Títan rafskaut er eins konar rafskaut sem notar málmtítan sem undirlag og myndar að lokum oxíðhúð með rafhvatavirkni á títan undirlaginu með sintrun og oxun. Vegna líkamlegrar víddarstöðugleika við notkun er það einnig kallað Dimensionally Stable Anode (DSA í stuttu máli).

Títan rafskautsflokkun

Samkvæmt efnasamsetningu og helstu rafefnafræðilegum eiginleikum lagsins, má gróflega skipta títan rafskautum í eftirfarandi þrjá flokka:

▲ Ruthenium húðuð títan rafskaut

Þessi tegund rafskauts hefur litla klórþróunarofmöguleika og mikla súrefnisþróunarofmöguleika og er aðallega notuð við ýmis klórgreiningartilvik, svo sem klóralkalíiðnaðinn, bakskautsvörn o.s.frv. Þessi tegund rafskautshúðunar inniheldur upprunalega rútheníum-títanhúðun ( Ru-Ti) og Ru-Ir-Ti, Ru-Co-Ti, Ru-Co-Sn-Ti, Ru-Sn-Ti, Ru-Si-Ti, Ru-Ti-Zr, Ru-Ti-La, Ru -Ti-Ce, og önnur húðun.

▲Órúteníumhúðuð títan rafskaut

Ruthenium er góðmálmur með hátt verð og takmarkaðan forða í náttúrunni. Til þess að draga úr magni Ru eða jafnvel alveg skipta út Ru var þróað títan rafskaut sem ekki byggir á rúþeníum. Þessi tegund rafskauts hefur almennt mikla súrefnisþróunargetu. Árangursríkari rafskaut eru meðal annars tin-antímónhúðuð títan rafskaut, Co3O4 spínelhúðuð títan rafskaut og palladíumoxíðhúðuð títan rafskaut.

▲Iridium húðuð títan rafskaut

Í sumum rafgreiningarferlum, svo sem rafgreiningarútdrætti á málmlausum málmum, rafhúðun iðnaði og rafefnafræðilegri afoxun til að framleiða lífræn efni osfrv., er hönnunarviðbrögð rafskautsins súrefnisþróunarviðbrögð, svo það er vonandi að þróa rafskautsefni með lágum súrefnisþróunarofmagni, iridiumhúð Það er á þessum bakgrunni sem lagskipt títan rafskaut voru þróuð. Slík rafskautshúðun felur í sér Ir-Co, Ir-Ta, Ir-Sn, Ir-Ta-Co, Ir-Ru-Pd-Ti og önnur húðun. Meðal þeirra er Ir-Ta-húðað títan rafskautið farsælasta súrefnisþróunarskautið.

Undirbúningsaðferðir títan rafskauta eru sem hér segir

■Herma niðurbrot

Hita niðurbrotsaðferðin leysir venjulega málmsaltsambönd í lífrænum leysum eða vatnslausnum, húðar lausnina á títan undirlaginu, gerir leysirinn rokgjörn með upphitun og hertar síðan við háan hita til að brjóta niður og oxa söltin til að fá oxíðhúð. Húðunaraðferðir eru úða, rúlla eða bursta. Sprautun og veltingur hafa mikla vélvæðingu, henta fyrir stóriðjuframleiðslu og hafa gott vinnuumhverfi. Húðin er tiltölulega einsleit, en sóun á húðunarvökva er tiltölulega stór. Burstahúðun er almennt hentug fyrir framleiðslu í litlum mæli. Þessi aðferð krefst einfalds búnaðar og minna taps á húðunarvökva, en vinnustyrkurinn er mikill, vinnuumhverfið er lélegt og húðunin sem fæst er oft ekki nógu samræmd. Með því að nota varma niðurbrotsaðferðina er auðvelt að útbúa oxíð rafskaut með fjölþáttum og framúrskarandi frammistöðu með því að stjórna húðunarsamsetningunni [2,3].

■Sol-gel aðferð

Sol-gel aðferðin er vaxandi aðferð til að undirbúa húðun sem byggir á meginreglunni um kolloid efnafræði. Það getur undirbúið rafskautshúð með ofurfínum kornum, sem eykur mjög tiltekið yfirborð rafskautsyfirborðsins [4,5]. Almennt ferlið við að útbúa títan rafskaut með þessari aðferð er að dreifa málmlífrænum efnasamböndum (eins og málmalkoxíðum) eða ólífrænum efnasamböndum í leysiefni, mynda virkar einliða með vatnsrofi og fjölliða virkar einliður til að mynda sól, og húða sólina á títan hvarfefni, sólfilman er þurrkuð til að fá hlaupfilmu og síðan hertuð við ákveðið hitastig til að fá húðun. Í samanburði við hefðbundna varma niðurbrotsaðferð er rafskautshúðin sem er útbúin með þessari aðferð einsleit, kornið er fínni og það er nánast engin sprunga, sem hefur vakið mikla athygli undanfarin ár.

■Rafskaut

Rafskautsaðferðin er notuð til að undirbúa húðaðar títan rafskaut. Almennt er óleysanlegt rafskaut notað sem rafskaut og formeðhöndlað málmtítan er notað sem bakskaut. Það er rafgreint í lausn sem inniheldur samsvarandi málmjónir og málmjónirnar eru settar á málmtítan bakskautið. Eftir þurrkun, þá hár hiti. Húðað títan rafskaut fæst með sintrun. Húðin sem fæst með þessari aðferð er venjulega tiltölulega einsleit og þétt. Ókosturinn við þessa aðferð er að ferlið er flókið og það er ekki auðvelt að búa til samræmda rafskaut á stóru svæði.

■Sputtering aðferð

Filman sem er útbúin með sputtering aðferðinni er þétt og hefur sterkan bindikraft við undirlagið. Hins vegar þarf þessi aðferð að nota sérstakan búnað, undirbúningsferlið er tiltölulega flókið og móðurvínið er sóað meira, svo það er ekki hentugur fyrir iðnvædda stórframleiðslu.

Kynning á framleiðsluferlinu

1. Veldu TA1 gerð títan grunnefni og vertu viss um að yfirborð plötunnar sé slétt og slétt, án djúpra rispa og ófullkomleika.

2. Framkvæmdu vélræna vinnslu á völdum títan undirlagi og vinndu það í forskriftir og stærðir sem viðskiptavinir krefjast.

3. Perform annealing and leveling treatment on the titanium substrate at a temperature >500 gráður. (Til að útrýma streitu og tryggja flatneskju.)

4. Á meðan á glæðingu og jöfnunarmeðferð stendur mun þétt títanoxíðlag myndast á yfirborði títanundirlagsins og það verður slípað vélrænt eða handvirkt til að gera yfirborðið með málmgljáa af títan.

5. Notaðu 10 prósent styrk af oxalsýru til að súrsa og tæra títan hvarfefnið og framkvæma nokkrar klukkustundir í örlítið sjóðandi ástandi, þannig að yfirborðsoxíðlagið ætist inn í yfirborð títanhýdríðsins.

6. Framkvæmdu sanngjarna eigindlega og megindlega uppsetningu á góðmálmlausn í samræmi við rafskautsumhverfið sem viðskiptavinurinn notar.

7. Athugaðu hvort súrsunartítan grunnefnið sé hæft, þ.e. yfirborðslagið er grátt samræmt pockmarked uppbygging, og framkvæmið síðan handvirka húðun, sintrun í samræmi við stillt viðeigandi hitastig, náttúrulega kælt eftir sintun út úr ofninum, og beita seinni laginu þegar það kólnar í stofuhita. Kreistu, og svo framvegis, þar til meira en 17 til 20 sinnum til að beita stillingarlausninni.

8. Eftir að sintun ofangreindra unnu hluta er lokið er líftilraunaprófið framkvæmt með ofnprófunarstykkinu og prófið er hæft og pakkað til afhendingar.