MMO Anodo a rete in titanio
Aggiornato : Jul. 19, 2025L'anodo a rete in titanio MMO (Mixed Metal Oxide Titanium Mesh Anode) è un materiale anodico funzionale ampiamente utilizzato nella protezione catodica, nell'elettrolisi dell'acqua, nella generazione di cloro, nella galvanica e in altri campi. È composto da una matrice GR1 o GR2 di titanio puro di grado industriale, con uno strato di catalizzatore di ossido di metalli preziosi ad alte prestazioni rivestito sulla superficie e ha un'eccellente conduttività, resistenza alla corrosione e durata ultra lunga.
Perché scegliere l'anodo in rete di titanio MMO?
Rispetto ai tradizionali anodi di piombo, anodi di grafite o anodi di ferrosilicio, gli anodi a rete in titanio MMO presentano i seguenti vantaggi:
- Facile installazione e costoruzione semplice
- Lunga durata, la durata progettata può raggiungere più di 75 anni
- Tasso di spargimento del rivestimento basso e uniforme
- Prestazioni stabili, anche in calcestruzzo contaminato da cloruri
- In grado di funzionare ad alte densità di corrente
- Attraverso il miglioramento del rivestimento, si ottiene l'affinamento del grano su scala nanometrica, in modo che il rivestimento e il substrato siano meglio legati e l'effetto elettrocatalitico sia più forte
Si tratta di un componente chiave nell'attuale selezione dell'aggiornamento o della sostituzione del progetto mainstream.
La struttura dell'anodo a rete in titanio MMO
L'anodo a rete in titanio MMO (Mixed Metal Oxide Titanium Mesh Anode) è costoituito da tre componenti principali: substrato di titanio, geometria della rete e rivestimento catalitico MMO. I tre lavorano insieme per determinare la conduttività, l'efficienza di distribuzione della corrente e la durata dell'anodo.
Substrato in titanio
Il materiale di base dell'anodo è titanio commercialmente puro (Grado 1 o Grado 2) in conformità con ASTM B265. Il titanio ha un'eccellente resistenza alla corrosione, una buona resistenza meccanica e una bassa resistività, che lo rendono un metallo ideale come vettore conduttivo.
Il titanio di grado 1 è più puro, più flessibile e più facile da formare, mentre il grado 2 è più forte e più stabile sotto urti o tensioni meccaniche. Entrambi rimangono chimicamente inerti nell'ambiente elettrolitico, garantendo un funzionamento stabile a lungo termine dell'anodo.
Design della struttura a rete
La matrice di titanio viene espansa meccanicamente (metallo espanso) o perforata in una rete per formare una rete o una cintura a rete con pori regolari. Il tipo di foro comune è costoituito da fori a forma di diamante e le dimensioni standard sono 2,5 × 4,6 mm, 1 × 2 mm, 3 × 5 mm, ecc.
La presenza della rete aumenta significativamente la superficie specifica per unità di superficie, il che aiuta a distribuire uniformemente la corrente riducendo la resistenza e il consumo di energia. A seconda dello scenario di utilizzo, l'anodo può essere lavorato in una larghezza di banda di 10-76 mm e uno spessore di 0,9-2 mm e fornito in fogli, nastri o rotoli per adattarsi a serbatoi di cemento, serbatoi elettrolitici o sistemi di layout di grandi dimensioni.
Rivestimento catalitico MMO
Uno strato di rivestimento in ossido composito di metalli preziosi viene applicato sulla superficie della rete di titanio mediante spazzolatura, spruzzatura o decomposizione termica. Questo rivestimento è la chiave della funzione dell'anodo. Di solito è una miscela di ossidi metallici come RuO₂ , IrO₂ , Ta₂O₅ , ecc. , e ha un'elevata attività catalitica e stabilità elettrochimica.
Lo spessore del rivestimento è tipicamente di 5-15 μm, è distribuito uniformemente e ha una forte adesione, che può ridurre significativamente il potenziale di evoluzione dell'ossigeno (valore tipico ≤ 1,68 V), migliorare l'efficienza di corrente e resistere alla corrosione di ioni acido o cloruro.
Anodo a rete in titanio MMO con diversi tipi di rivestimento
Il fulcro delle prestazioni dell'anodo a rete in titanio MMO risiede nel rivestimento in ossido di metallo prezioso sulla sua superficie. Diverse combinazioni catalitiche determinano l'efficienza della reazione elettrochimica, la resistenza alla corrosione, i tipi di elettrolita applicabili e la durata dell'anodo. Di seguito sono riportati i tipi di rivestimenti più comuni attualmente disponibili.
Anodo a maglie di titanio rutenio-iridio
Il sistema rutenio-iridio è attualmente il tipo di rivestimento MMO più utilizzato, particolarmente adatto per la reazione di evoluzione del cloro (evoluzione Cl ₂ ). Ha una bassa tensione di esercizio e un potenziale di reazione stabile, che può migliorare significativamente l'efficienza dell'elettrolisi del cloro e ridurre il consumo di energia.
Il rutenio ha un'elevata attività catalitica, mentre l'iridio offre una buona resistenza alla corrosione. Questo tipo di anodo è comunemente usato nei generatori di ipoclorito di sodio, nei dispositivi di elettrolisi dell'acqua salata, nei sistemi di disinfezione delle piscine, ecc. È adatto anche per processi galvanici contenenti cloro. La durata del rivestimento può raggiungere i 75 anni, il che è adatto per ambienti di uso continuo.
Al fine di studiare il motivo per cui la vita dell'anodo di rutenio-iridio-titanio è così lunga, le micrografie SEM del campione Ru/Ti a diversi ingrandimenti dopo il test di vita accelerata hanno rivelato :
A basso ingrandimento, si può osservare che la superficie del rivestimento misto RuO₂ / IrO₂ è distribuita uniformemente, senza evidenti desquamazioni o micropori, ed è uno strato di film continuo e denso ideale. Questa struttura garantisce una conduzione uniforme della densità di corrente su larga scala.
Ad alto ingrandimento, si può osservare che le particelle di IrO₂ sono uniformemente incorporate nella matrice RuO₂ , formando uno strato di passivazione interfacciale tra le particelle, che allevia efficacemente la concentrazione di stress tra i reticoli. Questo fenomeno di "affinamento del grano su scala nanometrica" e "passivazione del bordo del grano" è la base microscopica per la sua elevata stabilità e lunga durata.
Anodo a maglie di titanio iridio-tantalio
Il sistema Ir-Ta viene utilizzato principalmente per la reazione di evoluzione dell'ossigeno, che si osserva comunemente nell'idrolisi neutra o alcalina, nell'ossidazione anodica, nella reazione organica elettrolitica, nell'elettrodeposizione di metalli e in altre applicazioni.
L'iridio ha una forte resistenza agli acidi, mentre l'ossido di tantalio può migliorare la stabilità del rivestimento e l'uniformità della distribuzione della corrente. Questa formula è più resistente a pH estremi e agli shock ad alta tensione ed è adatta per progetti di ingegneria con elevati requisiti di stabilità. La durata tipica del progetto è di oltre 75 anni, particolarmente adatta per la protezione catodica in calcestruzzo o l'ambiente delle celle elettrolitiche.
Parametri tecnici dell'anodo a rete in titanio MMO
Parametri tecnici dei diversi tipi di rivestimento
| Tipo di rivestimento | Densità di corrente (≤ a lungo termine) | Densità di corrente a breve termine | Potenziale di evoluzione dell'ossigeno | Spessore del rivestimento | Vita utile | Ambiente applicativo |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Ru-Ir MMO | 110 mA/m² | 220 mA/m² | ≤ 1,65 V | 8–15 μ m | 75 Oltre 10 anni | Ambienti clorurati (piscine, salamoia elettrolizzata, protezione catodica) |
| Ir-Ta MMO | 110 mA/m² | 220 mA/m² | ≤ 1,68 V | 6–12 μ m | Oltre 75 anni | Settore della protezione catodica e del trattamento delle acque in calcestruzzo |
Parametri tecnici di diverse specifiche
| Specificazione | Corrente di uscita | Dimensione della maglia (mm) | Durata di esercizio di progetto (anni) |
|---|---|---|---|
| 10 mm x 76 mm | 2,8 mA/m2 | 2,5 x 4,6 x 0,6 | 20, 30, 50, 75 |
| 13 mm x 76 mm | 3,5 A/m2 | 2,5 x 4,6 x 0,6 | 20, 30, 50, 75 |
| 19 mm x 76 mm | 5,28 A/m2 | 2,5 x 4,6 x 0,6 | 20, 30, 50, 75 |
| 1,10 m x 76 mm | 18,8 A/m2 | 34 x 76 x 0,64 | 20, 30, 50, 75 |
| 1,20 m x 76 mm | 24,4 A/m2 | 34 x 76 x 0,89 | 20, 30, 50, 75 |
| 1,20 m x 76 mm | 37,8 A/m2 | 25 x 51 x 0,89 | 20, 30, 50, 75 |
Casi di applicazione dell'anodo a rete in titanio MMO
Ponte Howard Frankland e Ponte sulla spiaggia di Crescent, Florida
Dal 1987, le pile di questi due ponti trasversali sono state dotate di sistemi ICCP a rete in titanio e nastro in titanio. Il contratto aggiuntivo del 2009 ha sepolto circa 11.628 ft² (1.080 m²) di anodi in rete di titanio nel rivestimento del pilastro, con una densità di corrente di progetto di 20 mA/m² e un budget di 3,87 milioni di dollari. Entro il 2021, gli anodi a rete saranno in servizio per >30 anni e il potenziale di polarizzazione monitorato soddisfa ancora lo standard NACE - 850 mV, ritardando significativamente la corrosione dell'acciaio e mantenendo il funzionamento a pieno carico.
Un ponte in calcestruzzo offshore norvegese (ICCP in funzione da 17-18 anni)
Dopo oltre 17 anni di servizio, gli anodi a rete in titanio incorporati in questo ponte in calcestruzzo offshore continuano a fornire un'uscita di corrente stabile. Nella zona di marea, dove le concentrazioni di cloruro raggiungono il 3-4%, il rivestimento rimane intatto e il potenziale dell'armatura in acciaio rimane al di sopra di -750 mV (SCE), soddisfacendo gli standard di protezione catodica. Il sistema funziona con stabilità e affidabilità a lungo termine.
Linea di produzione di galvanica in rame acido PCB
Una linea di placcatura a circuito continuo ha sostituito il tradizionale anodo di piombo con un anodo a rete in titanio Ru-Ir MMO (formula brevettata). Il rapporto di spessore del foro passante/spessore della placcatura superficiale misurato è vicino a 1:1, l'efficienza di corrente è migliorata dell'8% e la distribuzione uniforme della corrente viene mantenuta dopo 10.000 ore di cicli; L'utente ha confermato che la durata dell'anodo può raggiungere più di 5 anni senza la necessità di reintegrare la lamina di piombo.
Anodo a rete in titanio MMO vs anodo a rete in titanio rivestito in platino
In vari sistemi elettrochimici, l'anodo a rete in titanio MMO e l'anodo a rete in titanio placcato in platino sono i due tipi più comuni di anodi. Entrambi utilizzano substrati di titanio, hanno una buona conduttività e resistenza alla corrosione, ma presentano evidenti differenze nella composizione del rivestimento, nell'ambiente applicabile, nella durata e nei costoi.
| Progetto | Anodo a rete in titanio MMO | Anodo a rete in titanio rivestito di platino |
|---|---|---|
| Composizione del rivestimento | Ossidi metallici compositi come RuO₂ , IrO₂ , Ta₂O₅ | Platino metallico (Pt), depositato per galvanica o decomposizione termica |
| Potenziale di evoluzione dell'ossigeno | Circa 1,65–1,70 V | Circa 1,50–1,55 V (inferiore) |
| Supporti applicabili | Ambienti neutri/alcalini/clorurati, come acqua di mare, piscine, protezione del calcestruzzo, salamoia elettrolitica | Acido forte, mezzi altamente corrosivi, come acido solforico, acido fluoridrico, soluzione galvanica |
| Proprietà conduttive | Eccellente | Eccellente (il platino è un metallo prezioso) |
| Attività elettrocatalitica | alto | Molto alto |
| Vita utile | 15-75 anni (a seconda del rivestimento e della densità di corrente) | 5-20 anni (lo spessore del rivestimento ha una grande influenza) |
| costo | Basso, adatto per applicazioni su larga scala | Costoso (alto costoo del platino), utilizzato principalmente in applicazioni di alta precisione |
Come scegliere un anodo a rete in titanio MMO adatto?
Specificare il mezzo di applicazione
Per i fluidi contenenti cloro come l'acqua di mare e la salamoia elettrolitica, si consiglia il rivestimento Ru-Ir; per ambienti neutri o alcalini come i sistemi di protezione del calcestruzzo, il rivestimento Ir-Ta è più adatto.
Determinazione della densità di corrente e della durata
La densità di corrente generale di progetto non supera i 110 mA/m², quando il requisito di durata è superiore a 20 anni, è necessario selezionare un rivestimento ad alta stabilità, facendo riferimento ai dati di durata del produttore.
Scegli la dimensione della maglia appropriata
Il tipo di foro comune è 2,5×4,6 mm, lo spessore 0,9-2,0 mm, la larghezza della cinghia a maglie e la lunghezza della bobina possono essere personalizzate in base al metodo di layout.
Considerare il metodo di installazione
I sistemi di attrezzature sono per lo più saldati e le strutture in calcestruzzo possono essere legate o incollate. Alcuni anodi supportano la riparazione del rivestimento, che favorisce il riutilizzo.
Dimensioni comuni degli anodi in rete di titanio MMO
| Prodotto | Spessore | Grandezza |
|---|---|---|
| Maglia dell'anodo MMO in titanio 0,9 mm di spessore x 100 mm x 100 mm | 0,9 millimetri | 100 mm x 100 mm |
| Maglia dell'anodo MMO in titanio 0,9 mm di spessore x 200 mm x 200 mm | 0,9 millimetri | 200 mm x 200 mm |
| Maglia dell'anodo MMO in titanio 1,0 mm di spessore x 25 mm x 25 mm | 1,0 millimetri | 25 mm x 25 mm |
| Maglia dell'anodo MMO in titanio 1,0 mm di spessore x 100 mm x 100 mm | 1,0 millimetri | 100 mm x 100 mm |
| Maglia dell'anodo MMO in titanio 1,0 mm di spessore x 200 mm x 200 mm | 1,0 millimetri | 200 mm x 200 mm |
| Maglia anodica MMO in titanio 1,0 mm di spessore x 300 mm x 300 mm | 1,0 millimetri | 300 mm x 300 mm |
| Maglia dell'anodo MMO in titanio 1,2 mm di spessore x 100 mm x 200 mm | 1,2 millimetri | 100 mm x 200 mm |
| Rete anodica MMO in titanio 1,2 mm di spessore x 300 mm x 300 mm | 1,2 millimetri | 300 mm x 300 mm |
| Maglia dell'anodo MMO in titanio 1,5 mm di spessore x 100 mm x 100 mm | 1,5 millimetri | 100 mm x 100 mm |
| Maglia dell'anodo MMO in titanio 1,5 mm di spessore x 200 mm x 300 mm | 1,5 millimetri | 200 mm x 300 mm |
| Maglia dell'anodo MMO in titanio 2,0 mm di spessore x 200 mm x 200 mm | 2,0 millimetri | 200 mm x 200 mm |
| Maglia anodica MMO in titanio 2,0 mm di spessore x 400 mm x 400 mm | 2,0 millimetri | 400 mm x 400 mm |
Domande frequenti
Quanto dura la durata dell'anodo a rete in titanio MMO?
Alla normale densità di corrente di progetto (≤110 mA/m²), la durata è tipicamente di 20-75 anni, a seconda del tipo di rivestimento (ad esempio, Ru-Ir o Ir-Ta), dell'ambiente operativo (ad esempio, valore del pH, contenuto di cloro) e delle condizioni di manutenzione.
Quali taglie regolari offrite? Puoi personalizzare?
Forniamo dimensioni regolari come 25×25 mm, 50×50 mm, 100×100 mm, 200×200 mm e spessori che vanno da 0,9 mm a 2,0 mm. Supportiamo anche forme personalizzate, forme di apertura e trattamenti dei bordi secondo i disegni del cliente.
Di che materiale è fatto il rivestimento MMO? Cadrà?
Comunemente usati sono ossidi misti di metalli preziosi come l'ossido di rutenio (RuO ₂ ) e l'ossido di iridio (IrO ₂ ), che sono saldamente legati al substrato di titanio mediante sinterizzazione o spazzolatura ad alta temperatura. Finché viene utilizzato con la densità di corrente e l'ambiente specificati, non è facile da staccare.
Per quali applicazioni sono adatti gli anodi in rete di titanio MMO?
È ampiamente utilizzato nei sistemi di protezione catodica (ponti, tunnel, serbatoi di stoccaggio), elettrolisi dell'acqua, generatori di ipoclorito di sodio, galvanica, trattamento dell'acqua di mare, clorazione delle piscine e altri campi.
Può essere riutilizzato o ricondizionato?
Sì. Se il rivestimento è usurato dopo l'uso ma il substrato di titanio è intatto, possiamo fornire servizi di riparazione del rivestimento senza sostituire l'intero anodo, il che può ridurre significativamente i costoi operativi a lungo termine.
