تصنيف وتحضير أقطاب أكسيد التيتانيوم المعدنية

1. تصنيف أقطاب أكسيد المعدن

يستخدم قطب أكسيد المعدن (يسمى أيضًا قطب DSA)التيتانيومكركيزة، يتم تحضير طلاء أكسيد معدني بسمك معين على سطحه. يتكون الطلاء بشكل أساسي من أكاسيد معدنية من مجموعة البلاتين، ثم أكاسيد معدنية خاملة أخرى، مثل TiO2.₂, تا₂0₅، إلخ. هناك العديد من طرق التصنيف.

وفقًا لعدد المكونات، يمكن تقسيمها إلى طلاء الوحدة (مثل PbO/Ti، MnO2/Ti، إلخ)، والطلاء الثنائي (مثل Ti0₂رو0₂/تي، لير0₂تا₂0₅/Ti، إلخ. طلاء ثلاثي (مثل RuIrTi/ Ti، RuCoTi/Ti، RuSnTi/Ti، RuSnlr/Ti، إلخ.)، طلاء رباعي (مثل RuIrSnTi/Ti) وطلاء مكون من خمسة مكونات (مثل RuIrSnCoTi/Ti)، إلخ.

وفقًا للمكونات النشطة الرئيسية لطلاء القطب الكهربائي، يمكن تقسيمه إلى أنودات تعتمد على المنغنيز، وأنودات تعتمد على الرصاص، وأنودات تعتمد على الروثينيوم، وأنودات تعتمد على الإيريديوم. كما هو موضح في الجدول 1.1.

الجدول 1.1 تصنيف وتطبيق DSA

وفقا للتفاعل الرئيسي الذي يحدث على سطح القطب، فإنه ينقسم بشكل أساسي إلى أقطاب لتطور الكلور (مغلفة بشكل أساسي بالروثينيوم مثل Ti02Ru02/Ti) وأقطاب لتطور الأكسجين (مغلفة بشكل أساسي بالإيريديوم مثل Ir02Ta205/Ti). يستخدم تحضير أقطاب أكسيد المعدن في الغالب الأكسدة الحرارية للحصول على سمك معين من أكسيد المعدن على ركيزة من التيتانيوم.

1.1 المعالجة الأولية لركيزة التيتانيوم

قبل طلاء أكسيد المعدن، يجب إجراء معالجة سطحية لركيزة التيتانيوم. والغرض من ذلك هو إزالة بقع الزيت وطبقة الأكسيد على سطح الركيزة، بحيث تكون الركيزة في حالة نشطة، وذلك لتحسين قوة الترابط بين الطلاء وركيزة التيتانيوم، وتحسين موصلية القطب، وإطالة عمر خدمة القطب.

تتضمن المعالجة الأولية لركيزة التيتانيوم الخطوات التالية: النفخ الرملي، إزالة الشحوم، النقش الحمضي، التنظيف والتجفيف.

1.2 يتم تشغيل عملية النفخ الرملي على سطح ركيزة التيتانيوم بواسطة الهواء المضغوط، ويتم رش جزيئات صغيرة من الرمل (أو حبيبات معدنية) على سطح ركيزة التيتانيوم بتدفق هواء عالي السرعة وزاوية ميل معينة. تتساقط جزيئات الطلاء من سطح التيتانيوم للحصول على سطح موحد محفور.

1.3 بعد عملية النفخ بالرمل، تظهر بقع زيتية على سطح ركيزة التيتانيوم. يلزم إزالة الشحوم بالمذيبات (أو إزالة الشحوم بالتحليل الكهربائي) حتى يصبح سطح الركيزة خاليًا من قطرات الماء الزيتية. وإلا فإن وجود الزيت سيقلل بشكل كبير من قوة الترابط بين الطلاء والركيزة. يتم الحفر بالحامض عن طريق غمر ركيزة التيتانيوم المزالة للشحوم في محلول حمض الأكساليك (أو محلول HF) بتركيز 2.1 كجم/لتر وحفرها لمدة تتراوح من ساعة إلى ثلاث ساعات في حالة غليان. وفقًا لتحليل حيود الأشعة السينية، يتعايش هيدريد التيتانيوم وأكاسيده في البنية الطورية لمصفوفة التيتانيوم بعد الغسيل بالحامض (كما هو موضح في الشكل 1.2). إن تركيبة هيدريد التيتانيوم المتكون على السطح قريبة من TiH1.79، وطاقة تكوينه الحرة هي 82.12.9 كيلوجول/مول، والتركيب مستقر تمامًا. أضف ساعتين عند 200 درجة، ويمكن أن يظل تكوينه الأساسي دون تغيير، وهو أمر مفيد جدًا للتخزين طويل الأمد. من أجل تحسين قوة ربط الطلاء وتحسين الموصلية، فإن معالجة التخليل مهمة جدًا، وهي خطوة مهمة لتحقيق التنشيط السطحي لركيزة التيتانيوم.

بشكل عام، تكون قوة ربط المعادن النبيلة وأكاسيدها بأكسيد التيتانيوم أكبر من قوة ربطها بالتيتانيوم النقي. لذلك، بالإضافة إلى نقش ركيزة التيتانيوم قبل الطلاء، يجب تنشيط سطح ركيزة التيتانيوم لجعلها مسامية. طبقة أكسيد التيتانيوم، لذا فإن عملية معالجة المصفوفة هي في الواقع عملية تنشيط معدن مصفوفة التيتانيوم. بعد تفجير ركيزة التيتانيوم بالرمل وإزالة الشحوم والمعالجة بالحامض، توجد حفر ذات أعماق مختلفة على السطح. وجود هذه الحفر مفيد لتحسين قوة الترابط للطلاء والركيزة. قبل الطلاء، يجب تنظيف ركيزة التيتانيوم بأداة الموجات فوق الصوتية لإزالة المسحوق والأوساخ المترسبة في الحفرة وعلى سطح الركيزة. لأنه في النقش بحمض الأكساليك، يتم إنتاج أكسالات التيتانيوم وربطها بسطح ركيزة التيتانيوم. إذا تم إخراج ركيزة التيتانيوم من خزان الحمض، فمن المستحيل إزالة الرواسب بمجرد الشطف، وإلا ستتأثر قوة الترابط للطلاء وركيزة التيتانيوم. يجب وضع ركيزة التيتانيوم المنظفة في الماء المقطر لاستخدامها لاحقًا لمنع أكسدة ركيزة التيتانيوم. قبل الفتح. يجب تجفيف الرطوبة على سطح ركيزة التيتانيوم والمسام الدقيقة. خلاف ذلك، أثناء الطلاء، يتفاعل الماء غير المخبوز مع ملح التيتانيوم (أو ملح القصدير) في محلول الطلاء لإنتاج رواسب، مما يتسبب في سقوط الطلاء ويؤثر على عمر خدمة القطب.

2. تحضير الأقطاب الكهربائية

تؤثر معلمات العملية مثل تركيبة محلول الطلاء وتركيز محلول الطلاء ودرجة حرارة التجفيف والوقت ودرجة حرارة الأكسدة الحرارية والوقت بشكل مباشر على أداء القطب. يرتبط عدد مرات الفرشاة وتركيز محلول الطلاء بكمية الفرشاة ؛ يؤثر عدد مرات الأكسدة الحرارية والوقت ودرجة الحرارة على الأداء الكهروكيميائي ومقاومة التآكل للقطب. عدد مرات الأكسدة الحرارية الأقل ودرجة الحرارة المنخفضة والوقت القصير ، مما يؤدي إلى أكسدة غير كاملة للطلاء وتبلور أكسيد غير متساوٍ ، مما يقلل من الأداء التحفيزي وعمر خدمة القطب ؛ بينما يزداد عدد الأكسدة الحرارية وترتفع درجة الحرارة ويطول الوقت ، سيؤدي ذلك إلى أكسدة مصفوفة التيتانيوم وزيادة جزيئات الأكسيد ، مما يقلل أيضًا من الأداء التحفيزي للقطب ويقلل من عمر خدمة القطب. لذلك ، تحت فرضية عدم التأثير على أداء الطلاء ، يجب استخدام عملية طلاء الأكسدة الحرارية بعد بضع فرش لتقليل عدد الأكسدة الحرارية بشكل مناسب. وبالإضافة إلى ذلك، ينبغي الانتباه إلى النقاط التالية أثناء عملية التحضير:

2.1 في كل مرة تقوم فيها بالطلاء، يجب أن يكون الطلاء رقيقًا ومتساويًا. يتم تطبيق محلول الطلاء بشكل عام في حوالي 15 إلى 18 مرة لتجنب تراكم أو تكتل كمية كبيرة من محلول الطلاء على سطح الركيزة.

2.2 يتبخر المذيب ببطء تحت مصباح الأشعة تحت الحمراء، ويتم تحديد درجة الحرارة وفقًا لنقطة غليان المذيب؛ والوقت المناسب لتبخر المذيب تمامًا لتجنب كربنة المذيب عند درجة حرارة عالية والتأثير على أداء الطلاء.

2.3 يتم إرسال القطب المجفف بالكامل إلى فرن الموف، ويتم تحديد درجة حرارة الأكسدة والوقت وفقًا لتركيبة الطلاء، عمومًا 5-15 دقيقة.

2.4 بعد أكسدة القطب حرارياً، يجب تبريده إلى درجة حرارة الغرفة قبل إجراء عملية التنظيف التالية لمنع تلف طبقة الأكسيد بسبب البرودة والحرارة.

2.5 بعد الانتهاء من التنظيف بالفرشاة والتجفيف، يتم الأكسدة حرارياً في فرن المفل لمدة ساعة واحدة لأكسدة طلاء القطب بالكامل.

الوسم : تصنيف وإعداد أقطاب أكسيد التيتانيوم المعدنية، الصين، الشركات المصنعة، الموردين، المصنع، حسب الطلب، الجملة، السعر المنخفض، في المخزون