcja wsporcza powinna mieć wystarczającą wytrzymałość i odporność na korozję, nie wpływając jednocześnie na przepływ elektrolitu i przewodzenie prądu. Typowe konstrukcje wsporcze obejmują typ ramy, typ siatki itp. Konstrukcja wsporcza typu ramy zapewnia lepsze wsparcie mechaniczne, podczas gdy konstrukcja wsporcza typu siatki zwiększa powierzchnię elektrody i poprawia wydajność reakcji.
Metoda połączenia
Dobra metoda łączenia powinna zapewnić niezawodność i przewodność połączenia elektrycznego. Typowe metody łączenia obejmują spawanie, łączenie śrubowe itp. Połączenie spawane może zapewnić wyższą przewodność i wytrzymałość mechaniczną, ale należy zwrócić uwagę na wpływ na podłoże tytanowe i powłokę podczas spawania. Połączenie śrubowe jest łatwe w instalacji i demontażu, ale należy podjąć odpowiednie środki antykorozyjne.
Proces produkcji
Mechanicznie wypoleruj podłoże tytanowe, aby usunąć warstwę tlenku podłoża tytanowego, olej i inne zanieczyszczenia, aby powierzchnia była gładka i czysta. Następnie użyj trawienia kwasem, aby jeszcze bardziej oczyścić i zwiększyć chropowatość, aby poprawić przyczepność powłoki. Przygotuj płyn powłokowy, rozpuść związki irydu i tantalu w rozpuszczalniku organicznym w proporcji, dodaj dodatki i wymieszaj równomiernie. Następnie równomiernie nałóż płyn powłokowy na powierzchnię podłoża za pomocą pędzla, natrysku itp. i osusz każdą warstwę po nałożeniu. Po rozkładzie termicznym i utwardzeniu umieść powlekane podłoże w piecu wysokotemperaturowym, aby przekształcić związek w powłokę tlenku irydu i tantalu w temperaturze 500°C i określonej atmosferze. Aby zapewnić grubość i wydajność, etapy powlekania i utwardzania muszą być powtarzane wiele razy.
Wybierz podłoże tytanowe
Potwierdź materiał bazowy anody tytanowej Gr1, Gr2. Musi on być wysokiej czystości i wolny od wad, takich jak głębokie wżery i pęknięcia na powierzchni.
Formowanie
Cięcie, cięcie laserowe lub spawanie, formowanie materiału tytanowego w wymagany kształt i rozmiar, np. płyty, rury, pręty, siatki itp.
Piaskowanie
Na powierzchnię podłoża tytanowego natryskuje się piasek w celu usunięcia zanieczyszczeń i warstwy tlenku, nadania jej chropowatości i poprawy przyczepności powłoki.
Poziomowanie / Wyżarzanie
Podgrzanie i ukształtowanie materiału tytanowego w piecu w temperaturze około 500°C, utrzymanie go w cieple przez około 2 godziny, wyeliminowanie naprężeń wewnątrz materiału i poprawa struktury organizacyjnej materiału.
Marynowanie
Zanurz materiał tytanowy w roztworze trawiącym, aby jeszcze bardziej usunąć osad tlenkowy i zanieczyszczenia z powierzchni, sprawić, że powierzchnia będzie czystsza i bardziej szorstka, a także poprawić przyczepność powłoki.
Przygotowanie płynów
Związki metali szlachetnych, takich jak iryd i tantal, należy zmieszać ze specjalnymi rozpuszczalnikami, dodatkami itp. w określonych proporcjach, aby przygotować jednorodny roztwór powłoki.
Powłoka
Rozprowadź równomiernie roztwór powłoki na powierzchni podłoża tytanowego. Nie powinno być zanieczyszczeń ani pyłu.
Wysuszenie
Powtórz proces szczotkowania, suszenia, ogrzewania i chłodzenia. Ciecz powłokowa reaguje w pełni z podłożem, tworząc aktywną powłokę.
Kontrola jakości
Rozmiar, wygląd, przyczepność powłoki, właściwości elektryczne itp. anody tytanowej są sprawdzane i akceptowane osobno dla każdego egzemplarza.
Kontrola jakości
Po zakończeniu projektu dostosowanego do indywidualnych potrzeb, próbki są wykonywane i rygorystycznie testowane. Technologia produkcji próbek i jakość są ściśle kontrolowane, aby zapewnić, że wydajność próbki spełnia wymagania projektowe. Testy jakości obejmują elektrochemiczne testy wydajności, testy odporności na korozję, testy wydajności mechanicznej itp. Po przejściu kontroli jakości przez próbkę, zostanie przeprowadzona produkcja masowa. Producenci muszą również rejestrować i analizować dane w trakcie procesu produkcji, aby szybko wykrywać i rozwiązywać problemy jakościowe oraz zapewnić spójność i stabilność jakości produktu.
| Pozycje testowe | Test kondycji | Kwalifikacje |
| Łączenie mocy | Taśma klejąca 3M | Brak czarnych śladów na taśmie |
| Zagięcie 180° na okrągłym wale Φ12mm | Brak łuszczenia się na zagięciu | |
| Test jednolitości | Spektrometr fluorescencji rentgenowskiej | ≤15% |
| Grubość powłoki | Spektrometr fluorescencji rentgenowskiej | 8-12μm |
| Potencjał chlorowania | 2000A/m2, nasycenie NaCl, 25±2℃ | ≤1.13V |
| Analityczna szybkość polaryzacji chloru | 200/2000A/m2, Saturation NaCl，25±2℃ | ≤40mV |
| Zwiększona żywotność | 20000A/m2,1mol/L H2SO4,40±2℃ | ≥700h (Ir+Ta 15g) |
| Intensywna nieważkość | 20000A/m2,8mol/L NaOH,95±2℃, elektroliza 4h | ≤10 mg |
Zastosowanie anody tytanowej pokrytej irydem i tantalem
Anody tytanowe pokryte irydem i tantalem mają szerokie perspektywy zastosowania w wielu dziedzinach, takich jak galwanizacja, elektrolityczne aluminium, elektrolityczna miedź, produkcja ocynkowanych blach stalowych, uzdatnianie wody i ochrona katodowa, ze względu na ich doskonałe właściwości elektrochemiczne i odporność na korozję. Dzięki racjonalnemu projektowaniu struktury anody, optymalizacji parametrów produkcji i konserwacji można w pełni wykorzystać zalety anod tytanowych pokrytych irydem i tantalem, można poprawić wydajność produkcji, obniżyć koszty produkcji i osiągnąć cel oszczędzania energii i ochrony środowiska.
Galwanotechnika
W galwanizacji anoda tytanowa pokryta irydem i tantalem działa jako nierozpuszczalna anoda i głównie przewodzi prąd. Gdy prąd przepływa przez roztwór galwaniczny, reakcja utleniania zachodzi na anodzie, a reakcja redukcji zachodzi na katodzie, a jony metalu osadzają się na powierzchni katody, tworząc powłokę. Wysoka aktywność katalityczna anody tytanowej powlekanej irydem i tantalem może promować reakcję anodową i poprawiać wydajność galwanizacji i jakość powłoki.
W procesie niklowania anoda tytanowa pokryta irydem i tantalem zastępuje tradycyjną anodę ołowianą. Po pewnym okresie użytkowania stwierdzono, że jakość powłoki znacznie się poprawiła, a wady, takie jak dziurki i wżery, zostały zredukowane o ponad 80%. Jednocześnie żywotność anody została wydłużona ponad 3-krotnie, a zużycie energii zostało zmniejszone o 20%.
Elektroliza aluminium
W przypadku aluminium elektrolitycznego anody tytanowe pokryte irydem i tantalem są używane w celu zastąpienia tradycyjnych anod grafitowych, co może skutecznie zmniejszyć zużycie anod i poprawić wydajność elektrolizy. Duża fabryka aluminium elektrolitycznego wypróbowała anody tytanowe pokryte irydem i tantalem w niektórych ogniwach elektrolitycznych. Po roku eksploatacji zużycie anod zostało zmniejszone o 30%, a wydajność prądowa wzrosła o 5%, oszczędzając miliony juanów na kosztach produkcji każdego roku. Jednocześnie, dzięki zmniejszeniu emisji żużla odpadowego i gazów odpadowych, wpływ na otaczające środowisko jest również znacznie zmniejszony.
Miedź elektrolityczna
W miedzi elektrolitycznej anody tytanowe pokryte irydem i tantalem są używane jako nierozpuszczalne anody do utleniania i rozpuszczania zanieczyszczeń w surowej miedzi, co pozwala na rafinację miedzi. Główną reakcją na anodzie jest reakcja utleniania miedzi i zanieczyszczeń. Po tym, jak zakład miedzi elektrolitycznej użył anod tytanowych pokrytych irydem i tantalem w procesie rafinacji, czystość rafinowanej miedzi wzrosła z 99.5% do ponad 99.9%, okres eksploatacji anody został wydłużony z pierwotnych 3 miesięcy do ponad 1 roku, a koszt produkcji został zmniejszony o około 15%.
Blacha stalowa ocynkowana
Anody tytanowe pokryte irydem i tantalem są stosowane w procesie galwanizacji elektrolitycznej. Anoda przechodzi reakcję utleniania pod wpływem prądu elektrycznego, dostarczając elektrony niezbędne do osadzania się jonów cynku na powierzchni blachy stalowej. Po tym, jak producent blachy stalowej ocynkowanej przyjął anody tytanowe pokryte irydem i tantalem, jednorodność grubości powłoki cynkowej wzrosła o 30%, jakość powierzchni uległa znacznej poprawie, a konkurencyjność rynkowa produktu wzrosła. Jednocześnie zużycie energii zmniejszyło się o 10%, a częstotliwość wymiany anody zmniejszyła się o 50%.
W uzdatnianiu wody anody tytanowe pokryte irydem i tantalem są głównie stosowane w elektrokatalitycznym utlenianiu, elektrolitycznej dezynfekcji i innych procesach. Poprzez elektrokatalityczne działanie anody, zanieczyszczenia, takie jak materia organiczna i mikroorganizmy w wodzie, mogą zostać utlenione i rozłożone w celu osiągnięcia celu oczyszczania jakości wody. Oczyszczalnia ścieków wykorzystuje proces elektrokatalitycznego utleniania anodami tytanowymi pokrytymi irydem i tantalem do oczyszczania ścieków przemysłowych. Po oczyszczeniu wskaźnik usuwania materii organicznej w ściekach osiągnął ponad 90%, a jakość ścieków spełniała normy zrzutu.
W ochronie katodowej anoda tytanowa pokryta irydem i tantalem działa jako anoda pomocnicza, polaryzując powierzchnię chronionego metalu poprzez dostarczanie prądu katodowego do chronionego metalu, osiągając w ten sposób cel zapobiegania korozji. Anoda przechodzi reakcję utleniania, zużywając własną energię chemiczną, aby zapewnić prąd ochronny. Pewien rurociąg naftowy wykorzystuje anodę tytanową pokrytą irydem i tantalem do ochrony katodowej. Po latach eksploatacji szybkość korozji rurociągu została znacznie zmniejszona, co wydłużyło żywotność rurociągu, zmniejszyło liczbę wypadków z wyciekami spowodowanych korozją i zapewniło bezpieczeństwo transportu ropy.
Wstitanium będzie nadal angażować się w badania, rozwój i innowacje w zakresie anod tytanowych powlekanych irydem i tantalem, dostarczać Państwu produkty i usługi lepszej jakości i bardziej wydajne oraz promować rozwój i zastosowanie technologii elektrochemicznej. Przy ciągłym postępie i innowacjach technologii uważa się, że anody tytanowe powlekane irydem i tantalem będą odgrywać ważniejszą rolę w przyszłych zastosowaniach przemysłowych. Jednocześnie badania aplikacyjne w nowych dziedzinach będą się pogłębiać, zapewniając skuteczne rozwiązania w celu rozwiązania większej liczby problemów przemysłowych.
