涂层钛阳极的失效原因

2023-05-28 04:34:08 来源：互联网分类：工业机械知识

　　钛阳极电解运行过程当中，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坚固，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

　　电解过程当中，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，然后离开电极表层产生氧气进入溶液;由于活性涂层中存在裂纹，另一部分氧气被吸附在电极表层，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层，与钛形成不导电的氧化膜(二氧化钛)，造成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，造成活性涂层脱落，造成钛阳极电位升高。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下降。

　　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，使涂层坚固，避免钌脱落，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，造成钝化。

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涂层钛阳极的失效原因

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