Аноды, покрытые иридием танталом (Ir-Ta), титановые аноды

Chalco поставляет титановые аноды с иридиевым танталом для кислотного промышленного электролиза. Эти аноды используют титановую подложку с покрытием из смешанного оксида металла Ir-Ta (MMO) и функционируют как нерастворимые, размерно стабильные аноды (DSA) для эволюции кислорода.

Они в основном служат для таких процессов, как производство электролитической медной фольги, гальванизация и электровынос. Для систем электролиза рассола с эволюцией хлоридов, пожалуйста, обратитесь к соответствующим Ru-Ir анодам. Проекты по катодной защите следует оценивать отдельно на основе выходного тока, кабельных соединений и конструкции установки.

Chalco предлагает пластины, сетки, перфорированные пластины, стержни, проволоку, трубку, корзину для анодов и индивидуальные сборки, поддерживающие изготовление титана 1/2 класса, кастомизацию от сборки до чертежа, MTC и повторное покрытие использованных анодов.

Что такое анод титана с иридиевым танталом?

Анод титана с иридиевым танталом покрытым — это смешанный анод оксида металлов (MMO), который использует коммерчески чистый титан в качестве субстрата титана и имеет активный слой IrO₂–Ta₂O₅ на поверхности.

IrO₂ обеспечивает основную электрокаталитическую активность для эволюции кислорода, а Ta₂O₅ действует как стабилизирующий компонент, помогая покрытию сохранять целостность в кислых и сильно окисляющих электролитических средах. Поэтому ИК-Та-аноды широко применяются в производстве электролитической медной фольги, гальванике, электровиндинге и других промышленных электролизах, где доминируют реакции эволюции кислорода.

Этот тип анода также известен как размерно-устойчивый анод (DSA). По сравнению с графитовыми анодами и свинцовыми анодами — которые непрерывно растворяются или постепенно деформируются — их геометрические размеры остаются более стабильными во время работы, что помогает поддерживать равномерное расстояние между электродами, распределение тока и напряжение элемента.

Как нерастворимый анод, он также снижает риск загрязнения электролитами и катодными продуктами, связанного с традиционными растворимыми анодами. При сопоставимых условиях конструкции и эксплуатации электролизера данные поставщиков показывают типичное снижение энергопотребления постоянного тока примерно на 10–20%, хотя фактическая экономия зависит от состава электролита, плотности тока, расстояния между электродами и конструкции оборудования.

Сама титановая подложка обеспечивает электрическую проводимость, механическую поддержку и основу для изготовления; фактический катализ эволюции кислорода осуществляется поверхностным покрытием IrO₂–Ta₂O₅. Если покрытие поцарапано, частично сломается или электролит проникает через трещины и контактирует с титановой подложкой, пассивный оксидный слой на титане может увеличить сопротивление между поверхностями и ухудшить характеристики анодов.

Поэтому предварительная обработка подложки, адгезия покрытия, защита упаковки и предотвращение царапин во время обработки и эксплуатации влияют на окончательный срок службы.

Типичные характеристики анодов IR-Ta

Полное покрытие подходит для конструкций, требующих максимальной активной площади, тогда как частичное или одностороннее покрытие концентрирует активную зону в стороне катодного покрытия и снижает использование благородных металлов в нерабочее пространство.

Способ подключения также должен соответствовать входному току и условиям установки, чтобы избежать контактного сопротивления, локального перегрева или неравномерного распределения электроэнергии.

Доступные формы, технические характеристики и индивидуальная изготовка

Chalco может поставлять пластины, сетки, перфорированные пластины, стержни, проволоку, трубку, корзину анодов и индивидуальные электроды в зависимости от конструкции электролизатора, эффективной площади, способа подачи тока и места установки.

Анод пластины

Пластинчатые аноды подходят для производства медной фольги, электровиннинга и стандартных плоских электролизаторов. Они обеспечивают структурную устойчивость и чётко определённую активную площадь, что облегчает контроль расстояния между электродами и распределением тока.

Перфорированный анод пластины

Перфорированные пластинчатые аноды сочетают в себе жёсткость с эффективным выделением газа и потоком электролита, что делает их идеальными для производства медной фольги и оборудования для непрерывного гальванизационного покрытия. Схема отверстия, соотношение открытой площади и кривизна можно настраивать в зависимости от чертежей.

Сетчатый анод

Сетчатые аноды обеспечивают большую активную площадь и способствуют циркуляции электролитов и газовому отходу, что делает их подходящими для гальванизационного покрытия, извлечения металлов и электрохимического окисления.

Анод Стержня

Анодные стержни идеально подходят для компактных электролизаторов, лабораторных установок и интегрированных электрохимических систем с ограниченным пространством. Диаметр, длина покрытия, резьба и способы соединения можно настраивать.

Анод провода и катушки

Проводные/катушковые аноды могут располагаться в узкие, изогнутые или сложные помещения, что делает их подходящими для небольших реакторов и индивидуальных электролитических компонентов. Диаметр проволоки, форма катушки и высота шага можно регулировать в соответствии с определёнными требованиями.

Трубчатый анод

Трубчатые аноды подходят для цилиндрических элементов, глубоких установок и систем, требующих подключения кабелей. Диаметр трубы, длина, герметизация и конструкция соединения могут быть адаптированы под дизайн оборудования.

Анодная корзина

Анодовые корзины могут соответствовать сложным геометриям заготовок, улучшая распределение тока в углубленных и крайних участках, что делает их идеальными для вспомогательных облицовок и частей неправильной формы.

Среди них пластинчатые и перфорированные пластинчатые аноды подходят для плоских ячеек, производства медной фольги и непрерывных линий покрытия; сетка увеличивает эффективную площадь и способствует потоку электролитов и выделению газа; стержни, провода и трубки подходят для компактного оборудования, цилиндрических конфигураций и определённых монтажных помещений; корзины и многопластиночные сборки могут быть изготовлены с соответствующими контурам катодного или оригинальным чертежам.

Chalco может изготавливать полные анодные сборки с использованием пластин, сеток, стержней, трубок или их комбинаций, на основе чертежей заказчика и конфигурации электролизера.

Размеры, площадь активного покрытия, рамы, методы соединения, монтажные отверстия и входные структуры тока могут быть спроектированы по заказу, чтобы они подходили для OEM-оборудования, многопластинных массив и специализированных электролизаторов.

Краткая цитата

Аноды IR-Ta для электролитической медной фольги

В производстве электролитической медной фольги титановые аноды Ir-Ta устанавливаются в виде нерастворимых анодов вокруг вращающегося катодного барабана. Эволюция кислорода происходит непрерывно на стороне анода, в то время как ионы Cu²⁺ восстанавливаются на поверхности барабана катода, образуя медную фольгу.

По сравнению с традиционными анодами, которые непрерывно растворяются или деформируются, размерно-стабильные IR-Ta аноды помогают поддерживать единообразное расстояние между электродами, распределение тока и напряжение элементов, при этом снижая риск загрязнения электролита анодным материалом.

Эти факторы напрямую влияют на равномерность толщины медной фольги, качество поверхности и стабильность производства, что делает их особенно подходящими для медной фольги из литий-ионных батарей и медной фольги из ПХБ.

Типичные условия производства медной фальги показаны в таблице ниже:

Окончательные параметры применения также должны учитывать концентрации Cu²⁺ и H₂SO₄, содержание Cl⁻, органические добавки, толщину целевой фольги, диаметр барабана катода, скорость линии и условия охлаждения.

Правильное сопоставление кривизны анода, рисунка перфорации и точек подачи токов помогает минимизировать локализованные зоны с высоким током, способствуя более равномерному осаджению по ширине катодного барабана и снижая вариацию толщины, остановки линий и риск переработки.

Конструкции могут иметь встроенные дизайны, определённые чертежами, конфигурации обратного вытяжения или поэтапные перфорации.

Chalco может поставлять пластины, перфорированные пластины и индивидуальные анодные сборки на основе конструкции машины для изготовления фольги, а также подтверждать кривизну, активную покрытую площадь, монтажные отверстия, конструкцию соединения и текущее расположение входа согласно чертежам.

Краткая цитата

Инфра-Та-аноды для гальванического покрытия и поверхностной отделки

В системах гальванизации и поверхностной отделки титановые аноды Ir-Ta часто используются как нерастворимые вспомогательные аноды. По сравнению с растворимыми анодами, которые постепенно растворяются или деформируются, они помогают поддерживать геометрию электродов, распределение тока и состав ванны, одновременно снижая риск попадания анодного материала в электролит.

Для таких процессов, как тревалентное хромирование, обратная импульсная медная покрытие, непрерывное цинкование и оловянное покрытие, эта стабильность помогает снизить горание, неравномерную толщину отложений и незапланированные простои, вызванные обслуживанием анода.

Плотность тока и температура значительно варьируются в зависимости от различных процессов покрытия; Пожалуйста, выбирайте на основе реальных требований к заявке:

Chalco может поставлять пластины, сетки, перфорированные пластины и корзины для анодов, а также предлагает конструкции по принципу постройки по чертежу на основе профиля катода, места в баках и способа монтажа.

Для сложных частей конформные вспомогательные аноды помогают улучшить распределение токов в углублениях, рёбрах и экранированных областях; Для непрерывных линий необходимо чётко указывать эффективную площадь анода, соединение шин, условия охлаждения и расположение входного тока.

Пожалуйста, укажите тип обшивки, состав ванны, температуру, нормальную и пиковую плотность тока, параметры формы волн, геометрию катода и пространство для установки анодов для определения подходящей нерастворимой анодной структуры и раствора покрытия для гальваникового покрытия.

Краткая цитата

IR-Ta аноды для электровывоза и восстановления металлов

В системах восстановления электровинга из цветных металлов и отрабатываемых электролитов аноды титана Ir-Ta в первую очередь обеспечивают стабильную эволюцию кислорода.

По сравнению с традиционными свинцовыми или графитовыми анодами, размерно-стабильные ММО-аноды снижают риски непрерывного растворения анода, деформации и попадания электродных примесей, полученных из электродов, а также помогают контролировать напряжение и рабочее энергопотребление за счёт снижения потенциала эволюции кислорода.

Он может использоваться для электровывоза металлов, таких как Cu, Co, Ni, Zn и Mn, а также подходит для извлечения ценных металлов, таких как медь и никель, из растворов отходов травления ПХБ.

Эталонные условия восстановления отходов травления ПХБ приведены ниже, но эти параметры применимы только к соответствующим системам восстановления:

Окончательный выбор анодов также должен учитывать кислотность, типы ионов металлов, примеси, окислители, температуру, скорость циркуляционного расхода и скорость осаждения катода. Среды, содержащие Mn, F⁻, CN⁻ или высокие уровни Cl⁻, требуют отдельного рассмотрения совместимости покрытий и рисков титановой подложки; стандартные параметры восстановления меди нельзя применять напрямую.

Для электролитических элементов большой площади Chalco может поставлять пластины, сетки и параллельные анодные сборки; Для оборудования с высоким расходом потока и усиленной массовой передачи можно оценивать конструкции циклонного электроуиннинга или плитчатого типа на основе конфигурации системы.

Сетка и собранные аноды увеличивают эффективную площадь электролиза и улучшают поток электролита, но необходимо контролировать расстояние между электродами, точки питания и локальную плотность тока, чтобы избежать коротких замыканий и локальных повреждений, вызванных неравномерным распределением тока, ростом катодного дендрита или чрезмерным накоплением отложений.

Выбор правильного MMO-покрытия: Ir-Ta против Ru-Ir против платинового титана

При выборе MMO-покрытия сначала подтвердите доминирующую анодную реакцию и состав электролита, а не только форму анода.

Ir-Ta, Ru-Ir и платиновый титан используют титановые субстраты, но различаются по составу активного слоя, что приводит к разным применимым средам, первичным реакциям и ключевым факторам покупки.

Для рассола, доминирующих по эволюции хлора, или систем с высоким содержанием хлорида следует отдавать приоритет Ru-Ir MMO; оба покрытия не являются напрямую взаимозаменяемыми.

Платиновый титан лучше подходит для проектов, требующих тонких слоёв драгоценных металлов, специальных геометрий или небольших электролитических элементов. Титановые аноды IR-Ta стоят примерно 60% от платинных электродов, хотя фактическая стоимость зависит от нагрузки на драгоценные металлы, эффективной площади, конструкции и целевой срок службы.

Пожалуйста, укажите состав электролита, нормальную и пиковую плотность тока, размеры катода, толщину целевой медной фольги и анодные чертежи для оценки подходящей нагрузки покрытия, активной площади и конструкции крепления.

Краткая цитата

Титановая подложка, производство, контроль качества и отслеживаемость

Иридиево-танталовые титановые аноды Chalco используют коммерчески чистые титановые субстраты, обычно пластины ASTM B265 Grade 1 (TA1) или эквивалентные формы;

Подложки второго класса доступны по спецификации для применений, требующих большей прочности или большей толщины поперечного сечения.

Пределы химического состава для титана ASTM B265 Grade 1 и Grade 2 следующие (процент веса, массовый процент):

Оба — это чистый титан с чистой коммерческой точки зрения. Grade 1 (TA1) имеет низкое максимальное содержание кислорода и железа, что обеспечивает лучшую пластичность и меньший уровень примесей, что делает его стандартным выбором для анодных субстратов из иридия и тантала. Grade 2 обеспечивает немного большую прочность и подходит для приложений с особыми механическими нагрузками или толщиной стенок.

Chalco может выдавать сертификаты испытаний на мельнице (MTC) для подложок по заказу для подтверждения химического состава и механических свойств.

Контролируемый производственный процесс

Производство обычно включает выбор титановой подложки, резку, изгиб или сварку, отжиг и выравнивание, механическую шлифовку, маринование щавелевой кислоты, многократное нанесение покрытий и термическую обработку.

После поверхностной активации титановый субстрат покрывается формулой, адаптированной под конкретное применение, и через несколько циклов слоя слоя формируется активный слой IrO₂–Ta₂O₅; Купоны свидетелей используются для проверки стабильности пакетного процесса.

Предварительная обработка поверхности крайне важна. Правильная шлифовка и кислотная маринозание удаляют масла и оксидные слои, улучшая прилипливость покрытия к титановой подложке.

Контроль качества и инспекция

Следующие элементы контроля качества могут быть настроены в зависимости от заказа и объема инспекции:

• Титановая подложка MTC
• Осмотр размеров
• Визуальный осмотр покрытия
• Проверка толщины покрытия или нагрузки
• Запись процесса нанесения покрытия
• Оценка тестового купона
• XRF-анализ
• Ускоренный тест на жизнь (ALT)
• Проверка электрических соединений
• Маркировка продукта и пакетная или серийная отслеживаемость

Документация и отслеживаемость

Каждой партии или единице может быть присвоен код продукта, номер партии или серийный номер для каждого заказа, связанный с чертежами, сертификатами субстрата, записями инспекции и списками упаковки.

Заявление о качестве и сертификации

Производство и инспекция осуществляются в соответствии с документированными процедурами контроля качества.

Нагрузка на иридий, плотность тока и срок службы

Основные характеристики IR-Ta анодов зависят от баланса между нагрузкой на иридиум и рабочими условиями. Большая нагрузка на иридий продлевает срок службы покрытия, но увеличивает стоимость;

Поэтому Chalco настраивает инфракрасную нагрузку для каждой партии анодов в зависимости от типа электролита, плотности тока и срока службы проектной цели. Типичное значение — 8 g Ir/m² в качестве эталонного параметра проектирования; фактические значения могут корректироваться в зависимости от условий эксплуатации и будут указаны в MTC.

Жизнь анода зависит от кислотности электролита, плотности тока, температуры и условий окисления. Сертификаты на ускоренный срок службы (ALT) или сертификаты свидетелей предоставляют отсылки к жизненным тенденциям, но не приравниваются к сроку службы в полевых условиях. Фактический срок службы должен подтверждаться исходя из условий эксплуатации клиента и MTC.

Chalco рекомендует предоставить следующую информацию для определения оптимальной конфигурации:

• Состав электролитов и pH
• Целевая и максимальная плотность тока
• Требования к проектному сроку службы
• Геометрия катод и конфигурация установки анода

С этими параметрами Chalco может оптимизировать толщину покрытия, распределение активной площади и нагрузку на иридиум, чтобы анод соответствовал как сроку службы, так и требованиям экономической эффективности.

Повторное покрытие и реактивация анодов

После достижения проектного срока службы или локального износа покрытие титанового анода Ir-Ta можно заново покрыть или повторно активировать, чтобы продлить срок службы без замены всей титановой подложки.

Сам титановый субстрат многоразовый. После очистки его можно заново покрыть слоем IrO₂–Ta₂O₅ для восстановления каталитической эффективности, тем самым снижая общие затраты на владение.

Процесс повторного покрытия обычно включает очистку поверхности, активацию, повторное нанесение покрытия и несколько циклов спекания для обеспечения прочной адгезии между покрытием и титановой подложкой и восстановления активности выработки кислорода.

Для клиентов, стремящихся снизить затраты или продлить срок службы оборудования, это предлагает экономически выгодное решение, минимизируя утилизацию использованных анодов и воздействие на окружающую среду.

Пожалуйста, укажите размеры, толщину покрытия и ожидаемый срок службы анодов, подлежащих повторному покрытию, чтобы Chalco мог подтвердить подходящее повторное покрытие/повторную активацию方案.

Краткая цитата

Упаковка, документация и экспортная доставка

Активное покрытие на Ir-Ta анодах относительно тонкое; Поэтому защита от царапин, экструзии и ударов по клеммам соединения крайне важна при транспортировке.

Chalco использует ПЭ-пленку, крафт-бумагу, пену EPE и мягкие сепараторы для индивидуальной упаковки в зависимости от формы продукта. Между пластинами и сеткой добавляются изоляционные слои, стержни и трубки поддерживаются внутри, а резьба, кабели, шины и сварные соединения получают специальную защиту.

После надёжной фиксации продукты упаковывают в герметичные фанерные корпуса, чтобы минимизировать истирание или деформацию при дальних морских или воздушных перевозках и при многократной обработке.

Документы по поставке могут включать, в зависимости от заказа и согласованного объёма инспекции:

• Коммерческий счет
• Список упаковки
• Титановая подложка MTC
• Сертификат соответствия (CoC)
• Отчёт о размерной инспекции
• Запись испытаний покрытий или электрохимических испытаний
• Этикетка продукта и номер партии
• Сертификат происхождения по запросу
• Фотографии упаковки и отправки

Способ отправки определяется размером, весом, пунктом назначения и графиком доставки. Небольшие партии образцов могут быть отправлены курьером или авиаперевозкой; стандартные заказы могут использовать воздушные или морские грузовые перевозки; а длинные трубчатые, стержневые или рамчатые компоненты обычно лучше подходят для морских грузов. MOQ, сроки поставки, способ упаковки и необходимая документация подтверждаются в каждом заказе.

Пожалуйста, укажите страну назначения, сроки доставки, ограничения по упаковке и необходимые документы в вашем запросе, чтобы мы могли подтвердить подходящее решение для экспортной упаковки и доставки.

Термическая обработка

Электрохимические испытания

Защитная упаковка

Экспортные ящики

Часто задаваемые вопросы

Является ли анод Ir-Ta тем же самом, что анод Ru-Ir?

Нет. Аноды IR-Ta MMO в первую очередь используются для кислотного электролиза и эволюции кислорода, тогда как Ru-Ir MMO аноды подходят для эволюции хлора в рассолах или высокохлоридных средах. Отбор должен основываться на доминирующей анодической реакции и составе электролита.

Какой анод используется для электролитической медной фольги?

Титановые аноды с IR-Ta обычно применяются в системах с кислотным сульфатом меди. Они нерастворимы и размерно стабильны, сохраняя равномерный зазор электродов и распределение тока. Окончательные характеристики должны быть подтверждены на основе состава электролита, размера барабана катода, плотности тока и толщины фольги.

Какую нагрузку на иридий и плотность тока мне стоит указать?

Это зависит от вашего электролита, целевой плотности тока и срока службы проекта. Chalco может оптимизировать нагрузку на иридий в зависимости от условий работы, при этом конечные значения зависят от MTC.

Какой срок службы я могу ожидать?

Срок службы зависит от состава электролита, температуры, плотности тока и конфигурации покрытия. Ускоренные испытания на срок службы (ALT) или пробные образцы из той же печи доступны только для справки; фактический срок службы в поле должен быть проверен на основе реальных условий эксплуатации и MTC.

Можно ли заново покрыть анод из титана Ir-Ta?

Да. Титановый субстрат многоразовый. После снятия старого покрытия он может пройти повторное покрытие или повторную активацию для продления срока службы анода и снижения долгосрочных затрат.

Может ли Chalco поставить индивидуальные формы, такие как сетка, стержень, трубка или корзина?

Да. Chalco предлагает пластины, сетку, перфорированные пластины, стержни, проволоки, трубки, корзины и индивидуальные сборки, поддерживая индивидуальную адаптацию от строя до чертежа на основе чертежей, размеров и текущих требований к распределению.

Запросите смету или технический лист

Chalco предоставляет индивидуальные консультации и подтверждение спецификаций для каждого типа IR-Ta анода.

Клиенты могут предоставить следующую информацию, чтобы наши инженеры могли рекомендовать наиболее подходящую конфигурацию анода:

• Состав электролитов и pH
• Целевая и максимальная плотность тока
• Срок службы и рабочая температура
• Катодна геометрия и доступное пространство для установки анодов
• Выбранная форма анодного (пластина, сетка, стержень, трубка, корзина или индивидуальная сборка)
• Ожидаемая активная покрытая площадь и количество
• Любые чертежи или CAD-файлы
• Обязательные документы MTC, CoC или другие инспекционные документы