鈦陽(yáng)極在金屬箔生產(chǎn)領(lǐng)域的應用
發(fā)布時(shí)間: 2022-06-26 瀏覽:592
在電解銅箔生產(chǎn)過(guò)程中,生箔機陽(yáng)極是最關(guān)鍵的部件之一,而且陽(yáng)極材料及陽(yáng)極結構形式選擇都很重要。陽(yáng)極材料的發(fā)展過(guò)程,經(jīng)歷了從可溶性陽(yáng)極到不溶性陽(yáng)極,從鉛板陽(yáng)極到鑄造加工成的鉛合金陽(yáng)極,近年來(lái),鈦電極/鈦陽(yáng)極成功地應用在生箔機上。
20世紀90年代國內外大部分銅箔廠(chǎng)家仍是采用鉛合金陽(yáng)極來(lái)生產(chǎn)電解銅箔,使用鉛陽(yáng)極存在的問(wèn)題是:
?。?)由于鉛合金陽(yáng)極在酸性硫酸銅電解液中易于腐蝕,產(chǎn)生大量的PbSO4沉渣,進(jìn)入到電解液中,增加了電解液正常維護的難度,不可避免地影響到銅箔質(zhì)量的穩定性;
?。?)由于鉛合金陽(yáng)極表面不斷腐蝕和溶解,使得陰、陽(yáng)極間距不斷變大,一般情況下,每年溶解使陰、陽(yáng)極間距增大10~20mm,而使槽壓升高;
?。?)鉛陽(yáng)極表面的溶解,受電場(chǎng)分布、流量分布等各種因素的影響,不可能完全均勻,陰陽(yáng)極間距無(wú)法保持均勻一致,產(chǎn)出的銅箔沿寬度方向的均勻性受到影響;并且初始陰陽(yáng)極的間距不可能設計得非常小,否則陽(yáng)極溶解后更難保證銅箔厚度的均勻性,一般情況下采用鉛合金陽(yáng)極的初始極間距都大于10mm。
為了克服鉛合金陽(yáng)極存在的上述缺陷,同時(shí)具備良好的耐蝕性能和較低的陽(yáng)極過(guò)電位,于是選用了鈦材作為陽(yáng)極的支撐體,在沿鈦板陽(yáng)極的內側弧面上熱涂一層特殊涂層。
鈦陽(yáng)極/鈦電極既克服了鉛陽(yáng)極尺寸不穩定的缺點(diǎn),降低了能耗,改善了銅箔的厚度均勻性,又便于保持電解液的純凈度,穩定了銅箔產(chǎn)品的內在質(zhì)量指標。
鈦陽(yáng)極/鈦電極與鉛陽(yáng)極相比更適合應用在高電流密度的條件下,并且可在窄極間距條件下(約5mm左右),生產(chǎn)出高品質(zhì)的電解銅箔產(chǎn)品。
在電解法生產(chǎn)銅箔的過(guò)程中,僅銅從電解液中電沉積析出一項的電解消耗,就占全部生產(chǎn)成本的10%~12%。因此,提高電解過(guò)程中的電能效率,降低生產(chǎn)成本,是電解銅箔生產(chǎn)的一項重要任務(wù)。
電解效率是考核電解過(guò)程電量的利用情況,在銅箔電解過(guò)程中,一般都能達到97%以上。而電能效率則是考慮電解過(guò)程的電能的利用情況。由于實(shí)際電解過(guò)程的不可逆性以及在電解槽內不可避免地會(huì )產(chǎn)生電壓降,所以,銅箔電解過(guò)程中的電能效率都很低,一般很難達到40%以上。而鈦陽(yáng)極/鈦電極的應用可以提高電解銅箔生產(chǎn)的電能效率。
鈦陽(yáng)極/鈦電極是用鈦為基材,選用具有催化活性的稀貴金屬氧化物涂敷在基材上成為不溶性陽(yáng)極。由于表面稀貴金屬氧化物的電催化作用,使電極界面電場(chǎng)對反應速度的影響十分巨大。隨著(zhù)電極反應過(guò)電位的增加,反應速度可以增大10個(gè)數量級。在相同的電流密度下,鈦電極/鈦陽(yáng)極能得到非常低的過(guò)電位,從而具有高的能量轉換效率。
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