Prestandaegenskaper och tillämpningar av titan matrisanoder
Titan och dess legeringar har utmärkt korrosionsbeständighet, goda elektrokatalytiska egenskaper, hög mekanisk hållfasthet, lång livslängd och andra fördelar. Titananoder som använder titan som substrat används i stor utsträckning inom elektrolysindustrin. Låt oss ta en titt på tillämpningen av titanbaserade anoder i olika industrier.
1. Klor-alkaliindustrin
I klor-alkaliindustrin, eftersom elektrolysreaktionen fortsätter i jonmembranelektrolysatorn, på grund av den variabla och komplexa miljön i anodkammaren, kommer elektrolysatorn att fortsätta att producera giftiga och skadliga ämnen Cl2, CI, CIO. När temperaturen (85C) stiger kommer närvaron av dessa ämnen att förvärra korrosionen av titananodplattan. Gas-vätskecirkulationen i anodkammaren kommer också att skura elektroden och titanplattan allvarligt. När jonmembranet går sönder kommer katodlösningen (sur, alkalisk) att flöda in i anodkammaren, vilket orsakar allvarlig korrosion på titanplattan och får sedan elektrolysatorn att läcka och perforera. Enligt morfologin för jontankkorrosion kan det ses att det främst förekommer i ledande beläggningar, gas-vätskeseparatorer, titanplattor och andra platser. Därför har hur man utvecklar en mycket korrosionsbeständig jonmembranelektrolysator blivit en högsta prioritet.
Anodkammaren i jontanken använder mest titanplattor eftersom priset på titanmetall i metallmaterial är mycket lägre än för nickelmetall. Samtidigt som det minskar kostnaderna ger det samma fördelar. Att säkerställa säker och pålitlig produktion och grönt miljöskydd är nyckeln till att säkerställa kvalitet och kvantitet i industriproduktionen. Titanmetall och dess legeringar har utmärkt korrosionsbeständighet, stark passiveringsförmåga, lätt att bilda en stabil passiveringsfilm, hindrar elektronöverföring och ger garantier för att förlänga utrustningens livslängd, förhindra läckage, förbättra produktionseffektiviteten, energibesparing och miljöskydd.
2. Avloppsrening
Genom studiet av avloppsrening fann man att biologiska processer är svåra att rena avloppsvatten. De största problemen är lång behandlingstid, låg färgborttagningshastighet och svår nedbrytning. Den elektrokemiska metoden har fått stor uppmärksamhet. Det har följande fördelar:
1) Funktionell mångfald, det vill säga vätskor och avfall kan behandlas genom direkt eller indirekt oxidation av organiska föreningar, metallreduktion och elektrolytisk utfällning.
2) Behandlingsprocessen är enkel, och den kan slutföras genom att helt enkelt mata in styrparametrarna för ström och spänning.
3) Hög tillämpbarhet, inga reagenser behöver tillsättas och det kan endast utföras genom jonbyte.
Titanbaserad har hög anodisk korrosionsstabilitet och utmärkta fysikaliska och kemiska egenskaper. I avloppsrening används titanmetall i grunden som matris, det vill säga dimensionsstabil titananod, vilket kan främja minskningen av totala fenolföreningar, TOC, absorbans och toxicitet. Samtidigt har det fördelarna med stor specifik yta, stark katalytisk förmåga, låg förlust och stark stabilitet under korrosionsförhållanden. Det har använts i stor utsträckning inom avloppsrening.
3. Metallurgisk industri
Traditionella blylegeringselektroder har höga överpotentialer. Oxidbelagda material (OCA) kan minska batterispänningen och förbättra renheten hos blylegeringskatoder, så de används ofta som elektroder inom metallurgisk industri. Men på grund av korrosion under elektrolysprocessen förorenas produkten lätt av bly, och närvaron av höga klorider kommer att begränsa användningen av blyanoder. Med utfärdandet av direktiv om energibesparing, miljöskydd och koldioxidneutralitet i mitt land, elimineras ädelmetaller som platina, guld, palladium och blylegeringsgrafitelektroder som elektrodmaterial gradvis.
Som forskning har funnit kan Ti, Si-C, Al och Pb alla användas som anoder. Ti, som kallas "2000-talets aluminium", har utmärkta omfattande egenskaper, såsom låg densitet, korrosionsbeständighet och hög biokompatibilitet. Det är det mest använda anodsubstratet (OCA, DSA). Titanbaserade anoder har fördelarna med låg kostnad, hög hållfasthet, låg energiförbrukning, stabil och effektiv elektrolytisk elektrodreaktion och används i allt större utsträckning i faktisk produktion.
4. Galvaniseringsindustrin
Anledningen till att titananoder kallas dimensionsstabila anoder (DSA) är att de har bättre korrosionsbeständighet än blyanoder och grafitelektroder, och att de inte är lätta att reagera med elektrolytiska lösningar under elektrolysprocessen för att ändra storlek och form. Denna anod kan tillgodose behoven hos olika industritillämpningar för galvanisering, såsom: galvaniseringsextraktion av metall zink, kobolt, nickel, koppar, sur kopparplätering för att producera kopparfolie, tryckta kretskort (PCB), balanserade anoder, trevärd galvanisering av krom, etc.
Inom galvaniseringsindustrin består titananoder i allmänhet av två delar: titanmetallsubstrat och aktiv oxidationsbeläggning. Generellt sett måste basmetallen ha en enda strömförande kapacitet, såsom titan (Ti), tantal (Ta), zirkonium (Zr), niob (Nb), etc. De tre sistnämnda är dyra, komplicerade att bearbeta och har inga bruksvärde. Därför sticker Ti ut med sin enkla tillverkningsprocess, goda korrosionsbeständighet, höga mekaniska hållfasthet och låga överpotential, och blir den mest använda elektrodmetallmatrisen. Titananod är också ett resurssnålt och miljövänligt material som uppfyller kraven i gällande nationella policyer.
Sammanfattningsvis används titananod flitigt i ovanstående industrier, och faktisk produktion och tillämpning har en ledande position i den nuvarande industrin. Titananod har utmärkt korrosionsbeständighet, bra elektrokatalytisk aktivitet, hög effektivitet, kan anpassa sig till olika komplexa och föränderliga arbetsmiljöer, lågt pris, resursbesparing, livslängd på upp till 5-10 år och ingen förorening av miljön.
