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网状贵金属涂层阳极

发布时间:2021-05-03 15:48:16

⑴ 电镀阳极的介绍

电镀用不溶性阳极是在钛基体 (网状、板状、带状、管状等)上涂覆具有高电化学催化性能的贵金属氧化物涂层,涂层中含有高稳定性的阀金属氧化物。

⑵ 阴阳极涂层是什么材质

不错阳极是钛材,阴极是镍材,但是阳极上还是有涂层的,涂层为RU.Ir等元素,降低析氯电位.

⑶ 3、最近接了个储油罐的阴极保护项目,要求用MMo带状阳极,第一次搞,谁能给俺介绍下这是个什么东西啊

自己网络一下就知道了,关键是你根本不知道那个怎么做吧。地下罐还不如直接外防腐呢,搞什么阴极保护啊。个性

⑷ 阳极镀层和阴极镀层对基体金属的保护是怎样的

除金、铂等少数贵金属之外,绝大多数金属在空气和水中都会受到腐蚀。防止金属腐蚀的一个简单原理,就是把金属和腐蚀性的环境相隔离。防腐方法简单归纳如下:(1)非金属保护层。将耐腐蚀的非金属物质,如油漆、喷漆、搪瓷、陶瓷、玻璃、沥青、高分子材料(如塑料、橡胶、聚酯)等,涂在要保护的金属表面上,使金属与腐蚀介质隔离。(2)金属保护层。用耐腐蚀性较强的金属或合金,覆盖被保护的金属表面,覆盖的方法有电镀、热喷镀、真空镀等。按防腐蚀的电化学性质来说,保护层可分为阳极保护层和阴极保护层。阳极保护层金属的标准电极电位比基体金属低,例如镀锌铁板,锌为阳极,铁为阴极。阴极保护层金属的标准电极电位比基体金属为高,例如镀锡铁板,锡为阴极,铁为阳极。就保护层将金属和环境隔离的作用而言,两种保护层无原则区别。但当保护层受到损坏变得不完整时,情况就不同了。如前所述,阴极保护层将使基体金属成为阳极,造成孔蚀。阳极保护层,如镀锌铁板,此时锌为阳极,基体金属铁是阴极,受到腐蚀的是镀层锌,而非铁。直到镀层受到相当大的破坏,不能对基体金属起到保护作用时,基体金属才开始腐蚀。(3)电化学保护。 ①牺牲阳极保护:将标准电极电位较低的金属和需要保护的金属连接起来,构成电池。这时,需要保护的金属因电极电位较高成为阴极,不受腐蚀,得到保护。另一个电极电位较低的金属是阳极,被腐蚀。例如,海上航行的船舶,在船底四周镶嵌锌块。这时,船体是阴极,受到保护,锌块是阳极,代替船体被腐蚀。这种保护法是保护了阴极,牺牲了阳极,故称牺牲阳极保护法。 ②阴极保护:这是利用外加电源来保护金属。把需要保护的金属接在负极上,成为阴极而免除腐蚀。另外取一些铁块接到正极上,使之成为阳极,让其腐蚀,实际上也是牺牲阳极。和上面的方法所不同的是,这里由外电源提供电流,而不是由电池本身提供电流。化工厂的一些酸性溶液贮槽或管道,以及地下水管、输油管等,常用这种方法防腐。 ③阳极保护:这也是利用外加直流电源来保护金属。但把需要保护的金属接在正极上,成为阳极。按理这应该加速金属腐蚀。但对一些能形成保护性氧化膜的金属,并非一定加速金属腐蚀。相反,在适当正的电位范围内,由于阳极上氧化作用加剧,在金属表面上形成一个完整的氧化膜层,使金属得到保护,腐蚀电流明显下降。这种现象叫做金属的电化学钝化。阳极保护就是将能够钝化的金属,在外加阳极电流的作用下,使其钝化而得到保护。(4)加缓蚀剂保护。缓蚀剂是一种化学物质,将它少量地加入到腐蚀介质中,就可显著地减小金属腐蚀的速率。由于缓蚀剂用量少,简便而且经济,故是一种常用的防腐手段。缓蚀剂通常分为三类。 ①钝化剂:一般是无机类的强氧化剂。例如,铬酸盐、硝酸盐、钼酸盐等。它们的作用就是使腐蚀介质具有更强的氧化性,使金属表面保持完整的氧化膜。其作用和电化学的阳极保护异曲同工。 ②有机缓蚀剂:其中包括酸洗缓蚀剂和抗蚀油脂。钢铁的酸洗是许多加工过程的必不可少的预处理工序,目的是除去钢铁表面的氧化物,但这个过程必然也会使金属本身受到腐蚀。为了减少金属的腐蚀,在酸洗时必须加入缓蚀剂。这种缓蚀剂通常有:邻位和对位的甲苯硫脲、丙硫醚、二戊基胺、甲醛、对位硫甲酚等。其作用机理是:缓蚀剂被普遍地吸附于钢铁的表面,使得钢铁酸洗时引起腐蚀的电极反应受到阻化。有的缓蚀剂可以提高氢的超电压,使氢离子还原的阴极反应受阻;有的缓蚀剂可使铁氧化为二价铁离子的反应受阻,使阳极极化。但一般认为,缓蚀剂可以同时减慢阴极和阳极的反应,使钢铁的腐蚀速率明显降低。抗蚀油脂用于金属材料和制件在运输和贮藏期间的暂时防腐,它主要由油、脂或蜡等加入少量有机添加剂组成。这种有机添加剂一般是极性化合物,可吸附于金属表面。其作用机理相似于酸洗缓蚀剂,所不同的是,要求抗蚀油脂中的添加剂在近中性的条件下发生作用,而酸洗缓蚀剂要求在酸性条件下发生作用。作为抗蚀油脂中的添加剂的有机物质通常为:有机胺类、环烷酸锌、各种石油产品氧化的产物、磺化油的碱金属和碱土金属的盐等。 ③气相缓蚀剂:气相缓蚀剂是一种能挥发,但蒸气压较低且其蒸气具有防腐作用的物质。它主要用于重要机器零件(如轴承等)在贮藏和运输过程中的防腐。其防腐机理并不十分清楚,主要还是和气相缓蚀剂在金属表面的吸附有关。最有效也是使用最广的一种气相缓蚀剂是亚硝酸二环己烷基胺,这是一种无毒无气味的白色结晶,挥发较慢,在较好的封闭包装空间中,室温下对钢铁制件可以有一年的有效防腐期。它的缺点是,会加速一些有色金属如锌、锰、镉等的腐蚀,所以在使用时应特别注意制件中有无有色金属。

⑸ 请问为什么电解食盐水时石墨电极会剥落

进行电解反应的装置.电解槽由槽体、阳极和阴极组成,多数用隔膜将阳极室和阴极室隔开。按电解液的不同分为水溶液电解槽、熔融盐电解槽和非水溶液电解槽三类。当直流电通过电解槽时,在阳极与溶液界面处发生氧化反应,在阴极与溶液界面处发生还原反应,以制取所需产品。对电解槽结构进行优化设计,合理选择电极和隔膜材料,是提高电流效率、降低槽电压、节省能耗的关键。
电解槽结构 采用不同的电解液时,电解槽的结构也有所不同。
水溶液电解槽 分有隔膜和无隔膜两类。一般多用隔膜电解槽。在氯酸盐生产和水银法生产氯气和烧碱时,采用无隔膜电解槽。尽量增大单位体积内的电极表面积,可以提高电解槽的生产强度。因此,现代隔膜电解槽中的电极多为直立式。电解槽因内部部件材质、结构、安装等不同表现出不同的性能与特点。
例如按电极的连接方式,可分为单极式和复极式两类电解槽(见图)。单极式电解槽中同极性的电极与直流电源并联连接,电极两面的极性相同,即同时为阳极或同时为阴极。复极式电解槽两端的电极分别与直流电源的正负极相连,成为阳极或阴极。电流通过串联的电极流过电解槽时,中间各电极的一面为阳极,另一面为阴极,因此具有双极性。当电极总面积相同时,复极式电解槽的电流较小,电压较高,所需直流电源的投资比单极式者省。复极式一般采用压滤机结构形式,比较紧凑。但易漏电和短路,槽结构和操作管理比单极式复杂。单极式电解槽截面一般为长方形或方形,圆筒形占地大,空间利用率低,采用较少。
阴、阳两极间距是影响槽电压的重要因素之一。随极间距增大,槽内欧姆电压降增大,槽电压升高。尤其是在大电流工作时,这种电压损失更为严重。现代电解槽采用各种措施以降低极间距,如采用扩散阳极、改性隔膜制成零极距电解槽结构等。
电解液在电解槽内的停留时间,不仅影响设备的生产能力,而且在某些情况下,会影响电解过程的电流效率,如电解法制氯酸钠,由于中间产物次氯酸(HClO)和次氯酸根离子(ClO3)间的化学反应速度非常缓慢,如长时间留在电解槽内,不仅降低电解槽利用率,而且次氯酸根离子会在阳极表面氧化,或在阴极表面还原,降低电流效率。因此,现代电解槽设计力求减小容积,使电解液沿着电极快速流过。如还需进一步进行反应,则可在电解槽外安装独立的化学反应器。
电解槽内电极以垂直安装较紧凑,导电板连接容易,并利于降低气泡效应。因在有气体析出的电极表面上常附有气泡,会降低电极的工作表面积。另外,在电极附近的溶液中也会充有气泡,增大溶液电阻,这种现象称“气泡效应”。但在垂直电极表面的附近,则可利用溶液中充气度高、溶液密度低与上升速度快的特点,以形成电解液的自然循环,使气泡加速离开电极表面,减轻气泡效应。当垂直电极用作气体电极时,电极形状以网状为多,它除了能增加工作表面积外,也有利于气泡逸出。
电解槽材料可以是钢材、水泥、陶瓷等。钢材耐碱,是应用最广的。对于腐蚀性强的电解液,钢槽内部用铅、合成树脂或橡胶等衬里。
目前电解槽正朝大容量、低能耗方向发展。复极式电解槽适于大型生产,先后为电解水和氯碱工业所采用。
熔融盐电解槽 多用于制取低熔点金属,其特点是在高温下运转,并应尽量防止水分进入,避免氢离子在阴极上还原。例如制取金属钠时,由于钠离子的阴极还原电位很负,还原很困难,必须用不含氢离子的无水熔融盐或熔融的氢氧化物,以免阴极析出氢。为此电解过程需在高温下进行,例如电解熔融氢氧化钠时为 310℃,如其中含有氯化钠成为混合电解质时,电解温度为650℃左右。电解槽的高温可以通过改变电极间距,将欧姆电压降所消耗的电能转变为热能来达到。电解熔融氢氧化钠时,槽体可用铁或镍,电解含有氯化物的熔融电解质时常由于原料中不可避免地带入少量水分,会使阳极生成潮湿的氯气,对电解槽的腐蚀作用很强,因此电解熔融氯化物的电解槽,一般用陶瓷或磷酸盐材料,而不受氯气作用的部位可用铁。熔融盐电解槽中的阴、阳极产物,同样要求妥善隔开,而且应尽快由槽中引出,以免阴极产物金属钠长时间飘浮在电解液表面,会进一步与阳极产物或空气中的氧起作用。
非水溶液电解槽 由于非水溶液电解槽在制取有机产品或电解有机物时,常伴随有各种复杂的化学反应,使其应用受到限制,工业化的不多。一般采用的有机电解液,电导率低,反应速度也小。因此,必须采用较低的电流密度,极间距尽量缩小。采用固定床或流化床的电极结构有较大的电极表面积,可提高电解槽生产能力。
电极 阳极和阴极的作用不同,对材质要求也各异。
阳极 分可溶性和不可溶性两类。在精炼铜用的电解槽中,阳极材料为可溶性的待精炼的粗铜。它在电解过程中溶入溶液,以补充在阴极上从溶液中析出的铜。在电解水溶液(如食盐水溶液)用的电解槽中,阳极为不溶性的,它们在电解过程基本不发生变化,但对在电极表面上所进行的阳极反应常具有催化作用。在化学工业中,大多采用不溶性阳极。
阳极材料除需满足一般电极材料的基本需求(如导电性、催化活性强度、加工、来源、价格)外,还需能在强阳极极化和较高温度的阳极液中不溶解、不钝化,具有很高的稳定性。长期以来,石墨是使用最广泛的阳极材料。但石墨多孔,机械强度差,且容易氧化成二氧化碳,在电解过程中不断地被腐蚀剥落,使电极间距逐渐增大,槽电压升高。用于电解食盐水溶液时,石墨电极上的析氯过电位也较高。
60年代H.比尔提出的在钛基上涂覆氧化钌、氧化钛而形成的金属氧化物电极是阳极材料的一个重大革新。二氧化钌对某些阳极反应如析氯、析氧具有很好的催化活性,能在高电流密度下工作而槽电压比较低。最突出特点是具有很好的化学稳定性,工作寿命比石墨阳极长得多。例如在氯碱生产用的隔膜电解槽中,其寿命可达10年以上。由于它不易腐蚀,尺寸稳定,被称为形稳性阳极。为适应不同要求和用途,可在涂层中添加其他组分,如加入锡、铱可提高氧的过电位,改善阳极的选择性,又如加入铂可提高电极的稳定性等。目前,贵金属涂层的金属阳极在化学工业中已得到普遍推广。
在熔融盐电解槽中,因电解温度比水溶液电解槽中高得多,对阳极材料要求更严,电解熔融氢氧化钠,一般可用钢铁、镍及其合金。电解熔融氯化物,只能用石墨。
阴极 以金属或合金作为阴极时,由于在比较负的电位下工作,往往可以起到阴极保护作用,腐蚀性小,所以阴极材料比较容易选择。在水溶液电解槽中,阴极一般产生析氢反应,过电位较高。因此阴极材料的主要改进方向是降低析氢过电位。除用硫酸作为电解液时必须采用铅或石墨作阴极外,低碳钢是常用的阴极材料。为降低电耗,目前采用各种方法制备高比表面积,并具有催化活性的阴极,如多孔镍镀层阴极。
为了提高产品质量,也可采用特殊的阴极材料,如在水银法电解食盐水溶液制取烧碱的汞阴极中,利用汞析氢过电位高的特点,使钠离子放电,生成钠汞齐,然后在专用的设备中,用水分解钠汞齐制取高纯度、高浓度碱液。另外,为了节约电能也可采用耗氧阴极,使氧在阴极还原,以代替析氢反应,按理论计算可降低槽电压1.23V。
隔膜 为防止阴、阳两极产物混合,避免可能发生的有害反应,在电解槽中,基本上都用隔膜将阴、阳极室隔开。隔膜需有一定的孔隙率,能使离子通过,而不使分子或气泡通过,当有电流流过时,隔膜的欧姆电压降要低。这些性能要求在使用过程中基本不变,并且要求在阴、阳极室电解液的作用下,有良好的化学稳定性和机械强度。电解水时,阴、阳极室的电解液相同,电解槽的隔膜只需将阴、阳极室隔开,以保证氢、氧纯度,并防止氢氧混合发生爆炸。更多见的比较复杂的情况是电解槽中阴、阳极室的电解液组成不同。这时隔膜还需要阻止阴、阳极室电解液中电解产物的相互扩散和作用,如氯碱生产中隔膜法电解槽中的隔膜,可以增大阴极室氢氧离子向阳极室扩散和迁移的阻力。
隔膜由惰性材料制作,如氯碱工业中长期使用的石棉隔膜。但石棉隔膜性能不稳定,当盐水中含有钙、镁杂质时,容易在隔膜中生成氢氧化物沉淀,降低透过率;在比较高的温度和在电解液作用下,还会发生膨胀、松脱。为此可以在石棉中加入树脂作为增强材料,或以树脂为主体做成微孔隔膜,在稳定性和机械强度方面都有很大改进。近年来氯碱生产开发的阳离子交换膜是新型的隔膜材料。它具有对离子透过的选择性,可使氯离子基本上不进入阴极室,从而可以制得氯化钠含量极低的碱液。

⑹ 金属阳极的介绍

金属阳极1又称形稳性阳极,是在金属钛的基质上用热分解法被覆一层铂族金属(如钌)氧化物和阀金属(如钛)氧化物混晶结构的涂层。这涂层比贵金属钝化膜具有耐还原作用,既有良好的催化活性,便于氯离子放电(氯超压比在石墨上低)又具有足够的机械强度和耐蚀性能,能耐盐水和气流的冲击和氯的腐蚀。形状有拉网钛板(用于隔膜电解槽和离子膜电解槽)及间隔钛条(用于水银电棒)。孔隙开口的投影面积,可达阳极总面积的50%~60%,容许阳极表面形成的气泡迅速逸出,减少气泡效应,同时改善电解液的循环,减轻浓差极化作用。更重要的是用于隔膜电解槽,由于金属阳极外形尺寸稳定,在电解槽运行期间,阴阳两极的距离恒定不变,因而盐水间隙的电压降大为减少,而且不用浇铅固定,杜绝了铅污染的危险。用于水银电解槽,由于阳极不必经常更换,减少暴露水银造成污染的机会。一般在隔膜电解槽内,使用寿命是7~8年;在水银电解槽内因电流密度而异,高电流密度(10~12千安/米2)时约为两年,低电流密度(5-6千安/米2)时约为四年。而且失效后,更新涂层后又可继续使用。

⑺ 钛基阳极的铱钌镀层和铱铂镀层在使用中有什么不同

在电化学反应中阳极析出的气体,可分为析氯和析氧两种类型。

钛涂钌阳极属于析氯阳极,一般在盐酸及电解海水、电解食盐水环境中使用;如钌铱阳极、钌铱锡阳极等。

钛涂铱系阳极属于析氧阳极,一般使用环境为硫酸环境,如铱钽阳极,铱钽涂层钛阳极。

还有一种镀铂钛阳极,又称铂钛电极、铂电极、镀铂阳极等。是以钛为基材,表面镀一层铂系贵金属。

在制备以上氧化物涂层时,除了贵金属元素外,还添加了其他的合金元素。采用在Ru系和Ir系涂层中添加辅助元素,组成二元、三元以及四元金属氧化物,可以明显提高钛阳极性能。采用通过制备双层次甚至多层次结构的涂层也有助于提高钛阳极性能。

以上涂层钛阳极在国内技术成熟,已经广泛应用于以下领域:

有色金属电解生产、氯盐电解、海水电解、金属箔的制造、金属箔的表面电化学处理、有色金属电解提取及回收、有机电解、工业电镀、阴极保护、电渗析、酸碱离子水制造、工业废水处理等领域。

⑻ 长输管道阴极保护系统中,恒电位仪和阳极井之间的电缆中间必须要设置防爆箱吗

1)、 恒电位仪的安装

恒电位仪是强制电流系统的供电设备,对每个储罐单独设备进行供电,采取一用一备的方式。

恒电位仪的安装应当包括工作机与阳极电缆、阴极电缆、零位接阴电缆、以及参比电极电缆和机壳接地电缆的连接,电缆连接时应确保极性正确,并且确保电气接触导通良好。另外还应包括恒电位仪阴保数据传输接口与仪表自动化PLC端之间的连接;恒电位仪的调试、阴保数据的传输连接等,除了需要参照交、直流恒电位仪电气联接原理图以外,应当严格按照其产品说明书进行,必要时应当邀请生产厂商的技术工程师到现场指导或亲自调试。

2) 、网状阳极的安装

网状阳极是强制电流系统的辅助阳极,它是由一定平行间距混合贵金属氧化物阳极带(MMO阴极)与一定平行间距钛金属导电片垂直交叉敷设形成网状,埋设在距离储罐底板下表面300-400mm的砂层中。

阳极网铺设要在中粗砂垫层轧实100mm后进行,可在铺设轧实300mm中粗砂后,按照设计间距及指定位置挖出200mm深的砂沟,阳极网铺设在这些砂沟中,并要求在阳极网周围铺设焦炭粉。贵金属氧化物阳极(简称阳极带)与连接片垂直,阳极带从罐底圆中心线左右两方各1m处开始铺设,相邻阳极带之间的距离为2m,在圈梁上标记出阳极带的位置,铺设时阳极带不应在沙层上拖拉,先铺设中间的阳极带,然后按设计间距逐根铺设,每根阳极带两端距离罐周边150-200mm;钛金属导电片(简称连接片)从罐底圆中心线左右两方各3m处开始铺设,相邻连接片之间的距离为6m,在混凝土圈梁上标出连接片位置,然后铺设连接片,连接片两端距离圈梁150-200mm;在铺设阳极网时,贵金属阳极带和钛金属连接片应采用整根的带和片,不可将两根阳极带或连接片焊接在一起作为一根使用,敷设间距的误差不超过±0.1m,鉴于此,在裁剪阳极带和连接片之前应计算规划裁剪的长度,避免造成浪费;钛金属连接片与阳极带之间均采用电焊机(专用)点焊连接,正式焊接前应进行试焊,记录焊接设定值。

由于贵金属氧化物阳极的涂层很薄,为了防止涂层磨损,因此在敷设阳极带时,严禁在沙层上拖拉阳极带。单罐的阳极网采用8-12个专用接头将电流引入阳极网,专用接头一端为钛片,其与连接片点焊连接,另一端与80米的电缆(VV-0.6/1kV 1×16mm2)钳接,电缆通过电缆沟引入罐外防爆箱。
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⑼ 金属阳极层遭到破坏一般是什么原因

金属阳极[1] 又称形稳性阳极,是在金属钛的基质上用热分解法被覆一层铂族金属(如钌)氧化物和阀金属(如钛)氧化物混晶结构的涂层。这涂层比贵金属钝化膜具有耐还原作用,既有良好的催化活性,便于氯离子放电(氯超压比在石墨上低)又具有足够的机械强度和耐蚀性能,能耐盐水和气流的冲击和氯的腐蚀。形状有拉网钛板(用于隔膜电解槽和离子膜电解槽)及间隔钛条(用于水银电棒)。孔隙开口的投影面积,可达阳极总面积的50%~60%,容许阳极表面形成的气泡迅速逸出,减少气泡效应,同时改善电解液的循环,减轻浓差极化作用。更重要的是用于隔膜电解槽,由于金属阳极外形尺寸稳定,在电解槽运行期间,阴阳两极的距离恒定不变,因而盐水间隙的电压降大为减少,而且不用浇铅固定,杜绝了铅污染的危险。用于水银电解槽,由于阳极不必经常更换,减少暴露水银造成污染的机会。一般在隔膜电解槽内,使用寿命是7~8年;在水银电解槽内因电流密度而异,高电流密度(10~12千安/米2)时约为两年,低电流密度(5-6千安/米2)时约为四年。而且失效后,更新涂层后又可继续使用。

⑽ 储罐采用阴极保护网状阳极的时候,怎样计算网状阳极的用量

网状阳极的计算可以在国标规范里查找,带状阳极的规格不一,导致每米的输出电流大小不一。储罐被保护面积及阴保的平均保护电流密度一定,那么阴极保护保护电流一定,这时候两者的关系就可以得出理论的用量,不过具体铺设时应考虑余量,总量上需要多追加一些。
国标里也有网状阳极的间距要求,大致上也可以通过图纸估算出一个范围,不过我想一般的阴保公司应该不会报过分的用量,因为现在阴保的公司竞争也比较激烈,而且我想任何甲方都不会只对一家公司询价吧?

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