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涂层钛阳极的失效原因
- 分类：行业动态
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- 来源：
- 发布时间：2022-02-14 13:17
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【概要描述】 钛阳极电解运行过程中，工作寿命有一定的周期。当电压升高到几乎没有电流流过时，钛阳极将失去其功能，这被称为钛阳极钝化。钛阳极钝化有几个原因，比如涂层剥落等。
涂层钛阳极的失效原因
【概要描述】 钛阳极电解运行过程中，工作寿命有一定的周期。当电压升高到几乎没有电流流过时，钛阳极将失去其功能，这被称为钛阳极钝化。钛阳极钝化有几个原因，比如涂层剥落等。
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钛阳极电解运行过程中，工作寿命有一定的周期。当电压升高到几乎没有电流流过时，钛阳极将失去其功能，这被称为钛阳极钝化。钛阳极钝化有几个原因，比如涂层剥落等。
1)涂层剥落：钛阳极由钛基体和活性涂层组成，只有活性涂层起到电化学反应的作用。如果涂层和基体不够牢固，钛阳极从基体上剥离到一定程度就会失去作用。(分为压碎剥落、凸肚剥落和开裂剥落。)
2)涂层有裂纹
电解过程中，在钛阳极处产生新的生态氧，其中一部分在活性涂层与电解液的界面放电，然后离开电极表面产生氧气进入溶液;由于活性涂层中存在裂纹，另一部分氧气被吸附在电极表面，通过扩散或迁移的方式通过活性涂层到达涂层与钛基体的界面。然后，氧被化学吸附在钛衬底表面，与钛形成不导电的氧化膜(二氧化钛)，导致pn结的反向电阻。或者电解液通过涂层裂纹侵入，钛基体缓慢氧化，与活性涂层的界面被腐蚀，导致活性涂层脱落，导致钛阳极电位升高。电位的增加进一步促进了涂层的溶解和钛基体的氧化。
3)RuO2溶解
如果氧气的产生减少，氧化膜的形成可以减慢。当电解总电流密度增加时，氯 气生成速率的增加远大于氧气生成速率，因此电流密度的增加有利于氯 气中氧气含量的降低。
有学者认为，钛基体先预氧化形成氧化膜，可以增加活性涂层与钛基体的附着力，使涂层牢固，防止钌脱落，但也会造成钛阳极欧姆降的增加。
4)氧化物饱和度
活性涂层由非化学计量的RuO2-x和TiO2-x组成，属于缺氧氧化物，其中x约为0.01 ~ 0.02.非化学计量的氧化物是氯 气排放的真正活化中心。这种氧化物越多，活性中心越多，电极活性越好。
涂层钛阳极的电导率是由相同晶型的二氧化钌和二氧化钛热处理形成的扭曲的N型混合晶体的性能，其中存在一些氧空位。当这些氧空位被氧填满时，超电势迅速上升，导致钝化。
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钛阳极的性能特点与非惰性阳极如石墨相比，钛阳极的优点是在其使用寿命内可以保持稳定的阳极和阴极之间的距离(电极之间的距离)。石墨阳极在使用中会逐渐溶解，导致电极间距增大，而惰性钛阳极可以保证稳定的电压和产品质量。由于铂族元素的催化特性，电极表面的交换电流密度大，氧沉淀的过电位低。 - 钛阳极的使用要点 2022-04-30
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