钛电极特性

钛阳极全称叫钛基金属氧化物涂层阳极（MMO）。也叫DSA阳极、尺寸形状稳定型阳极。它以钛为基材(丝、棒、管、板、网)，在钛基板上刷涂

贵金属涂层，使其具有良好的电催化活性、导电性、抗氧化性。与原始石墨阳极和铅阳极相比，钛电极具有以下优点：

1、    电极尺寸较稳定，电解的过程当中电极间距离不会变化，确保电解操作在槽电压稳定的情况下进行；

2、    催化活性高，工作电压低；

3、   工作电压低，因此电能消耗较小，直流电耗可降低10%---20%；

4、   钛阳极的工作寿命长，隔膜法生产氯碱工业中金属阳极耐氯和碱的腐蚀，阳极的寿命已达5~7年以上，而石墨阳极仅只有8个月而已；

5、   可克服石墨阳极和铅阳极的溶解问题，避免了对电解液和阴极产物的污染，因而大大提高了金属产品的纯度；

6、   可提高电流的密度，增加电解效率；

7、   贵金属铱和钌的氧化物具有抗氧化性，因此钛电极的耐腐蚀性较强；

8、   可避免铅阳极变形后的短路问题,从而可提高工作效率；

9、   钛电极重量轻，较之石墨阳极和铅阳极可减轻劳动强度；

10、钛基体形状及制作较容易，可高精度化；

11、在未受损伤的前提下，基体可以反复使用；

钛阳极分类：
   1、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：析出氧气的称为析氧阳极，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。
   2、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，铱钽锡钛阳极，高铱钛阳极。
   3、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12.5×4.5mm或6×3.5mm.
生产工艺流程简介

1、选购TA1型号钛基材，确定板质表面光洁平整，无深划痕和残缺。

2、对所选购钛基体进行机械加工，加工为客户所需要的规格尺寸。

3、以＞500℃的温度对钛基材进行退火校平处理。(以消除应力，保证平整度。)

4、退火校平处理时钛基材表面会形成致密的氧化钛层，以机械或人工的方式将其进行打磨，使其表面呈钛的金属光泽。

5、用10％浓度草酸对钛基材进行酸洗腐蚀，在微沸状态下进行数小时，使其表面氧化层蚀刻为氢化钛表面。

6、按客户所应用阳极环境进行合理的贵金属溶液的定性和定量配置。

7、检测酸洗钛基材合格，即表层为灰色均匀的麻面结构，然后进行人工涂履，按设定合适的温度进行烧结，烧结出炉后自然冷却，冷却至常温时进行

第二次涂履，依次类推，直至17~20余次将配置溶液涂履完。

8、以上加工件烧结完成后，以随炉试片进行寿命实验测试，测试合格包装发货。

主要应用领域

1、氯碱工业氯酸盐工业次氯酸钠的电解生产

以电解食盐水溶液的方法制取氯气、氢气和烧碱的化学工业称为氯碱工业，是现代电化学工业中规模的领域，在国民经济中占有重要的地位。

除以上外，进而还可以制取下游产品氯化氢（水溶液为盐酸）、次氯酸钠、氯化石碏、聚氯乙烯（简称PVCPolyvinyl chloride polymer =PVC分子结

构）、双氧水等。

氯碱生产中，以纯净的饱和食盐水为电解溶液，以钛电极为阳极，以铁网附石棉绒为阴极，阳极室产生氯气，阴极室产生氢气和氢氧化钠，提纯后广泛

应用于各工业生产中。

钛阳极的应用极大地推进了氯碱工业的发展，是对电化学领域划时代的贡献，电极析氯催化活性高，对析氯反应具有良好的电催化活性、机械稳定性及

化学稳定性，因而在当今氯碱工业中是不可取代的电极材料，使用寿命在五年以上。

2、电解功能水

功能水定义为通过人为处理，获得各种有用功能的水，电解水作为一种具有灭菌效果好，实用性强且无二次污染的杀菌处理技术受到欢迎。通过钛电极

电解饮用水或微量淡盐水产生功能水，广泛应用于电解水机中。

1）利用电解产生次氯酸根、新生态氧、羟基自由基等具有强氧化性物质对微生物杀灭。

2）利用电解电极直接作用于微生物，使其死亡。

3）碱性离子水可直接治疗多种疾病，有效改善人体新陈代谢功能，消除有害的酸性代谢产物自由基，增强体质起预防和提高抗病能力的作用。

4）酸性离子水具有抑制细菌生长的作用，效果与美容的收敛水相同，并应用强氧化性进行杀菌消毒处理。

3、次氯酸钠发生器、二氧化氯发生器电极制造。（84消毒液）

产品外观：板状、网状、管状等，我司为湖南一家企业长期供货，其电极尺寸为网状370*350*1，电流密度30~60A,电压24V。

4、阴极保护

在海洋、船体、桥梁等钢材使用环境中，由于钢中杂质及微电池的腐蚀作用，加上复杂的自然环境，虽然选用耐蚀合金钢，并增加材料厚度涂制优良耐蚀

油漆，但这些构筑物的腐蚀仍非常严重，极大的威胁安全生产，而阴极保护是对海洋中性钢构筑物进行有效保护方便而重要的措施。

1）利用外加电流，使被保护金属结构的整个表面变成阴极，叫做外加电流阴极保护。

2）在需要保护的金属设备上连接一种电位更负的金属或合金，叫做牺牲阳极保护。

应用于以下领域：

1）淡水及海水中，防止船舶、码头、平台、闸门和冷却设备等的腐蚀。

2）碱及盐类溶液中，防止储槽、蒸发罐、熬碱锅等的腐蚀。

3）土壤及海泥中，防止管线及电缆等的腐蚀。

5、镀金、钢板镀锌镀锡

钛电极具有优良的导电性和耐蚀性，使用寿命比铅阳极高得多，可稳定工作4000小时以上，成本低，将是国内外电镀锌、锡生产发展的必然趋势。

钛电极目前在日本、美国、德国、国内使用，不仅大大节省电镀能耗，而且由于可以增大电镀电流密度，为生产厚镀锌、锡钢板创造了条件。

6、有色金属提取

电解冶金在湿法冶金工业中占有很大的比重，采用电解冶金生产的有色金属包括Zn、Cd、Cu、Mn、Co、Ni、Cr等。

电解冶金的优点是具有很高的选择性，可获得高纯金属，能回收有用的金属，因此可处理低品位的矿物及组分复杂的多金属矿，有利于资源的综合利用。

另外，对环境的污染较小，生产较易连续化和自动化。

近些年来电解提取金属领域已广泛使用涂层钛电极，已成为第二个大规模使用钛电极的工业领域。

7、电解铜箔

随着科技发展，自动化程度日益提高，推动了电子工业迅速发展。大型集成电路的应用使得电子及仪表工业对铜箔的需求量增加，对铜箔的质量要求也

越来越高。

根据厚度，可分为105μm、70μm、35μm、18μm、12μm、9μm以及5μm等几种，其中12μm以下铜箔一般称之为超薄铜箔。

电解铜箔采用部分浸在硫酸铜溶液中不断旋转的金属辊筒作为阴极，连续电解产生箔材。国际上铜箔生产主要由日本控制，国内生产企业约十五家，产能

在35000吨左右。

8、污水处理

随着工农业的迅速发展和人口增长，人类排放的污水量急剧增加，致使许多水域都遭受到不同程度的污染，电化学处理污水分为直接电解和间接电解。

1）直接电解是指污染物在电极上直接被氧化或还原而从废水中去除。直接电解可分为阴极过程和阳极过程。阳极过程指污染物在阳极表面氧化而转化成毒

性较低的物质或易生物降解物质，甚至发生有机物无机化，从而达到削减污染的目的，阴极过程是指污染物质在阴极表面还原而得以去除，主要用于卤代烃

的还原脱卤和重金属的回收。

2）间接电解是指利用电化学产生的氧化还原物质作为反应剂或催化剂，使污染物转化成毒性更小的物质，间接电解可分为可逆过程和不可逆过程。可逆过程

指的是氧化还原物质在电解过程中可电化学再生和循环使用;不可逆过程指利用不可逆电化学反应产生的物质氧化有机物。

应用于印染废水处理、垃圾渗滤液处理、粪便污水处理、含氰废水处理、制药废水处理、医院污水处理、有机废水处理。

9、PCB电子线路板厂蚀刻废液回收

蚀刻是印刷线路板生产中一个重要工序，随着蚀刻进行，废蚀刻液中含有大量的铜离子或其他金属离子，可通过电解的方式进行回收利用。通过此回收环节，

企业不仅仅是以回收铜等金属增加经济效益，更重要的是排放达标和资源回收利用，具有长远的社会效益。

废液包括：酸性蚀刻废液、碱性蚀刻废液、低含铜废液、废定影液、废料、含镍废液、含金和钯的废液、废退锡水。

五、电极使用注意事项

1、钛电极经氧化烧结完成后为黑色表面，不涂层表面呈蓝色不具有电极性能，黑色一面对应阴极使用。

2、钛电极基体一旦酸洗完成，以后所有的生产加工工序及使用工序中，必须严格小心进行，挪运时戴干净手套卡住阳极两端或边缘处，接触在不涂层部分，

涂层表面严禁任何异物划伤。

注：钛基体本身不导电，其外层涂履贵金属氧化物涂层才具有电催化活性、导电性、抗氧化性，但其厚度只有20微米左右，如遭到划伤或破坏，则在电解过程

中，电极首先会从损伤处腐蚀，进而影响整个电极的使用质量和效果。

3、电解液保持稳定性，尤其不能含有氰离子和氟离子，这些杂质会严重腐蚀钛基体；

4、电解液进入电解槽前加过滤装置，不能含有直径大于0.1mm的金属粒子，以防止聚集过多而导致阴阳极短路。

5、电解回收铜、镍、金、银、钴等金属时，阴极附着物不得过厚，以防止极间距过小或者金属刺生成导致阴阳极短路击穿。

6、阴阳极间距可根据实际生产设定，一般在5-25mm。总体来讲，极距大会增加电压降，但不宜过小，否则阴极表面产生的阴极垢容易造成极板短路；

7、避免倒极使用。贵金属氧化物涂层一旦作为阴极使用，表面产生还原反应，易转变成金属单质，就无法与钛基有效的结合，造成涂层脱落。

8、停机时不宜长时间以断电模式浸泡在溶液中，加载一个5A左右的小电流来保护极板。

9、停机或其他检修状况时，加稀酸或用清水清洗电极表面，但不得用尼龙或机械物质等冲刷。

10、电解液工作时温度不宜过高，理想温度25-40℃，有条件可加换热装置以保持电极使用环境。

11、正常工作电流密度2000A/m2以内，电流过大造成反应太激烈，缩短阳极寿命；

12、开机时，给电解槽加载电流时循序渐进，不要一次性升到位，停机时亦然。

13、在生产使用当中保持阳极洁净，不能沾染油污或其他附着物，以免影响电解效果和电极寿命。

14、阳极有生命，保障生产稳定性更有益于延长使用周期。