MMO شبكة التيتانيوم الأنود
تحديث : Jul. 19, 2025MMO التيتانيوم شبكة الأنود (أكسيد المعادن المختلطة التيتانيوم شبكة الأنود الأوند) هي مادة أنود وظيفية تستخدم على نطاق واسع في الحماية الكاثودية ، والتحليل الكهربائي للمياه ، وتوليد الكلور ، والطلاء الكهربائي وغيرها من المجالات. وهي تتألف من مصفوفة من التيتانيوم النقي GR1 أو GR2 من الدرجة الصناعية ، مع طبقة محفز أكسيد المعادن الثمينة عالية الأداء مطلية على السطح ، ولها موصلية ممتازة ومقاومة للتآكل وعمر خدمة طويل للغاية.
لماذا تختار أنود شبكة التيتانيوم MMO؟
بالمقارنة مع أنودات الرصاص التقليدية أو أنودات الجرافيت أو أنودات السيليكون الحديدية ، تتمتع أنودات شبكة التيتانيوم MMO بالمزايا التالية:
- سهل التركيب والبناء البسيط
- عمر خدمة طويل ، يمكن أن تصل مدة الخدمة المصممة إلى أكثر من 75 عاما
- معدل تساقط طلاء منخفض وموحد
- أداء مستقر ، حتى في الخرسانة الملوثة بالكلوريد
- قادرة على العمل بكثافة تيار عالية
- من خلال تحسين الطلاء ، يتم تحقيق صقل الحبوب على نطاق النانو ، بحيث يتم ربط الطلاء والركيزة بشكل أفضل ويكون التأثير الحفاز الكهربائي أقوى
إنه مكون رئيسي في ترقية المشروع السائد الحالي أو اختيار الاستبدال.
هيكل MMO شبكة التيتانيوم الأنود
يتكون الأنود الشبكي المصنوع من التيتانيوم MMO (أنود شبكة التيتانيوم بأكسيد المعادن المختلطة) من ثلاثة مكونات أساسية: ركيزة التيتانيوم ، وهندسة الشبكة ، والطلاء التحفيزي MMO. يعمل الثلاثة معا لتحديد الموصلية وكفاءة التوزيع الحالي وعمر خدمة الأنود.
ركيزة التيتانيوم
المادة الأساسية للأنود هي التيتانيوم النقي تجاريا (الدرجة 1 أو الدرجة 2) وفقا ل ASTM B265. يتمتع التيتانيوم بمقاومة ممتازة للتآكل وقوة ميكانيكية جيدة ومقاومة منخفضة ، مما يجعله معدنا مثاليا كحامل موصل.
التيتانيوم من الدرجة 1 أنقى وأكثر مرونة وأسهل في التشكيل ، في حين أن الدرجة 2 أقوى وأكثر استقرارا تحت الصدمات الميكانيكية أو التوتر. كلاهما يظل خاملا كيميائيا في البيئة الإلكتروليتية ، مما يضمن التشغيل المستقر للأنود على المدى الطويل.
تصميم هيكل شبكي
يتم توسيع مصفوفة التيتانيوم ميكانيكيا (معدن موسع) أو مثقوبها في شبكة لتشكيل حزام شبكي أو شبكي بمسام منتظمة. نوع الثقب الشائع هو ثقوب على شكل ماسي ، والأحجام القياسية هي 2.5 × 4.6 مم ، 1 × 2 مم ، 3 × 5 مم ، إلخ.
يزيد وجود الشبكة بشكل كبير من مساحة السطح المحددة لكل وحدة مساحة ، مما يساعد على توزيع التيار بالتساوي مع تقليل المقاومة واستهلاك الطاقة. اعتمادا على سيناريو الاستخدام ، يمكن معالجة الأنود إلى عرض نطاق ترددي 10-76 مم وسمك 0.9-2 مم ، وتوفيره في صفائح أو شرائط أو لفات للتكيف مع الخزانات الخرسانية أو الخزانات الإلكتروليتية أو أنظمة التخطيط ذات المساحة الكبيرة.
طلاء حفاز MMO
يتم تطبيق طبقة من طلاء أكسيد المعادن الثمينة على سطح شبكة التيتانيوم عن طريق التنظيف بالفرشاة أو الرش أو التحلل الحراري. هذا الطلاء هو مفتاح وظيفة الأنود. عادة ما يكون مزيجا من أكاسيد المعادن مثل RuO₂ و IrO₂ و Ta₂O₅ وما إلى ذلك ، وله نشاط تحفيزي عالي واستقرار كهروكيميائي.
عادة ما يكون سمك الطلاء من 5 إلى 15 ميكرومتر ، ويتم توزيعه بالتساوي ، وله التصاق قوي ، والذي يمكن أن يقلل بشكل كبير من إمكانات تطور الأكسجين (القيمة النموذجية ≤ 1.68 فولت) ، ويحسن الكفاءة الحالية ، ويقاوم تآكل أيون الحمض أو الكلوريد.
MMO شبكة التيتانيوم أنود مع أنواع طلاء مختلفة
يكمن جوهر أداء الأنود الشبكي التيتانيوم MMO في طلاء أكسيد المعادن الثمينة على سطحه. تحدد التركيبات الحفازة المختلفة كفاءة التفاعل الكهروكيميائي ومقاومة التآكل وأنواع الإلكتروليت القابلة للتطبيق وعمر خدمة الأنود. فيما يلي أكثر أنواع الطلاءات شيوعا المتوفرة حاليا.
أنود شبكة التيتانيوم الروثينيوم والإيريديوم
يعد نظام الروثينيوم والإيريديوم حاليا أكثر أنواع طلاء MMO استخداما ، وهو مناسب بشكل خاص لتفاعل تطور الكلور (تطور Cl ₂). لديها جهد تشغيل منخفض وإمكانات تفاعل مستقرة ، والتي يمكن أن تحسن بشكل كبير من كفاءة التحليل الكهربائي للكلور وتقلل من استهلاك الطاقة.
يحتوي الروثينيوم على نشاط تحفيزي عالي ، بينما يوفر الإيريديوم مقاومة جيدة للتآكل. يستخدم هذا النوع من الأنود بشكل شائع في مولدات هيبوكلوريت الصوديوم ، وأجهزة التحليل الكهربائي للمياه المالحة ، وأنظمة تطهير حمامات السباحة ، إلخ. كما أنها مناسبة لعمليات الطلاء الكهربائي المحتوية على الكلور. يمكن أن يصل عمر الطلاء إلى 75 عاما ، وهو مناسب لبيئات الاستخدام المستمر.
من أجل دراسة سبب طول عمر أنود الروثينيوم والإيريديوم والتيتانيوم ، كشفت الصور المجهرية SEM لعينة Ru / Ti بتكبيرات مختلفة بعد اختبار العمر المتسارع:
تكبير منخفض ، يمكن ملاحظة أن سطح الطلاء المختلط RuO₂ / IrO₂ موزع بالتساوي ، مع عدم وجود تقشير واضح أو مسام دقيقة ، وهو طبقة فيلم مثالية مستمرة وكثيفة. يضمن هذا الهيكل توصيلا موحدا لكثافة التيار على نطاق واسع.
التكبير العالي ، يمكن ملاحظة أن جزيئات IrO₂ مضمنة بشكل موحد في مصفوفة RuO₂ ، مما يشكل طبقة تخميل بين الجسيمات ، مما يخفف بشكل فعال من تركيز الإجهاد بين المشابك. هذه الظاهرة المتمثلة في "صقل الحبوب النانوية" و "تخميل حدود الحبوب" هي الأساس المجهري لاستقرارها العالي وعمرها الطويل.
أنود شبكة إيريديوم التنتالوم من التيتانيوم
يستخدم نظام Ir-Ta بشكل أساسي لتفاعل تطور الأكسجين ، والذي يظهر بشكل شائع في التحلل المائي المحايد أو القلوي ، والأكسدة الأنودية ، والتفاعل العضوي الإلكتروليتي ، والترسيب الكهربائي للمعادن وغيرها من التطبيقات.
يتمتع الإيريديوم بمقاومة قوية للأحماض ، في حين أن أكسيد التنتالوم يمكن أن يحسن استقرار الطلاء وتوحيد التوزيع الحالي. هذه الصيغة أكثر مقاومة لصدمات الأس الهيدروجيني الشديدة والجهد العالي ، وهي مناسبة للمشاريع الهندسية ذات متطلبات الاستقرار العالية. عمر التصميم النموذجي هو أكثر من 75 عاما ، وهو مناسب بشكل خاص للحماية الكاثودية للخرسانة أو بيئة الخلايا الإلكتروليتية.
المعلمات الفنية لأنود شبكة التيتانيوم MMO
المعلمات الفنية لأنواع الطلاء المختلفة
| نوع الطلاء | الكثافة الحالية (على المدى الطويل ≤) | كثافة التيار قصيرة المدى | إمكانات تطور الأكسجين | سمك الطلاء | عمر الخدمة | بيئة التطبيق |
|---|---|---|---|---|---|---|
| رو الأشعة تحت الحمراء MMO | 110 مللي أمبير/م² | 220 مللي أمبير/م² | ≤ 1.65 فولت | 8-15 μ م | 75 أكثر من 10 سنوات | البيئات المكلورة (حمامات السباحة، محلول ملحي بالكهرباء، الحماية الكاثودية) |
| -تا MMO | 110 مللي أمبير/م² | 220 مللي أمبير/م² | ≤ 1.68 فولت | 6–12 μ م | أكثر من 75 عاما | مجال الحماية الكاثودية للخرسانة ومعالجة المياه |
المعلمات الفنية لمواصفات مختلفة
| مواصفات | تيار الإخراج | حجم الشبكة (مم) | عمر خدمة التصميم (سنوات) |
|---|---|---|---|
| 10 مم × 76 مم | 2.8 مللي أمبير/م2 | 2.5 × 4.6 × 0.6 | 20, 30, 50, 75 |
| 13 مم × 76 مم | 3.5 أمبير / م 2 | 2.5 × 4.6 × 0.6 | 20, 30, 50, 75 |
| 19 مم × 76 مم | 5.28 أمبير / م 2 | 2.5 × 4.6 × 0.6 | 20, 30, 50, 75 |
| 1.10 م × 76 ملم | 18.8 أمبير/م2 | 34 س 76 س 0.64 | 20, 30, 50, 75 |
| 1.20 م × 76 ملم | 24.4 أمبير/م2 | 34 س 76 س 0.89 | 20, 30, 50, 75 |
| 1.20 م × 76 ملم | 37.8 أمبير/م2 | 25 × 51 × 0.89 | 20, 30, 50, 75 |
حالات تطبيق أنود شبكة التيتانيوم MMO
جسر هوارد فرانكلاند وجسر شاطئ الهلال ، فلوريدا
منذ عام 1987 ، تم تجهيز أرصفة هذين الجسرين العابرين للبحار بشبكة من التيتانيوم وأنظمة ICCP لشريط التيتانيوم. دفن العقد الإضافي في عام 2009 ما يقرب من 11,628 قدما مربعا (1,080 مترا مربعا) من الأنودات الشبكية المصنوعة من التيتانيوم في كسوة الرصيف ، بكثافة تيار تصميم تبلغ 20 مللي أمبير / متر مربع وميزانية قدرها 3.87 مليون دولار أمريكي. بحلول عام 2021 ، ستكون الأنودات الشبكية في الخدمة لمدة >30 عاما ، ولا تزال إمكانات الاستقطاب المراقبة تفي بمعيار NACE - 850 مللي فولت ، مما يؤخر بشكل كبير تآكل الفولاذ ويحافظ على تشغيل الحمل الكامل.
جسر خرساني بحري نرويجي (يعمل ICCP لمدة 17-18 عاما)
بعد أكثر من 17 عاما في الخدمة ، تستمر الأنودات الشبكية المصنوعة من التيتانيوم المدمجة في هذا الجسر الخرساني البحري في تقديم إنتاج تيار مستقر. في منطقة المد والجزر ، حيث تصل تركيزات الكلوريد إلى 3-4٪ ، يظل الطلاء سليما ، وتظل إمكانات حديد التسليح الفولاذية أعلى من -750 مللي فولت (SCE) ، مما يفي بمعايير الحماية الكاثودية. يعمل النظام باستقرار وموثوقية على المدى الطويل.
خط إنتاج الطلاء الكهربائي بالنحاس حمض ثنائي الفينيل متعدد الكلور
استبدل خط طلاء لوحة الدوائر المستمرة أنود الرصاص التقليدي بأنود شبكي من التيتانيوم رو الأشعة تحت الحمراء MMO (صيغة حاصلة على براءة اختراع). تقترب نسبة سمك الطلاء من خلال الثقب / السطح المقاسة من 1: 1 ، ويتم تحسين الكفاءة الحالية بنسبة 8٪ ، ويتم الحفاظ على توزيع التيار المنتظم بعد 10،000 ساعة من ركوب الدراجات ؛ أكد المستخدم أن عمر الأنود يمكن أن يصل إلى أكثر من 5 سنوات دون الحاجة إلى تجديد رقائق الرصاص.
MMO التيتانيوم شبكة الأنود مقابل أنود شبكة التيتانيوم المطلي بالبلاتين
في الأنظمة الكهروكيميائية المختلفة ، يعد أنود شبكة التيتانيوم MMO والأنود الشبكي المطلي بالبلاتين من الأنودات أكثر أنواع الأنودات. كلاهما يستخدم ركائز التيتانيوم ، ولديه موصلية جيدة ومقاومة للتآكل ، ولكن لهما اختلافات واضحة في تكوين الطلاء ، والبيئة القابلة للتطبيق ، وعمر الخدمة والتكلفة.
| مشروع | MMO شبكة التيتانيوم الأنود | أنود شبكي من التيتانيوم المطلي بالبلاتين |
|---|---|---|
| تكوين الطلاء | أكاسيد المعادن المركبة مثل RuO₂ و IrO₂ و Ta₂O₅ | معدن البلاتين (Pt) ، يترسب عن طريق الطلاء الكهربائي أو التحلل الحراري |
| إمكانات تطور الأكسجين | حوالي 1.65-1.70 فولت | حوالي 1.50-1.55 فولت (أقل) |
| الوسائط القابلة للتطبيق | البيئات المحايدة / القلوية / المكلورة ، مثل مياه البحر ، حمامات السباحة ، حماية الخرسانة ، محلول ملحي كهربائيا | حمض قوي ، وسائط شديدة التآكل ، مثل حمض الكبريتيك ، حمض الهيدروفلوريك ، محلول الطلاء الكهربائي |
| خصائص موصلة | ممتازة | ممتاز (البلاتين معدن ثمين) |
| النشاط الكهربائي | عال | عالية جدا |
| عمر الخدمة | 15-75 سنة (حسب الطلاء والكثافة الحالية) | 5-20 سنة (سمك الطلاء له تأثير كبير) |
| كلف | منخفض ومناسب للتطبيقات واسعة النطاق | باهظة الثمن (تكلفة بلاتينية عالية) ، تستخدم في الغالب في التطبيقات عالية الدقة |
كيفية اختيار أنود شبكة التيتانيوم MMO؟
تحديد وسيط التطبيق
بالنسبة للوسائط المحتوية على الكلور مثل مياه البحر والمحلول الملحي إلكتروليتي ، يوصى بطلاء Ru-Ir. بالنسبة للبيئات المحايدة أو القلوية مثل أنظمة حماية الخرسانة ، يكون طلاء Ir-Ta أكثر ملاءمة.
تحديد كثافة التيار والعمر الافتراضي
لا تتجاوز كثافة تيار التصميم العام 110 مللي أمبير / م² ، عندما تكون متطلبات عمر الخدمة أكبر من 20 عاما ، يجب اختيار طلاء عالي الثبات ، في إشارة إلى بيانات عمر خدمة الشركة المصنعة.
اختر حجم الشبكة المناسب
نوع الثقب المشترك هو 2.5×4.6 مم ، سمك 0.9-2.0 مم ، يمكن تخصيص عرض الحزام الشبكي وطول الملف وفقا لطريقة التخطيط.
ضع في اعتبارك طريقة التثبيت
أنظمة المعدات ملحومة في الغالب ، ويمكن ربط الهياكل الخرسانية أو ربطها. تدعم بعض الأنودات إصلاح الطلاء ، مما يؤدي إلى إعادة الاستخدام.
الأحجام الشائعة لأنودات شبكة التيتانيوم MMO
| حاصل الضرب | سمك | حجم |
|---|---|---|
| شبكة الأنود MMO التيتانيوم 0.9 مم سميكة × 100 مم × 100 مم | 0.9 ملم | 100 مم × 100 مم |
| شبكة أنود MMO من التيتانيوم 0.9 مم سميكة × 200 مم × 200 مم | 0.9 ملم | 200 مم × 200 مم |
| شبكة أنود MMO من التيتانيوم بسمك 1.0 مم × 25 مم × 25 مم | 1.0 ملم | 25 مم × 25 مم |
| شبكة الأنود التيتانيوم MMO 1.0 مم سميكة × 100 مم × 100 مم | 1.0 ملم | 100 مم × 100 مم |
| شبكة أنود MMO من التيتانيوم بسمك 1.0 مم × 200 مم × 200 مم | 1.0 ملم | 200 مم × 200 مم |
| شبكة أنود التيتانيوم MMO 1.0 مم سميكة × 300 مم × 300 مم | 1.0 ملم | 300 مم × 300 مم |
| شبكة الأنود MMO التيتانيوم 1.2 مم سميكة × 100 مم × 200 مم | 1.2 ملم | 100 مم × 200 مم |
| شبكة أنود MMO من التيتانيوم 1.2 مم سميكة × 300 مم × 300 مم | 1.2 ملم | 300 مم × 300 مم |
| شبكة أنود MMO من التيتانيوم 1.5 مم سميكة × 100 مم × 100 مم | 1.5 ملم | 100 مم × 100 مم |
| شبكة أنود التيتانيوم MMO 1.5 مم سميكة × 200 مم × 300 مم | 1.5 ملم | 200 مم × 300 مم |
| شبكة أنود التيتانيوم MMO 2.0 مم سميكة × 200 مم × 200 مم | 2.0 ملم | 200 مم × 200 مم |
| شبكة الأنود التيتانيوم MMO 2.0 مم سميكة × 400 مم × 400 مم | 2.0 ملم | 400 مم × 400 مم |
الأسئلة المتداولة
ما هي مدة خدمة أنود شبكة التيتانيوم MMO؟
في كثافة تيار التصميم العادية (≤110 مللي أمبير / م²) ، تكون مدة الخدمة عادة 20-75 عاما ، اعتمادا على نوع الطلاء (على سبيل المثال ، Ru-Ir أو Ir-Ta) ، وبيئة التشغيل (على سبيل المثال ، قيمة الأس الهيدروجيني ، ومحتوى الكلور) ، وظروف الصيانة.
ما هي الأحجام العادية التي تقدمونها؟ هل يمكنك التخصيص؟
نحن نقدم أحجاما عادية مثل 25×25 مم ، 50×50 مم ، 100×100 مم ، 200×200 مم ، وسماكات تتراوح من 0.9 مم إلى 2.0 مم. نحن ندعم أيضا الأشكال المخصصة وأشكال الفتح ومعالجات الحواف وفقا لرسومات العملاء.
ما هي المواد التي يتكون منها طلاء MMO؟ هل ستسقط؟
يشيع استخدام أكاسيد المعادن الثمينة المختلطة مثل أكسيد الروثينيوم (RuO ₂) وأكسيد الإيريديوم (IrO ₂) ، والتي ترتبط بقوة بركيزة التيتانيوم عن طريق التلبيد أو التنظيف بالفرشاة بدرجة حرارة عالية. طالما يتم استخدامه تحت كثافة التيار والبيئة المحددة ، فليس من السهل السقوط.
ما هي التطبيقات التي تناسبها أنودات شبكة التيتانيوم MMO؟
يستخدم على نطاق واسع في أنظمة الحماية الكاثودية (الجسور ، الأنفاق ، صهاريج التخزين) ، التحليل الكهربائي للمياه ، مولدات هيبوكلوريت الصوديوم ، الطلاء الكهربائي ، معالجة مياه البحر ، كلورة حمامات السباحة وغيرها من المجالات.
هل يمكن إعادة استخدامها أو تجديدها؟
نعم. إذا كان الطلاء مهترئا بعد الاستخدام ولكن ركيزة التيتانيوم سليمة ، فيمكننا تقديم خدمات إصلاح الطلاء دون استبدال الأنود بالكامل ، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف التشغيل على المدى الطويل.
