Bidh Umicore Electroplating sa Ghearmailt a’ cleachdadh anodes electrolytic aig teòthachd àrd.Anns a ’phròiseas seo, tha platinum air a thasgadh air stuthan bunaiteach leithid titanium, niobium, tantalum, molybdenum, tungsten, stàilinn gun staoin agus aloidhean nicil ann an amar salann leaghte aig 550 ° C fo argon.
Figear 2: Bidh anod platanam / titanium electroplated aig teòthachd àrd a’ cumail a chumadh thar ùine mhòr.
Figear 3: Anod Pt/Ti mogaill leudaichte.Bidh mogal meatailt leudaichte a’ toirt seachad còmhdhail electrolyte as fheàrr.Faodar an astar eadar na pàirtean anode agus catod a lughdachadh agus an dùmhlachd gnàthach àrdachadh.An toradh: càileachd nas fheàrr ann an nas lugha de ùine.
Figear 4: Faodar leud a ’mhogal air an anod mogal meatailt leudaichte atharrachadh.Bidh am mogal a’ toirt barrachd cuairteachadh electrolyte agus toirt air falbh gas nas fheàrr.
Thathas a’ cumail sùil gheur air luaidhe air feadh an t-saoghail.Anns na SA, tha ùghdarrasan slàinte agus àiteachan obrach a’ cumail ris na rabhaidhean aca.A dh’ aindeoin na bliadhnaichean de eòlas aig na companaidhean electroplating ann a bhith a’ dèiligeadh ri stuthan cunnartach, thathas a’ coimhead air meatailt barrachd is nas cudromaiche.
Mar eisimpleir, feumaidh neach sam bith a chleachdas anodes luaidhe anns na Stàitean Aonaichte clàradh le Clàr Fuasglaidh Ceimigeach Toxic Feadarail an EPA.Mura h-eil companaidh electroplating a’ pròiseasadh ach mu 29 kg de luaidhe gach bliadhna, tha feum air clàradh fhathast.
Mar sin, feumar coimhead airson roghainn eile anns na SA.Chan e a-mhàin gu bheil an lus anod cruaidh cromium plating saor aig a’ chiad sealladh, tha mòran eas-bhuannachdan ann cuideachd:
Tha anodes a tha seasmhach ann an tomhas mar roghainn inntinneach eile an àite cromium plating cruaidh (faic Fig. 2) le uachdar platanam air titanium no niobium mar fho-strat.
Tha anodes còmhdaichte le platanam a’ tabhann mòran bhuannachdan thairis air plating cromium cruaidh.Nam measg tha na buannachdan a leanas:
Airson deagh thoraidhean, atharraich an anod gu dealbhadh a’ phàirt a tha ri chòmhdach.Tha seo ga dhèanamh comasach anodes fhaighinn le tomhasan seasmhach (plàtaichean, siolandairean, cumadh T agus cumadh U), fhad ‘s a tha anodes luaidhe gu ìre mhòr nan duilleagan no slatan àbhaisteach.
Chan eil uachdar dùinte aig anodes Pt/Ti agus Pt/Nb, ach siotaichean meatailt leudaichte le meud mogal caochlaideach.Bidh seo a 'leantainn gu deagh chuairteachadh de lùth, faodaidh raointean dealain obrachadh ann agus timcheall air an lìonra (faic Fig. 3).
Mar sin, is ann as lugha a tha an t-astar eadar ananodagus an catod, mar as àirde an dùmhlachd flux den chòmhdach.Faodar sreathan a chuir an sàs nas luaithe: tha toradh air a mheudachadh.Faodaidh cleachdadh grids le farsaingeachd uachdar èifeachdach leasachadh mòr a thoirt air suidheachadh dealachaidh.
Faodar seasmhachd meudachd a choileanadh le bhith a’ cothlamadh platinum agus titanium.Bidh an dà mheatailt a’ toirt seachad na paramadairean as fheàrr airson plating chrome cruaidh.Tha an aghaidh platinum glè ìosal, dìreach 0.107 Ohm × mm2 / m.Tha luach luaidhe cha mhòr dà uair nas àirde na luaidhe (0.208 ohm × mm2/m).Tha sàr-dhroch bhuaidh aig titanium, ach tha an comas seo air a lùghdachadh ann an làthaireachd halides.Mar eisimpleir, tha bholtaids briseadh sìos titanium ann an electrolytes anns a bheil clorid eadar 10 is 15 V, a rèir pH.Tha seo gu math nas àirde na sin niobium (35 gu 50 V) agus tantalum (70 gu 100 V).
Tha eas-bhuannachdan aig titanium a thaobh strì an aghaidh corrach ann an searbhagan làidir leithid searbhagan sulfarach, nitrigin, hydrofluoric, oxalic agus methanesulfonic.Ach,tiotanTha e fhathast na dheagh roghainn air sgàth a chomasachd agus a phrìs.
Tha e nas fheàrr còmhdach de platanam a thasgadh air substrate titanium a dhèanamh gu dealanach le electrolysis aig teòthachd àrd (HTE) ann an salainn leaghte.Tha am pròiseas HTE sòlaimte a’ dèanamh cinnteach à còmhdach mionaideach: ann an amar leaghte 550 ° C air a dhèanamh bho mheasgachadh de potassium agus sodium cyanides anns a bheil timcheall air 1% gu 3% platanam, tha am meatailt luachmhor air a thasgadh gu electroceimiceach air titanium.Tha an t-substrate air a ghlasadh ann an siostam dùinte le argon, agus tha an amar salainn ann an ceusadh dùbailte.Bidh sruthan bho 1 gu 5 A / dm2 a’ toirt seachad ìre insulation de 10 gu 50 micron san uair le teannachadh còmhdach de 0.5 gu 2 V.
Tha anodan platinized a’ cleachdadh pròiseas HTE air coileanadh gu mòr nas fheàrr na anodes còmhdaichte le electrolyte uisgeach.Tha purrachd còmhdach platanam bho shalainn leaghte co-dhiù 99.9%, a tha gu math nas àirde na sreathan platanam a chaidh a thasgadh bho fhuasglaidhean uisgeach.Leasaichte gu mòr ductility, adhesion agus corrach aghaidh le glè bheag de theannachadh a-staigh.
Nuair a thathar a’ beachdachadh air dealbhadh anod a bharrachadh, is e an rud as cudromaiche an structar taic agus an solar cumhachd anod a mheudachadh.Is e am fuasgladh as fheàrr an còmhdach duilleag titanium a theasachadh agus a ghaoth air a’ chridhe copair.Tha copar na stiùiriche air leth math le resistivity dìreach mu 9% de sin de alloidhean Pb / Sn.Bidh an solar cumhachd CuTi a’ dèanamh cinnteach à glè bheag de chall cumhachd a-mhàin air feadh an anod, agus mar sin tha an cuairteachadh tiugh còmhdach air a ’cho-chruinneachadh catod mar an ceudna.
Is e buaidh adhartach eile gu bheil nas lugha de theas air a chruthachadh.Tha riatanasan fuarachaidh air an lughdachadh agus tha caitheamh platanam air an anod air a lughdachadh.Bidh còmhdach titanium an-aghaidh creimeadh a ’dìon a’ chridhe copair.Nuair a bhios tu ag ath-chòmhdach meatailt leudaichte, glan agus ullaich dìreach am frèam agus / no solar cumhachd.Faodar an ath-chleachdadh iomadh uair.
Le bhith a’ leantainn an stiùiridh dealbhaidh seo, faodaidh tu na modalan Pt/Ti no Pt/Nb a chleachdadh gus “anodes air leth” a chruthachadh airson plating cromium cruaidh.Bidh modalan a tha seasmhach gu tomhasach a’ cosg barrachd aig ìre tasgaidh na anodan luaidhe.Ach, nuair a thathar a 'beachdachadh air a' chosgais ann am barrachd mionaideachd, faodaidh modal titanium-plated platinum a bhith na roghainn inntinneach eile an àite cruaidh chrome plating.
Tha seo mar thoradh air mion-sgrùdadh farsaing agus mionaideach air cosgais iomlan anodan luaidhe is platanam àbhaisteach.
Chaidh coimeas a dhèanamh eadar ochd anodan alloy luaidhe (1700 mm de dh'fhaid agus 40 mm ann an trast-thomhas) air an dèanamh le PbSn7 le anodes Pt / Ti de mheud iomchaidh airson plating chromium de phàirtean siolandair.Tha cinneasachadh ochd anodan luaidhe a’ cosg timcheall air 1,400 iùro (1,471 dolar na SA), a tha coltach gu saor aig a’ chiad sealladh.Tha an tasgadh a dh’ fheumar gus na anodes Pt/Ti a tha a dhìth a leasachadh mòran nas àirde.Tha a’ phrìs ceannach tùsail timcheall air 7,000 iùro.Tha crìochnachaidhean platinum gu sònraichte daor.Chan eil ach meatailtean luachmhor fìor-ghlan a’ dèanamh suas 45% den t-suim seo.Feumaidh còmhdach platanam 2.5 µm tiugh 11.3 g de mheatailt luachmhor airson gach aon de na h-ochd anodes.Aig prìs 35 iùro gach gram, tha seo co-ionann ri 3160 iùro.
Ged is dòcha gur e anodes luaidhe an roghainn as fheàrr, faodaidh seo atharrachadh gu sgiobalta às deidh sgrùdadh nas dlùithe.Às deidh dìreach trì bliadhna, tha cosgais iomlan anod luaidhe gu math nas àirde na am modail Pt/Ti.Ann an eisimpleir àireamhachaidh glèidhteach, gabh a-steach dùmhlachd flux tagraidh àbhaisteach de 40 A/dm2.Mar thoradh air an sin, bha an sruth cumhachd aig uachdar anod sònraichte de 168 dm2 aig 6720 amperes aig 6700 uairean de dh’ obair airson trì bliadhna.Tha seo co-ionann ri timcheall air 220 latha obrach a-mach à 10 uairean obrach sa bhliadhna.Mar a bhios am platanam a ’oxidachadh gu fuasgladh, bidh tiugh an t-sreath platanam a’ lughdachadh gu slaodach.Anns an eisimpleir, thathas den bheachd gu bheil seo 2 ghram gach millean amp-uair.
Tha mòran adhbharan ann airson buannachd cosgais Pt/Ti thairis air anodes luaidhe.A bharrachd air an sin, tha caitheamh dealain nas ìsle (prìs 0.14 EUR / kWh às aonais 14,800 kWh / bliadhna) a’ cosg timcheall air 2,000 EUR gach bliadhna.A bharrachd air an sin, chan eil feum tuilleadh air cosgais bliadhnail de mu 500 iùro airson faighinn cuidhteas sloda chromate luaidhe, a bharrachd air 1000 iùro airson ùine cumail suas agus cinneasachadh - àireamhachadh glè ghlèidhidh.
B’ e cosgais iomlan anodes luaidhe thairis air trì bliadhna € 14,400 ($ 15,130).Is e cosgais Pt/Ti anodes 12,020 iùro, a’ gabhail a-steach ath-chòmhdach.Fiù ‘s gun a bhith a’ toirt aire do chosgaisean cumail suas agus ùine downt cinneasachaidh (1000 iùro gach latha sa bhliadhna), ruigear a ’phuing cothromachaidh às deidh trì bliadhna.Bhon àm seo air adhart, tha a’ bheàrn eatarra a’ dol am meud eadhon nas motha airson an anod Pt/Ti.
Bidh mòran ghnìomhachasan a’ gabhail brath air na buannachdan eadar-dhealaichte bho anodes electrolytic còmhdaichte le platanam àrd-teòthachd.Tha luchd-saothrachaidh solais, leth-chonaltraidh agus bùird cuairteachaidh, càraichean, criathragan, mèinnearachd, obair-uisge agus amaran-snàmh an urra ris na teicneòlasan còmhdaich sin.Thèid barrachd thagraidhean a leasachadh gu cinnteach san àm ri teachd, leis gu bheil cosgaisean seasmhach agus cùisean àrainneachd nan draghan fad-ùine.Mar thoradh air an sin, dh’ fhaodadh gum bi barrachd sgrùdaidh an aghaidh luaidhe.
Chaidh an artaigil tùsail fhoillseachadh ann an Gearmailtis ann an Teicneòlas Surface Bliadhnail (Vol. 71, 2015) deasaichte leis an Ollamh Timo Sörgel bho Oilthigh Saidheansan Gnìomhaichte Aalen, a’ Ghearmailt.Le cead bho Eugen G. Leuze Verlag, Bad Saulgau/A’ Ghearmailt.
Anns a ’mhòr-chuid de ghnìomhachd crìochnachaidh meatailt, thathas a’ cleachdadh masgadh, far nach bu chòir ach raointean sònraichte de uachdar na pàirt a phròiseasadh.An àite sin, faodar masgadh a chleachdadh air uachdar far nach eil feum air làimhseachadh no far am bu chòir a sheachnadh.Tha an artaigil seo a’ còmhdach mòran thaobhan de mhasladh crìochnachaidh meatailt, a’ toirt a-steach tagraidhean, dòighean-obrach, agus na diofar sheòrsaichean masgadh a thathas a’ cleachdadh.