『壹』 钛阳极是什么呢
钛阳极就是钛基金属氧化物涂层中的阳极。根据其表面催化涂层不同分别具有析氧功能、析氯功能。一般电极材料要具有良好的导电性,极距变化小,耐腐蚀性强,机械强度和加工性能好,寿命长,费用低,对电极反应具有良好的电催化性能,目前钛是最能满足以上综合要求的金属,一般采用工业纯钛TA1\TA2苏州市铂瑞工业材料科技有限公司是一家拥有自营进出口权的高新技术民营企业,专业致力于混合金属氧化物涂层钛电极的生产,向全球用户提供高品质的钛阳极产品,是全球领先的镀铂钛阳极制造企业。同时提供先进的电镀、电解技。
『贰』 钛阳极的优点
1、钛阳极工作寿命长,隔膜法生产氯碱工业中,金属阳极耐氯和碱的腐蚀,阳极寿命己达6年以上,而石墨阳极仅为8个月。
2、可克服石墨阳极和铅阳极溶解问题,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。
3、可提高电流密度。隔膜法生产氯碱中,石墨阳极的工作电流密度为8A/dm2,钛阳极可成倍地增加,达17A/dm2,这样在电解厂房、电解槽相同的条件下,产量可增加1倍,提高了单槽生产能力,有效地提高了劳动生产效率。在高工作电流密度下进行电解时,使用钛阳极比较适宜。
4、由于采用了金属阳极,氯酸盐电解槽的高温、高电流密度操作成为可能。金属阳极的采用使电解槽构造得以改善,降低了电能消耗,加快了次氯酸盐生气氯酸盐的化学反应,从而提高了生产性能。
5、采用了DSA,水银法及隔膜法食盐电解槽的设计概念和操作条件得以改进,能耗得以降低。DSA低的过电位特性,电极间表面及电极的气泡容易排除,是金属阳极电解槽槽电压降低的重要原因。
由于钛阳极具有很多优点,它的开发使氯碱工业取得很大经济效益,因此很快便在世界各地推广使用。氯碱生产能力,全世界约4100万吨/年,采用钛阳极不小于70%,钛阳极被誉为氯碱工业一项重大技术革命。随后,钛阳极在许多电解工业中也得到广泛的推广应用。
6、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情况下进行。
7、可避免铅阳极变形后的短路问题,因而可提高电流效率。
8、钛阳极重量轻,可减轻劳动强度。
9、开关制作容易,可高精度化。
10、工作电压低,因此电能消耗小,可节省电能消耗,直流电耗可降低10%~20%。钛阳极工作电压低的主要原因:1)活性涂层钛阳极对氯和氧的过电位均比较低。盐水电解生产氯碱时,钛阳极对氯过电位低,在1A/cm2时比石墨阳极低140mV;2)可降低“气泡屏蔽效应”,金属阳极表面生成的气泡比较细小,且脱离迅速,这样电极间充气度大为降低,两极间欧姆降大约为700mV,气泡直径约为3mm;3)降低了阳极结构的电阻;4)缩短了极间距离。
20世纪60年代,全世界食盐电解工业年耗电量约1500亿度,使用金属阳极后,每年可节约电能约3亿度。
11、氯碱生产中,使用钛阳极后,产品质量高,氯气纯度高,不含CO2,碱浓度高,可节省加热用蒸汽,节省能源消耗。
12、耐腐蚀性强,可在许多腐蚀性强,有特殊要求的电解介质中工作。
13、基体金属钛可多次反复使用。
14、金属阳极的出现,使用氯碱工业中近期涌现出的最新离子膜电解技术得以设计和实现工业化。
『叁』 钛阳极基体是纯钛板还是钛合金板对钛板的厚度有要求吗一般是多少
钛阳极全称叫钛基金属氧化物涂层钛阳极(MMO)。也叫DSA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。
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白金钛网/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。对应我公司产品为钌铱钛阳极,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:钛为基材。表面镀上贵金属铂,镀层厚度一般为1-5um,白金钛网网孔规格一般为12.7×4.5mm或6×3.5mm.
钛阳极的制作过程
一、选料
二、下料
三、焊接
四、喷砂
五、酸洗
六、退火
七、配液
八、刷涂、烘烤
九、检验
这个是钛阳极的制作过程,涂贵金属前的处理就是第四、五、六步。具体可以去参考网站了解一下。
参考资料:www.qixinti.com
『肆』 电解食盐水用钛作阳极的好处。
首先要说明的一点是电解食盐水用的是以钛作为基体,表面涂贵金属涂层的钛阳极,而并不是简单的以钛材做为阳极。
以钛作为基体的贵金属涂层钛阳极比一般的钛阳极使用寿命更长,效率更高。
1.如果简单的以钛材做为阳极,在电解的过程中很很快腐蚀掉。
2.钛基材上涂贵金属涂层后,对钛基材是个保护作用,电解过程中消耗的是钛基材上边的贵金属涂层,而这种贵金属涂层的消耗率是非常低的,像电解食盐水的话最起码能用2-3年,用到5年的客户也不少。
3.另外混合贵金属氧化物涂层钛阳极涂层后,表面的贵金属氧化物涂层有很强的活性,对电解反应起催化作用,提高反应效率。
4.目前钛阳极电解电解食盐水的应用已经很成熟,使用效果也已经得到广大用户的肯定。当然贵金属涂层钛阳极不仅仅只是用在电解食盐水时用到,在各种电化学反应行业中都可以用到。这些行业我也可以大概列举一下:蚀刻液回收铜设备,有机电合成,污水处理,化成箔,泳池水消毒,次氯酸钠发生器(电解食盐水),二氧化氯发生器(电解食盐水),等等。
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『伍』 钛阳极的主要用途是什么
钛阳极(MMO)是由贵金属铱盐涂敷于钛基材经高温烧结而成的,广泛用于电镀(线路板行业的深孔高要求电镀铜,电镀金),电解等湿法冶金行业。电极的制备及应用已相当成熟,至今已有40年历史,相对于传统的镀铂电极在碱性铜工艺而言,钛阳极有镀铂电极无法比拟的优点:
1、 技术特性
电流高效率高,有优良抗菌腐蚀性能;电极使用寿命长;可以随再高的电流密度,运行电流密度:《10000A/M2 属于以工业纯钛为基层的析氧型阳极
2、 催化活性高
众所周知,镀铂电极是一各高过氧电位(1.563V,相对硫酸亚汞)电极,而MMO阳极是一种低析氧过电们(1.385V相对硫酸亚汞)电极,在阳极析氧区更容易析氧。因此,电解时,槽村也相对较低,更节省电能。这种现象在铜箔后处理碱性镀铜墙中,已明显体现出来了。
3、 无污染MMO
阳极涂层是贵金属铱的陶瓷氧化物,该氧化物是一种相当稳定的氧化物,几乎不溶于任何酸碱中,且氧化物涂层约20-40µm,整体涂层氧化物量是较少的。因此,MMO阳极不会对电镀液造成污染,这一点和镀铂电极基本一样。
4、 性价比高
已维持镀铂电极(涂层厚3.5mm)同样的使用寿命,MMO阳极的价格约为镀铂电极的80%,MMO电极在碱性电镀铜电解液中有更好的电化学稳定性,同时其具有优异的电解活性和耐久性。从本公司的MMO阳极与PT电极的造价成本上分析,明显MMO电极经济实惠。
5、 由于印刷电路中铜的应用需使用脉冲周期反向(PPR),我们知道镀铂钛不溶解阳极的使用被禁止9硫酸电解液中氯化物存在于这种电流环境中,一段时间后会使铂层剥落)。然而,使用尺寸稳定的阳极,能避免这种现象,而且可使不溶解阳极技术在这种应用中成功地实现性能优势。
6、 阳极维护最少。不需要停下生产给一清洗和补充阳极、更换阳极袋及给阳极重新镀层(生产率提高,人工成本降低);
7、 不溶解阳极的寿命取决类型、工作电流密度以及与各种电镀化学物质的接触;
正方向脉动(PPR)电镀阳极
由于金属原料的价格不断上涨,由于铜离子容易集中在孔的边沿部份(那高电流密度区域)快速沉积,而孔的中央部分(即低电流密度区域)的沉积速度则相对地缓慢得多。这样导致铜的沉积分布极不均匀:行为称为“狗骨状)以适中的电流密度操作会出现狗骨状,以较低的电流密度会出现筒裂现象,以较高的电流密度操作会出现烧集现象。对于电镀线路板来说无疑是一个沉重的冲击。
反向脉冲电镀阳极也因此而生,由于印制电路板中铜的反应需使用脉冲周期反向(PPR)技术我们知道镀铂钛不溶解阳极的使用在硫酸电解液中,氯化物存在于这种电流环境中,一段时间后会使铂层剥落。
利用正反向脉冲电镀阳极,有以下特点:
1、 阳极的几何尺寸保持不变,从而使电流分布得到优化。
2、 阳极维护少。不需要停下生产线来清洗和补充阳极,更换阳极袋提高生产率,人工成本降低。
3、 对解决深孔电镀的镀层均匀问题:电流效率高,可以承受1000A/ M2 电流密度。
4、 对电镀介质不会产生污染。
正反相脉冲电镀阳极是析氧型电极,以工业纯钛(TA2)为基材。电阳极使用寿命和优良的抗腐蚀性能。
『陆』 钛阳极,铱阳极,钌阳极到底是做什么的,这些是用来生产什么。
电解精炼用的
比如钛阳极下挂着粗钛板,经过电解后粗钛板溶解
『柒』 钛阳极化处理工艺和酸洗钝化
耐磨性表面处理耐磨性是钛金属最大缺点,容易产生麻面等缺陷。钛表面处理方法有镀Cr、镀Ni的湿式镀膜法、溅射法、堆焊法、热扩散法等,此外较先进的如CVD、PVD、PVCD表面强化法。
1、 湿式镀膜是一种有效的耐磨表面处理方法,先镀Ni,再镀Cr。电解法成膜速度快,厚度几微米。
2、 溅射法是利用等离子流高速空气射流,使滴下的熔融金属喷洒在被处理材料表面,无须真空,效率快。
3、 堆焊法是利用等离子转移弧对钛表面进行堆焊硬化从而具有耐磨性。适合处理较大较厚的大型工件,方法简单,无须在高温下暴露防止力学性能下降。
4、 热扩散法主要用于钢铁材料的硬化处理如渗碳、氮化、硼化等热扩散工艺。离子氮化法与气体氮化不同,离子氮化采用辉光放电等离子体破坏钛表面氧化膜,效率高。近年来用于钛,温度达到850摄氏度,氮化膜厚度从0.7微米增到5.0微米,表面硬度达1200-1600Hv,耐磨性良好。
二、耐蚀性表面处理通常对钛金属及钛合金进行耐蚀性表面处理是为了防止钛在腐蚀性强的硫酸、盐酸等非氧化性酸水溶液中被腐蚀。故采用表面处理方法如下:
5、 大气氧化处理 钛金属及合金放置在高温大气中,氧化膜会增厚,且随时间延长及温度升高而厚度增加,从而放置钛的全面腐蚀及间隙腐蚀,方法简单,但耐久性不高。且有大气氧化处理条件,温度和时间的保障。
6、 贵金属涂覆 钛的氧化膜能保护钛被腐蚀,氧化膜的生成反应公式为:Ti +2H2O枣→TiO2 +4H+ +4e?/P> 该反应为阳极反应,可通过提高钛的电位使此反应进行,提高钛的氧化膜稳定性和耐腐蚀性。面积较大时,施加均一电压比较困难故而不适用此方法。贵金属在苛刻环境下也不容易被腐蚀,而且显高电位。因此在钛金属表面涂覆贵金属,有效提高其腐蚀性。通常使用钯(Pd)和钌(Ru)及他们的氧化物进行涂覆,耐腐蚀性非常好。
7、 干式工艺涂覆TiC、TiN膜(CVD、PVD、PCVD) TiC、TiN及TiCN耐腐蚀比Ti更好,方法有气体法、CVD、PVD、PCVD,须在远高于钛相变点温度下加热,使其组织、形状发生变化造成制品不能满足使用要求,CVD、PVD、PCVD法需要特殊设备,成本高,通常此类方法不用于提高耐腐蚀性,偶尔用于提高耐磨性。
三、匠性表面处理所以进行匠性表面处理,主要是因为钛金属广泛应用于建材、手表、眼镜等装饰品,使用钛金属主要是利用其优良的耐蚀性,然饰品需要表面鲜艳、光泽、时髦,故需要进行匠性加工。
1、表面精加工①研磨;②退火加酸洗,表面失去光泽,呈灰色;③真空退火+酸洗,表面呈深灰色;④喷丸(50-500微米玻璃珠),表面呈梨皮状;⑤密条纹加工,150-240#砂带研磨,使其具有长且连续的研磨条纹;⑥花纹压印加工,即凹凸加工,加工表面有凹凸的浮雕图案;⑦化学刻蚀图案。
2、镜面精加工
对于钛材料来说,镜面精加工较难。①软带抛光,表面有硬化层则效率低;②化学抛光,由温度、时间、抛光液因素影响;③电解抛光,无水有机电解液对钛有较好的电抛光作用。
3、着色钛表面本为银白色,着色处理通常有大气氧化法、阳极氧化法、化学处理法。
『捌』 谁知道不锈钢板式换热器的除垢方法
酸洗或抛光为主!
钛的表面处理技术
钛在高温下易于与空气中的O、H、N等元素及包埋料中的Si、Al、Mg等元素发生反应,在铸件表面形成表面污染层,使其优良的理化性能变差,硬度增加、塑性、弹性降低,脆性增加。
钛的密度小,故钛液流动时惯性小,熔钛流动性差致使铸流率低。铸造温度与铸型温差(300℃)较大,冷却快,铸造在保护性气氛中进行,钛铸件表面和内部难免有气孔等缺陷出现,对铸件的质量影响很大。
因此,钛铸件的表面处理与其它牙用合金相比显得更为重要,由于钛的独特的理化性能,如导热系数小、表面硬度、及弹性模量低,粘性大,电导率低、易氧化等,这对钛的表面处理带来了很大的难度,采用常规的表面处理方法很难达到理想的效果。必须采用特殊的加工方法和操作手段。
铸件的后期表面处理不仅是为了得到平滑光亮的表面,减少食物及菌斑等的积聚和粘附,维持患者的正常的口腔微生态的平衡,同时也增加了义齿的美感;更重要的是通过这些表面处理和改性过程,改善铸件的表面性状和适合性,提高义齿的耐磨、耐蚀和抗应力疲劳等理化特性。
一、 表面反应层的去除
表面反应层是影响钛铸件理化性能的主要因素,在钛铸件研磨抛光前,必须达到完全去除表面污染层,才能达到满意的抛光效果。通过喷砂后酸洗的方法可完全去除钛的表面反应层。
1. 喷砂: 钛铸件的喷砂处理一般选用白刚玉粗喷较好,喷砂的压力要比非贵金属者较小,一般控制在0.45Mpa以下。因为,喷射压力过大时,砂粒冲击钛表面产生激烈火花,温度升高可与钛表面发生反应,形成二次污染,影响表面质量。时间为15~30秒,仅去除铸件表面的粘砂、表面烧结层和部分和氧化层即可。其余的表面反应层结构宜采用化学酸洗的方法快速去除。
2. 酸洗: 酸洗能够快速完全去除表面反应层,而表面不会产生其他元素的污染。HF—HCl系和HF—HNO3系酸洗液都可用于钛的酸洗,但HF—HCl系酸洗液吸氢量较大,而HF—HNO3系酸洗液吸氢量小,可控制HNO3的浓度减少吸氢,并可对表面进行光亮处理,一般HF的浓度在3%~5%左右,HNO3的浓度在15%~30%左右为宜。
二、铸造缺陷的处理
内部气孔和缩孔内部缺陷:可等热静压技术(hot isostatic pressing)去除, 但对义齿的精度会产生影响,最好用X线探伤后,表面磨除暴露气孔,用激光补焊。表面气孔缺陷可直接用激光局部焊接修补。
三、研磨与抛光
1. 机械研磨: 钛的化学反应性高,导热系数低,粘性大,机械研磨研削比低,且易于磨料磨具发生反应,普通磨料不宜用于钛的研磨与抛光,最好采用导热性好的超硬磨料,如金刚石、立方氮化硼等,抛光线速度一般为900~1800m/min.为宜,否则,钛表面易发生研削烧伤和微裂纹。
2. 超声波研磨: 通过超声振动作用,使磨头和被研磨面间的磨粒与被研磨面产生相对运动而达到研磨、抛光的目的。其优点在于常规旋转工具研磨不到的沟、窝和狭窄部位变得容易了,但较大的铸件研磨效果还不能令人满意。
3. 电解机械复合研磨: 采用导电磨具,在磨具与研磨面之间施加电解液和电压,通过机械和电化学抛光的共同作用下,降低表面粗糙度提高表面光泽度。电解液为0.9NaCl,电压为5v,转速为3000rpm/min.,此方法只能研磨平面,对复杂的义齿支架的研磨还处于研究阶段。
4. 桶研磨:利用研磨桶的公转与自转所产生的离心力,使桶内的义齿与磨料相对摩擦运动而起到降低表面粗糙度的研磨目的。研磨自动化、效率高,但只能降低表面粗糙度而不能提高表面光泽度,研磨的精度较差,可用与义齿精抛光前的去毛刺和粗研磨。
5. 化学抛光:化学抛光是通过金属在化学介质中的氧化还原反应而达到整平抛光的目的。其优点是化学抛光与金属的硬度、抛光面积与结构形状无关,凡与抛光液接触的部位均被抛光,不须特殊复杂设备,操作简便,较适合于复杂结构钛义齿支架的抛光。但化学抛光的工艺参数较难控制,要求在不影响义齿精度的情况下能够对义齿有良好的抛光效果。较好的钛化学抛光液是HF和HNO3 按一定比例配制,HF是还原剂,能溶解钛金属,起到整平作用,浓度<10%, HNO3起氧化作用,防止钛的溶解过度和吸氢,同时可产生光亮作用。钛抛光液要求浓度高,温度低,抛光时间短(1~2min.)。
6. 电解抛光:又称为电化学抛光或者阳极溶解抛光,由于钛的电导率较低,氧化性能极强,采用有水酸性电解液如HF—H3PO4、HF—H2SO系电解液对钛几乎不能抛光,施加外电压后,钛阳极立刻发生氧化,而使阳极溶解不能进行。但采用无水氯化物电解液在低电压下,对钛有良好的抛光效果,小型试件可得到镜面抛光,但对于复杂修复体仍不能达到完全抛光的目的,也许采用改变阴极形状和附加阴极的方法能解决这一难题,还有待于进一步研究。
四、钛的表面改性
1. 氮化:采用等离子体渗氮、多弧离子镀、离子注入和激光氮化的等化学热处理技术, 在钛义齿表面形成金黄色TiN渗镀层,从而提高钛的耐磨性、耐腐蚀性和耐疲劳性。但技术复杂,设备昂贵,用于钛义齿的表面改性很难达到临床实用化。
2. 阳极氧化:钛的阳极氧化技术较为容易,在一些氧化性介质中,外加电压的作用下,钛阳极可形成较厚的氧化膜,从而提高其耐腐蚀性和耐磨性和耐候性。阳极氧化的电解液一般采用H2SO4、H3PO4和有机酸水溶液。
3. 大气氧化:钛在高温大气中可形成较厚坚固的无水氧化膜,对钛的全面腐蚀、间隙腐蚀都有效,方法比较简便。
五、 着色
为了增加钛义齿的美感、防止钛义齿在自然条件下的继续氧化的变色,可采用表面氮化处理、大气氧化和阳极氧化法表面着色处理,使表面形成淡黄色或金黄色,提高钛义齿的美感。阳极氧化法利用钛的氧化膜对光的干涉作用,自然发色,可通过改变槽电压在钛表面形成多彩的颜色。
六、 其他表面处理
1: 表面粗化:为了提高钛与饰面树脂的粘结性能,必须对钛表面进行粗化处理,提高其粘结面积。临床上常采用喷砂粗化处理,但喷砂会造成钛表面的氧化铝的污染,我们采用草酸刻蚀的方法,得到良好的粗化效果,刻蚀1h表面粗糙度(Ra)可达到1.50±0.30μm,刻蚀2h Ra为2.99±0.57μm,比单独喷砂的Ra(1.42±0.14μm)提高一倍多,其粘结强度提高了30%。
2: 抗高温氧化的表面处理:为了防止钛在高温下的急剧氧化,在钛表面形成钛硅化合物及钛铝化合物,可防止钛在700℃以上温度下的氧化。这种表面处理对钛的高温氧化非常有效,也许钛表面涂覆这类化合物,对钛瓷结合有利,仍须进一步研究。
『玖』 钛阳极与钛合金的区别
钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属,钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性,相继对其进行研究开发,并得到了实际应用。 第一个实用的钛合金是1954年美国研制成功的Ti-6Al-4V合金,由于它的耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性均较好,而成为钛合金工业中的王牌合金,该合金使用量已占全部钛合金的75%~85%。其他许多钛合金都可以看做是Ti-6Al-4V合金的改型。 20世纪50~60年代,主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金,70年代开发出一批耐蚀钛合金,80年代以来,耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。耐热钛合金的使用温度已从50年代的400℃提高到90年代的600~650℃。A2(Ti3Al)和r(TiAl)基合金的出现,使钛在发动机的使用部位正由发动机的冷端(风扇和压气机)向发动机的热端(涡轮)方向推进。结构钛合金向高强、高塑、高强高韧、高模量和高损伤容限方向发展。 另外,20世纪70年代以来,还出现了Ti-Ni、Ti-Ni-Fe、Ti-Ni-Nb等形状记忆合金,并在工程上获得日益广泛的应用。 目前,世界上已研制出的钛合金有数百种,最著名的合金有20~30种,如Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2.5Sn、Ti-2Al-2.5Zr、Ti-32Mo、Ti-Mo-Ni、Ti-Pd、SP-700、Ti-6242、Ti-10-5-3、Ti-1023、BT9、BT20、IMI829、IMI834等[2,4]。
『拾』 钛的阳极化处理为了什么
防腐性能进一步提升 化工上有用
耐腐性能增强 硬度提升 有冲击的工件表面功能性作用
表面装饰层 用于工艺品等