Caracteristicile de performanță și aplicațiile anozilor cu matrice de titan

Titanul și aliajele sale au o rezistență excelentă la coroziune, proprietăți electrocatalitice bune, rezistență mecanică ridicată, durată lungă de viață și alte avantaje. Anozii de titan care utilizează titan ca substrat sunt utilizați pe scară largă în industria electrolizei. Să aruncăm o privire la aplicarea anozilor pe bază de titan în diverse industrii.

1. Industria clor-alcaline
În industria clor-alcalină, deoarece reacția de electroliză continuă în electrolizorul cu membrană ionică, datorită mediului variabil și complex al camerei anodice, electrolizorul va continua să producă substanțe toxice și nocive Cl2, CI, CIO. Pe măsură ce temperatura (85C) crește, prezența acestor substanțe va agrava coroziunea plăcii anodului de titan. Circulația gaz-lichid în camera anodului va curăța sever electrodul și placa de titan. Odată ce membrana ionică se rupe, soluția catodică (acidă, alcalină) va curge în camera anodului, provocând o coroziune severă a plăcii de titan și apoi provocând scurgerea și perforarea electrolizatorului. Conform morfologiei coroziunii rezervorului de ioni, se poate observa că aceasta apare în principal în acoperiri conductoare, separatoare gaz-lichid, plăci de titan și alte locuri. Prin urmare, modul de dezvoltare a unui electrolizor cu membrană ionică foarte rezistent la coroziune a devenit o prioritate de top.

Camera anodica a rezervorului de ioni folosește în cea mai mare parte plăci de titan, deoarece prețul metalului de titan în materialele metalice este mult mai mic decât cel al metalului nichel. În timp ce reduce costurile, produce aceleași beneficii. Asigurarea unei producții sigure și fiabile și a protecției mediului ecologic este cheia asigurării calității și cantității în producția industrială. Metalul de titan și aliajele sale au rezistență excelentă la coroziune, capacitate puternică de pasivare, ușor de format un film de pasivizare stabil, împiedică transferul de electroni și oferă garanții în extinderea duratei de viață a echipamentelor, prevenirea scurgerilor, îmbunătățirea eficienței producției, economisirea energiei și protecția mediului.

2. Tratarea apelor uzate
Prin studiul epurării apelor uzate s-a constatat că procesele biologice sunt dificil de tratat ape uzate. Principalele probleme sunt ciclul lung de tratament, rata scăzută de îndepărtare a culorii și degradarea dificilă. Metoda electrochimică a primit o atenție larg răspândită. Are următoarele avantaje:

1) Diversitatea funcțională, adică lichidele și deșeurile pot fi tratate prin oxidarea directă sau indirectă a compușilor organici, reducerea metalelor și electrodepunerea.

2) Procesul de tratare este simplu și poate fi finalizat prin simpla introducere a parametrilor de control ai curentului și tensiunii.

3) Aplicabilitate ridicată, nu trebuie adăugați reactivi și poate fi completat numai prin schimb ionic.
Pe bază de titan are o stabilitate ridicată la coroziune anodică și proprietăți fizice și chimice excelente. În tratarea apelor reziduale, titanul metalic este utilizat în principiu ca matrice, adică anod de titan cu stabilitate dimensională, care poate promova reducerea compușilor fenolici totali, TOC, absorbanță și toxicitate. În același timp, are avantajele unei suprafețe specifice mari, capacități catalitice puternice, pierderi reduse și stabilitate puternică în condiții de coroziune. A fost utilizat pe scară largă în domeniul epurării apelor uzate.

3. Industria metalurgică
Electrozii tradiționali din aliaj de plumb au suprapotenţiale mari. Materialele acoperite cu oxid (OCA) pot reduce tensiunea bateriei și pot îmbunătăți puritatea catozilor din aliaj de plumb, astfel încât sunt utilizați pe scară largă ca electrozi în industria metalurgică. Cu toate acestea, din cauza coroziunii în timpul procesului de electroliză, produsul este ușor contaminat cu plumb, iar prezența clorurilor mari va restricționa utilizarea anozilor de plumb. Odată cu emiterea directivelor privind conservarea energiei, protecția mediului și neutralitatea carbonului în țara mea, metalele prețioase precum platina, aurul, paladiul și electrozii de grafit din aliaj de plumb ca materiale pentru electrozi sunt eliminate treptat.

După cum au descoperit cercetările, Ti, Si-C, Al și Pb pot fi folosiți ca anozi. Ti, care se numește „aluminiul secolului 21”, are proprietăți complete excelente, cum ar fi densitate scăzută, rezistență la coroziune și biocompatibilitate ridicată. Este cel mai frecvent utilizat substrat anodic (OCA, DSA). Anozii pe bază de titan au avantajele unui cost scăzut, rezistență ridicată, consum redus de energie, reacție electrolitică stabilă și eficientă și sunt din ce în ce mai utilizați în producția reală.

4. Industria de galvanizare
Motivul pentru care anozii de titan sunt numiți anozi stabili dimensional (DSA) este că au o rezistență la coroziune mai bună decât anozii de plumb și electrozii de grafit și nu sunt ușor de reacționat cu soluțiile electrolitice în timpul procesului de electroliză pentru a-și schimba dimensiunea și forma. Acest anod poate satisface nevoile diferitelor aplicații industriale de galvanizare, cum ar fi: galvanizare, extracție a metalului zinc, cobalt, nichel, cupru, placare cu cupru acid pentru a produce folie de cupru, plăci de circuite imprimate (PCB-uri), anozi echilibrați, galvanizare trivalentă a cromului, etc.

În industria de galvanizare, anozii de titan constau în general din două părți: substrat metalic de titan și acoperire de oxidare activă. În general, metalul de bază trebuie să aibă o singură capacitate de transport de curent, cum ar fi titan (Ti), tantal (Ta), zirconiu (Zr), niobiu (Nb), etc. Ultimele trei sunt scumpe, complexe de prelucrat și nu au valoare de utilizare. Prin urmare, Ti se remarcă prin procesul său simplu de fabricație, rezistență bună la coroziune, rezistență mecanică ridicată și suprapotențial scăzut, devenind cea mai frecvent utilizată matrice metalică cu electrozi. Anodul de titan este, de asemenea, un material care economisește resursele și ecologic, care îndeplinește cerințele politicilor naționale actuale.

Pe scurt, anodul de titan este utilizat pe scară largă în industriile de mai sus, iar producția și aplicarea efectivă se află într-o poziție de lider în industria actuală. Anodul de titan are o rezistență excelentă la coroziune, activitate electrocatalitică bună, eficiență ridicată, se poate adapta la diferite medii de lucru complexe și în schimbare, preț scăzut, economisire a resurselor, durată de viață de până la 5-10 ani și fără poluare a mediului.