· 结构与材料:通常采用符合 ASTM B348 标准的 1 级或 2 级钛作为基体材料,具有良好的耐腐蚀性和机械性能。在钛带表面通过特定工艺涂覆混合金属氧化物催化剂,如钌铱氧化物、铱钽氧化物等,赋予其良好的电催化活性、导电性和抗氧化性。
· 性能特点:
· 耐腐蚀性强:钛基体本身在氧化性介质中能迅速生成致密氧化膜,抵抗介质侵蚀,在 3.5% NaCl 溶液中,腐蚀速率极低。同时,表面的金属氧化物涂层也具有优异的耐蚀性,可在多种腐蚀性环境中稳定工作。
· 电催化性能好:涂层可降低析氧、析氯等反应的过电位,提高电极反应效率,有利于节约电能。例如在盐水电解生产氯碱时,钛阳极对氯过电位低,在 1A/cm² 时比石墨阳极低 140mV。
· 使用寿命长:由于腐蚀速率低且电催化性能稳定,钛带阳极在正常使用条件下具有较长的使用寿命,在阴极保护环境中寿命可达 50 年以上。
· 尺寸稳定性高:在电解过程中,钛带阳极的尺寸基本保持不变,极距变化小,可保证电解操作在槽电压稳定的情况下进行,提高电流效率。
· 制备方法:一般采用热分解法,将含有活性金属元素的盐溶液涂覆在钛带表面,经过干燥后在一定温度下烧结,使盐类分解为金属氧化物并与钛基体结合,形成牢固的涂层。通过多次涂覆和烧结,可以控制涂层的厚度和性能。
· 应用领域:
· 阴极保护:是外加电流阴极保护系统中常用的辅助阳极材料,可用于地下储罐、地面储罐、水储罐的罐底保护,也可用于管道内壁、冷凝水箱、换热器等的防腐,还能应用于船舶、道路、桥梁、建筑钢体等的阴极保护。
· 电解行业:在氯碱工业、电解水制氢、电镀等领域发挥着重要作用。例如在电镀中,可作为阳极或辅助阳极,用于镀镍、镀金、镀铬等工艺,能提高镀层质量和电镀效率。