طبقه بندی و آماده سازی الکترودهای تیتانیوم اکسید فلز

1. طبقه بندی الکترودهای اکسید فلز

الکترود اکسید فلزی (که الکترود DSA نیز نامیده می شود) استفاده می کندتیتانیومبه عنوان یک بستر، و یک پوشش اکسید فلزی با ضخامت مشخص بر روی سطح آن تهیه می شود. این پوشش عمدتاً از اکسیدهای فلزی گروه پلاتین و سپس سایر اکسیدهای فلزی بی اثر مانند TiO تشکیل شده است.₂، تا₂0₅و غیره اضافه می شوند. روش های طبقه بندی زیادی وجود دارد.

با توجه به تعداد اجزا می توان آن را به پوشش واحد (مانند PbO/Ti، MnO2/Ti و غیره)، پوشش باینری (مانند Ti{1}} تقسیم کرد.₂رو0₂/Ti، lr0₂تا₂0₅/Ti و غیره پوشش های سه تایی (مانند RuIrTi/ Ti، RuCoTi/Ti، RuSnTi/Ti، RuSnlr/Ti، و غیره)، پوشش های چهارتایی (مانند RuIrSnTi/Ti) و پوشش های پنج جزئی (مانند RuIrSnCoTi/T) )، و غیره.

با توجه به اجزای فعال اصلی پوشش الکترود، می توان آن را به آندهای مبتنی بر منگنز، آندهای مبتنی بر سرب، آندهای مبتنی بر روتنیوم و آندهای مبتنی بر ایریدیوم تقسیم کرد. همانطور که در جدول 1.1 نشان داده شده است.

Tab．1．1 طبقه بندی و کاربرد DSA

با توجه به واکنش اصلی که روی سطح الکترود رخ می دهد، عمدتاً به الکترودهایی برای تکامل کلر (عمدتا با روتنیوم مانند Ti02Ru02/Ti) و الکترودهایی برای تکامل اکسیژن (عمدتا با ایریدیوم مانند Ir02Ta205/Ti پوشش داده شده) تقسیم می شود. الکترودهای اکسید فلز بیشتر از اکسیداسیون حرارتی برای به دست آوردن ضخامت مشخصی از اکسید فلز روی یک بستر تیتانیوم استفاده می کنند.

1.1 پیش تصفیه بستر تیتانیوم

قبل از رنگ آمیزی اکسید فلز، باید عملیات سطح زیرلایه تیتانیوم انجام شود. هدف آن از بین بردن لکه های روغن و لایه اکسید روی سطح بستر است، به طوری که بستر در حالت فعال قرار می گیرد، به طوری که نیروی پیوند بین پوشش و زیرلایه تیتانیوم را بهبود می بخشد، هدایت الکترود را بهبود می بخشد و طول عمر الکترود را افزایش دهید.

پیش تصفیه زیرلایه تیتانیوم دارای مراحل زیر است: سندبلاست، چربی زدایی، اسید اچ، تمیز کردن و خشک کردن.

1.2 سندبلاست روی سطح زیرلایه تیتانیوم توسط هوای فشرده تامین می شود و ذرات ریز شن (یا گلوله های فلزی) با جریان هوای با سرعت بالا و زاویه شیب مشخصی روی سطح بستر تیتانیوم اسپری می شوند. پوشش) از سطح تیتانیوم می افتد تا یک سطح حفره دار یکنواخت به دست آید.

1.3 پس از سندبلاست، سطح زیرلایه تیتانیوم دارای لکه های روغنی است. چربی زدایی با حلال (یا چربی زدایی الکترولیتی) تا زمانی که سطح زیرلایه عاری از قطرات آب روغنی نباشد مورد نیاز است. در غیر این صورت وجود روغن نیروی پیوند بین پوشش و زیرلایه را بسیار کاهش می دهد. اسید اچ به این صورت است که زیرلایه تیتانیوم چربی زدا را در محلول اسید اگزالیک (یا محلول HF) 0.1 کیلوگرم در لیتر فرو کنید و آن را به مدت 1 تا 3 ساعت در حالت جوش اچ کنید. با توجه به تجزیه و تحلیل پراش اشعه ایکس، هیدرید تیتانیوم و اکسیدها در ساختار فاز ماتریس تیتانیوم پس از شستشوی اسیدی (همانطور که در شکل 1.2 نشان داده شده است) وجود داشتند. ترکیب هیدرید تیتانیوم تشکیل شده روی سطح نزدیک به TiH1.79 است و انرژی آزاد تشکیل آن 82.{12}}. kj/mol است و ترکیب کاملاً پایدار است. 2 ساعت در 200 درجه اضافه کنید، ترکیب اصلی آن هنوز می تواند بدون تغییر باقی بماند، که برای ذخیره سازی طولانی مدت بسیار مفید است. به منظور بهبود نیروی پیوند پوشش و بهبود رسانایی، عملیات ترشی بسیار مهم است و این یک گام مهم برای تحقق فعال شدن سطح زیرلایه تیتانیوم است.

به طور کلی، نیروی اتصال فلزات نجیب و اکسیدهای آنها با اکسید تیتانیوم بیشتر از نیروی اتصال آنها با تیتانیوم خالص است. بنابراین، علاوه بر اچ کردن زیرلایه تیتانیوم قبل از پوشش، سطح زیرلایه تیتانیوم باید فعال شود تا متخلخل شود. لایه اکسید تیتانیوم، بنابراین فرآیند تصفیه ماتریس در واقع یک فرآیند فعال کردن فلز ماتریکس تیتانیوم است. پس از سندبلاست، چربی زدایی و اسیدی شدن بستر تیتانیوم، حفره هایی با عمق های مختلف روی سطح وجود دارد. وجود این گودال ها برای بهبود استحکام اتصال پوشش و بستر مفید است. قبل از پوشش، بستر تیتانیوم باید با ابزار اولتراسونیک تمیز شود تا پودر و کثیفی ته نشین شده در گودال و سطح زیرلایه پاک شود. زیرا در اچینگ اسید اگزالیک، اگزالات تیتانیوم تولید شده و به سطح زیرلایه تیتانیوم متصل می شود. اگر بستر تیتانیوم از مخزن اسید خارج شود، حذف رسوبات با شستشوی ساده غیرممکن است، در غیر این صورت استحکام اتصال پوشش و بستر تیتانیوم تحت تأثیر قرار می گیرد. بستر تیتانیوم تمیز شده باید برای استفاده بعدی در آب مقطر قرار داده شود تا از اکسید شدن بستر تیتانیوم جلوگیری شود. قبل از باز کردن. رطوبت سطح زیرلایه تیتانیوم و ریز منافذ باید خشک شود. در غیر این صورت، در حین پوشش، آب پخته نشده با نمک تیتانیوم (یا نمک قلع) در محلول پوششی برهمکنش می‌کند و رسوب تولید می‌کند که باعث ریزش پوشش و بر عمر مفید الکترود می‌شود.

2. آماده سازی الکترود

پارامترهای فرآیند مانند ترکیب محلول پوشش، غلظت محلول پوشش، دما و زمان خشک شدن، و دما و زمان اکسیداسیون حرارتی به طور مستقیم بر عملکرد الکترود تأثیر می گذارد. تعداد دفعات مسواک زدن و غلظت محلول پوششی به میزان مسواک زدن بستگی دارد. تعداد دفعات اکسیداسیون حرارتی، زمان و دما بر عملکرد الکتروشیمیایی و مقاومت در برابر خوردگی الکترود تأثیر دارد. زمان اکسیداسیون حرارتی کمتر، دمای پایین و زمان کوتاه، منجر به اکسیداسیون ناقص پوشش و تبلور ناهموار اکسید می شود که عملکرد کاتالیزوری و عمر مفید الکترود را کاهش می دهد. در حالی که تعداد اکسیداسیون حرارتی افزایش می یابد، دما افزایش می یابد و زمان طولانی می شود، باعث اکسیداسیون ماتریس تیتانیوم و افزایش ذرات اکسید می شود که همچنین باعث کاهش عملکرد کاتالیزوری الکترود و کاهش طول عمر الکترود می شود. . بنابراین، با فرض عدم تأثیرگذاری بر عملکرد پوشش، پس از چند بار برس زدن باید از یک فرآیند پوشش اکسیداسیون حرارتی استفاده کرد تا به طور مناسب تعداد اکسیداسیون های حرارتی کاهش یابد. علاوه بر این، در مراحل آماده سازی باید به نکات زیر توجه کرد:

2.1 هر بار که رنگ می کنید، پوشش باید نازک و یکنواخت باشد. محلول پوشش به طور کلی در حدود 15 تا 18 بار استفاده می شود تا از تجمع یا تجمع زیاد محلول پوشش بر روی سطح بستر جلوگیری شود.

2.2 در زیر لامپ مادون قرمز، حلال به آرامی تبخیر می شود و دما با توجه به نقطه جوش حلال تعیین می شود. زمان برای تبخیر کامل حلال مناسب است تا از کربن شدن حلال در دمای بالا جلوگیری شود و بر عملکرد پوشش تأثیر بگذارد.

2.3 الکترود کاملا خشک شده به کوره صدا خفه کن فرستاده می شود و دما و زمان اکسیداسیون با توجه به ترکیب پوشش، معمولاً 5-15 دقیقه تعیین می شود.

2.4 پس از اینکه الکترود از نظر حرارتی اکسید شد، باید قبل از انجام برس زدن بعدی تا دمای اتاق خنک شود تا از آسیب دیدن پوشش اکسید در اثر سرما و گرما جلوگیری شود.

2.5 پس از اتمام برس زدن و خشک کردن، به مدت 1 ساعت در کوره صدا خفه کن حرارتی اکسید کنید تا پوشش الکترود کاملاً اکسید شود.

تگ های محبوب: طبقه بندی و آماده سازی الکترودهای تیتانیوم اکسید فلز، چین، تولید کنندگان، تامین کنندگان، کارخانه، سفارشی، عمده فروشی، قیمت پایین، در انبار