钛阳极基础知识及应用

钛阳极基础知识及应用一、钛阳极详解什么是钛阳极？钛阳极全称叫钛基金属氧化物涂层钛阳极（MMO）。也叫KSA阳极。（尺寸形状稳定型阳极）。它以钛为基板，在钛基板上刷涂贵金属涂层，使其具有良好的电催化活性及导电性。钛阳极分类：按照在电化学反应中阳极析出气体来区分，析出氯气的称析氯阳极，如钌系涂层钛电极：析出氧化的称为析氧阳极，如铱系涂层钛电极和铂钛网/板。

析氯阳极（钌系涂层钛极）：电解液中氯离子含量高：一般在盐酸环境及电解海水，电解食盐水环境。如钌铱钛阳极，钌铱锡钛阳极。

析氧阳极（铱系涂层钛电极）：电解液一般为硫酸环境。对应我公司产品为铱钽阳极，铱钽锡阳极，高铱阳极。

镀铂阳极（白金钛网/白金钛板）：钛为基材。表面镀上贵金属铂，镀层厚度一般为1-5um（微米）。白金钛网网孔规格一般为12.7*4.5mm或6*3.5mm.二、钛阳极优点现阶段国内钛阳极主要以刷涂为主。这样的电极有很非常广泛的应用，钛阳极以其轻巧灵活的制作工艺，又被称为DSA阳极，比起同类阳极钛阳极优越性能有以下几点;

1．

阳极尺寸稳定，电解过程中电极间距离不变化，可保证电解操作在槽电压稳定的情况下进行。

2．

工作电压低，电能消耗小，直流电耗可降低10-20%。3．

钛阳极工作寿命长，耐腐蚀性强。4．

可克服石墨阳极和铅阳极的溶解问题，避免对电解液和阴极产物的污染，因而可提高金属产品纯度。

5．

电流密度高，过电位小，电极催化活性高，可有效捉高生产效率。

6．

可避免铅阳极变形后的短路问题，提高电流效率。7．

形状制作容易，可高精度化。8．

钛基体可重复使用。

9．较低的过电位特性，电极间表面及电极的气泡容易排除，可有效降低电解槽电压。电积提取金属是将经浸出、净化处理的电解液中的待提取金属离子在阴极还原，制得纯金属的一种方法由Ti基体和被覆其上的贵金属和（或）贵金属氧化物电化学活性层组成。

在电解冶金中，可以替代常规的铅合金阳极，在相同的条件下，可以降低电压，节约电能消耗。

例如：电解生产锌一直使用含有少量银、锑或钙的铅合金阳极。常常出现一下问题：铅合金电极尺寸不稳定；析氧电位太高（约800mV)；在阳极极化时出现腐蚀；铅离子溶解在电解液中，沉积在阴极上，污染金属锌，影响产品质量。电积金属用钛阳极可以克服铅合金阳极的弊端，并且适应于高电流密度运行和窄极间距的电积条件；不仅适于硫酸盐体系，同时也适于氯盐体系以及硫酸盐、氯化物混合体系。使用寿命等；3．钛电极的机械负荷

；4．钛电极基体材料的导电能力。六、阳极使用寿命的影响因素主要有哪些:

1．电流密度：电流密度和阳极寿命成反比.电流越大,阳极使用寿命越短.2．钛基材：阳极的基材一般选用纯钛,且要求在TA1的材质以上,若使用的基材纯度不够,耐腐蚀性能就会大打折扣,对阳极的使用寿命有很大影响。3．电解液：电解液中禁止含有氟离子,氰基离子和硫离子,如有则对阳极的寿命影响也比较大。4．倒极：倒极是阳极修复时时常采用的一种方式,可以使已经钝化的旧涂层从基体表面脱落.所以在使用中禁止到极。5．频繁断电：在没有电流通过的情况下,涂层在溶液中长时间浸泡会受到很大损害。6．人为损伤：阳极表面不能有硬伤,如果部分涂层受损,即使是很小的一道划伤,也会使阳极迅速被腐蚀\钝化,最后导致失效。7．

短路：禁止在通电情况下的阴阳极接触.短路造成的瞬间电流非常大,可烧毁极板。七、铱混合金属氧化物涂层钛阳极注意事项1．铱金属氧化物涂层钛阳极（简称铱MMO涂层钛阳极）需安装在建议的电解条件下。2．避免油或油脂污染铱MMO涂层。3．铱MMO涂层是表面多孔且比表面积较大的陶瓷涂层，具有良好的电化学特性。铱MMO非常容易在坚硬物体摩擦或敲击其表面时而被划伤或损伤：禁止将铱MMO涂层表面直接放置于金属表面，应在坚硬表面上覆盖起到保护作用的纸或塑料薄膜；禁止将铱MMO涂层表面在任何坚硬表面拖拉或滑动；如果铱MMO涂层表面有污垢或沉淀物，禁止用任何研磨机械方式来进行清洁。禁止使用例如钢丝刷，砂纸打磨，砂纸或高压喷水的方式进行阳极表面清洁。4．当钛阳极从电镀槽拆下后，应立即用水冲洗干净。以防止酸的腐蚀，这是因为电解质在涂层表面变干而致使酸的浓度增加。5．需要存放较长时间的钛阳极应该用例如充气塑料包装材料仔细包装好，以避免铱MMO涂层表面被划伤，或者落尘。

6．将铱MMO涂层涂于钛阳极的活性部分可使电流通过钛阳极涂层表面传递至电解质中，同时没有涂层的钛表面仍然保持为惰性。如果小面积铱MMO涂层有机械损伤，涂层下面的钛直接与电解质接触，钛阳极仍然能继续正常操作，这是因为在阳极化条件下，钛表面形成了起到保护作用，有粘合性的氧化膜。7．电极之间应始终保持一点距离。钛阳极和镀件之间意外地发生短路会造成对铱MMO涂层无法换回的损坏并且也会损坏钛基体。如果发生严重的短路，钛阳极会被完全破坏。8．只要钛阳极浸于或直接与电解质接触，钛阳极必须要处于阳极化状态。如果钛阳极没有通电，可在钛阳极上加一低正极电压（剩余电压）。这只需在阳极和阴极之间施加2伏特电压即可，无需使用电源及大量的电流。铱MMO涂层钛阳极禁止在任何时候处于电极反向的状态。

9．追踪在电解质中的杂质，例如铅，铁和钡的含量应得到控制。这样不会产生大量的阳极沉淀物。阳极沉淀物会堵塞钛阳极表面从而导致阳极电流分布不均。

10．有机添加剂加入电解质中，不同的添加剂会对钛阳极的寿命造成不同影响。铱MMO涂层钛阳极寿命会特别因为添加剂或具有合成特性的添加氧化物影响下显著缩短。11．去除铱MMO涂层钛阳极表面沉淀物盐酸----该酸对于去除各种形式的锈类沉淀物和含钙沉淀物非常有效。因为其还原特性，只能在室温操作，并且需浓度37%盐酸所占容积百分比不大于10%的稀释溶液。因为钛阳极还是很容易受到类似盐酸等还原酸的侵蚀，所以阳极与其接触的时间应保持在最小值，一般为10分钟。为了减少盐酸侵蚀程度，在进行清洗之前，可在清洗液中加入0.1%氯化铁。注意事项：在用盐酸清洗后，应将钛阳极彻底用水清洗，最好完全浸入水中保持至少10分钟。柠檬酸---在40--50°C温度下，5-10%柠檬酸的水溶能用来去除含铁沉淀物。还是要在清洗后用水仔细冲洗阳极。硝酸----因为硝酸是氧化酸，铱MMO涂层对硝酸在任何温度和