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钛阳极基础知识及应用一、钛阳极详解什么是钛阳极？钛阳极全称叫钛基金属氧化物涂层钛阳极（MMO）。
也叫KSA阳极。
（尺寸形状稳定型阳极）。
它以钛为基板，在钛基板上刷涂贵金属涂层，使其具有良好的电催化活性及导电性。
钛阳极分类：按照在电化学反应中阳极析出气体来区分，析出氯气的称析氯阳极，如钌系涂层钛电极：析出氧化的称为析氧阳极，如铱系涂层钛电极和铂钛网/板。
析氯阳极（钌系涂层钛极）：电解液中氯离子含量高：一般在盐酸环境及电解海水，电解食盐水环境。
如钌铱钛阳极，钌铱锡钛阳极。
析氧阳极（铱系涂层钛电极）：电解液一般为硫酸环境。
对应我公司产品为铱钽阳极，铱钽锡阳极，高铱阳极。
镀铂阳极（白金钛网/白金钛板）：钛为基材。
表面镀上贵金属铂，镀层厚度一般为1-5um（微米）。
白金钛网网孔规格一般为12.7*4.5mm 或6*3.5mm.二、钛阳极优点现阶段国内钛阳极主要以刷涂为主。
这样的电极有很非常广泛的应用，钛阳极以其轻巧灵活的制作工艺，又被称为DSA阳极，比起同类阳极钛阳极优越性能有以下几点;1．阳极尺寸稳定，电解过程中电极间距离不变化，可保证电解操作在槽电压稳定的情况下进行。
2．工作电压低，电能消耗小，直流电耗可降低10-20%。
3．钛阳极工作寿命长，耐腐蚀性强。
4．可克服石墨阳极和铅阳极的溶解问题，避免对电解液和阴极产物的污染，因而可提高金属产品纯度。
5．电流密度高，过电位小，电极催化活性高，可有效捉高生产效率。
6．可避免铅阳极变形后的短路问题，提高电流效率。
7．形状制作容易，可高精度化。
8．钛基体可重复使用。
9．较低的过电位特性，电极间表面及电极的气泡容易排除，可有效降低电解槽电压。
电积提取金属是将经浸出、净化处理的电解液中的待提取金属离子在阴极还原，制得纯金属的一种方法由Ti基体和被覆其上的贵金属和（或）贵金属氧化物电化学活性层组成。
在电解冶金中，可以替代常规的铅合金阳极，在相同的条件下，可以降低电压，节约电能消耗。
钛基贵金属氧化物涂层电极的应用进展蒋玉思;张建华;黄奇书;王继民【摘要】与传统的铅基合金阳极、石墨阳极相比，钛基贵金属氧化物涂层电极具有较高的电催化活性、更好的化学稳定性。
介绍了贵金属氧化物涂层钛电极的分类、优点，综述了涂层钛电极的典型应用，指出了应用中存在的问题，并展望了涂层钛电极未来的发展方向。
%The noble metal oxide coated titanium electrodes have higher electro-catalytic activity and chemi-cal stability than traditional Pb-based anodes and graphite anodes.The categories,advantages,typical applica-tions,and defects in the applications of the coated titanium electrodes were introduced.In addition,the develop-ment of coated titanium electrodes in future was prospected.【期刊名称】《化学与生物工程》【年(卷),期】2015(000)009【总页数】4页(P16-18,30)【关键词】涂层钛电极;贵金属氧化物;电积;电镀;应用【作者】蒋玉思;张建华;黄奇书;王继民【作者单位】广东省工业技术研究院广州有色金属研究院，广东广州 510651;广东省工业技术研究院广州有色金属研究院，广东广州 510651;广东省工业技术研究院广州有色金属研究院，广东广州 510651;广东省工业技术研究院广州有色金属研究院，广东广州 510651【正文语种】中文【中图分类】TQ150.1在能源紧张、环境恶化的背景下，传统的石墨阳极和铅基合金阳极因高能耗、短寿命、维护频繁或铅污染而阻碍了其在化工、冶金、电镀、防护、环保等行业的发展，人们从而转向研究低能耗、长寿命的新型涂层阳极。
电镀钛阳极电镀钛阳极是一种常见的电镀工艺，用于在钢铁、铝合金等材料表面形成一层耐腐蚀、具有高亮度和装饰性的钛层。
本文将从电镀钛阳极的原理、工艺流程、应用领域等方面进行介绍。
一、电镀钛阳极的原理电镀钛阳极是利用电解作用，在金属基体表面形成一层钛金属薄膜的过程。
具体来说，电镀钛阳极的原理是通过在电解液中加入钛盐，将阳极材料与阴极材料分别连接至电源的正负极，使阳极材料上的钛阳离子被还原成钛金属，在阴极材料上形成一层钛层。
电镀钛阳极的工艺流程一般包括以下几个步骤：1.基材处理：首先，需要对待镀钛的基材进行处理，通常包括去油、去锈、酸洗等步骤，以保证基材表面的清洁度和光洁度。
2.阳极制备：将选择的阳极材料进行切割、打磨等处理，以获得适合电镀的阳极片。
3.电解液配置：根据实际需要，选择合适的电解液，通常包括钛盐、酸性溶液等，按照一定比例进行配置。
4.电镀过程：将经过处理的基材和阳极片分别连接至电源的正负极，放入电解槽中进行电镀。
通过控制电流密度、电镀时间等参数，使钛阳离子在基材表面沉积形成钛层。
5.后处理：电镀完成后，需要对镀层进行清洗、除杂等处理，以提高钛层的质量和光洁度。
三、电镀钛阳极的应用领域电镀钛阳极具有很广泛的应用领域，主要包括以下几个方面：1.装饰性应用：电镀钛阳极可以在各种金属基材表面形成一层金黄色或灰色的钛层，具有高亮度和装饰性，常用于珠宝、手表、汽车零部件等产品的表面加工。
2.耐腐蚀应用：钛金属具有良好的耐腐蚀性能，电镀钛阳极可以在金属材料表面形成一层钛层，提高基材的耐腐蚀性能，常用于船舶、化工设备、海洋工程等领域。
3.电子工业应用：电镀钛阳极可以提高金属材料的导电性能和抗氧化性能，常用于电子元器件、半导体器件等领域。
4.医疗器械应用：钛金属具有生物相容性好、不易引起过敏反应等特点，电镀钛阳极可以在医疗器械表面形成一层钛层，常用于人工关节、牙科种植等领域。
电镀钛阳极是一种常见的电镀工艺，通过在金属基体表面形成一层耐腐蚀、具有高亮度和装饰性的钛层，实现对基材的保护和改性。
钛合金阳极氧化钛是地壳中储量较丰富的元素之一，它在地壳中的丰度约为0.64%,在结构金属中仅次于铝、镁和铁居第四位，1791年英国矿物爱好者W.Gregoy在黑色磁铁矿中发现了化学元素Ti，在分析这种钛铁矿时把它称为Menachanite ；1795年, 德国化学家Klaproth在分析匈牙利Boinik出产的一种红金石时，发现一种新的金属，称其为titanium。
钛及钛合金在工程上应用较晚，直到1952年才正式作为结构材料使用，这主要是因为钛和氧、氮、氢和碳等元素有很强的亲和力，并易产生化学作用，致使钛及其合金的生产成本较高的缘故。
近年来钛及钛合金因其具有优良的机械性能在现代工业中得到了广泛应用。
钛合金作为工程结构材料，与其它金属相比，钛合金具有密度小，相当于铁的57%；比强度高，如Ti-6A1-4V 钛合金的比强度为21.7，而LY12铝合金为16.7 ;高耐酸性，纯钛在硝酸以及在常温5 %以下的硫酸、盐酸、磷酸中有较好的耐腐蚀性，在海水中几乎不被腐蚀；同时钛合金拥有优良的高、低温力学性能，TC11钛合金能在600 C的高温下长期稳定工作，在-200 C低温下仍能保持很好的塑性；另外，钛合金还具有无磁、良好的弹性、形状记忆、吸氢、超导、低阻尼、高抗冲击强度、耐压、抗震、与复合材料有良好的相容性等性能。
钛及其合金作为21世纪最重要的工程金属，以其优异的性能而被广泛用于航空航天、舰船、汽车、医疗、化工等行业。
但钛合金不耐磨，与其它金属易产生接触腐蚀等问题限制了其应用范围。
因此适当的表面处理以增强钛合金的耐蚀性、耐磨性及装饰性具有重要的现实意义。
传统的钛合金表面处理技术有许多不足之处，例如，工艺复杂、成本高、电解液对环境不友好等。
钛合金的特性(1) 钛合会的最主要性能之一是密度小，比强度高。
钛的密度为4. 5 g /cm 3，在常用金属中只有铝的密度为2. 7 g/cm'比它轻，但铝合金的强度较低，而低碳锏7. 86 g/ca。
原理金属氧化物涂层钛电极，按照在电化学反应中阳极析出气体来区分，用于阳极上析出氯气的称为析氯阳极，如钌系涂层钛电极；用于阳极上析出氧气的为析氧阳极，如铱系涂层钛电极。
涂层钛电极最早是1965年H.Beer发明的。
涂层钛电极问世后，显示出无比卓越的性能，很快在许多电解工业获得广泛应用，经国计民生带来很大好处。
优点经过多年工厂生产和研究发现，与传统的石墨电极、铅基合金电极相比，钛电极的优点有：（1）阳极尺寸稳定，电解过程中电极间距离不变化，可保证电解操作在槽电压稳定情况下进行;(2)工作电压低,因此电能消耗小,直流电耗可降低10%---20%.(3)钛阳极工作寿命长,隔膜法生产氯气工业中,金属阳极耐氯和碱的腐蚀,阳极寿命已达6A以上,而石墨阳极仅8个月;(4)可克服石墨阳极和铅阳极溶解问题,避免对电解液和阴极产物的污染,因而可提高金属产品纯度.(5)可提高电流密度.(6)氯碱生产中,使用钛阳极后,产品质量高,氯气纯度高,不含CO2,碱浓度高,可节省加热用蒸气,节省能源消耗.(7)耐腐蚀性强.(8)可避免铅阳极变形后的短路问题,因而可提高电流效率.(9)钛电极重量轻,可减轻劳动强度.(10)形状制作容易,可高精度化.(11)基体可反复使用应用涂层钛电极的应用:氯碱工业,氯酸盐工业,次氯酸盐工业,高氯酸盐的生产,电解法制造铜箔,过硫酸盐电解,电解有机合成,电解提取金属,电解银催化剂的生产,电解氧化法回收汞,电解水,二氧化氯的制取,医院污水处理,电镀工业,生活用水和食品用具的消毒,发电厂冷却循环水的处理,电解法制取酸碱离子水,钢板镀铬\镀钯\镀金\镀钌,电渗析法淡化海水,具体可见东莞市升瑞资公司网站有详细介绍 .产品应用领域涉及化工,冶金,水处理,环保,电镀,电解有机合成,及其他电解行业钛电极的发展以及制造工艺最早在1786至今200多年。
电解的过程是将电能转换成化学能。
最具代表的烧碱工业水溶液电解工业很能说明电极材料发展史。
钛合金新型阳极氧化及电镀工艺研究【摘要】钛合金在工业中的应用十分广泛，钛合金自身具有优良的机械性能，这也就得益于钛合阳极氧化与电镀工艺技术。
阳极氧化及电镀工艺能够有效提升钛合金表面硬度，强化其装饰性效果，且对增强其耐磨性与可焊接性具有重要价值，是确保钛合金应用范围、延长使用寿命的主要工艺技术。
作为钛合金使用中不可或缺的一环，阳极氧化及电镀工艺具有重要价值，为探讨钛合金新型阳极氧化及电镀工艺，文章展开相关理论及技术工艺研究，以为当下钛合金电镀工艺技术提供优化措施。
【关键词】钛合金新型阳极氧化电镀工艺钛合金作为工程金属，其性能优异被广泛的应用于航空航天、汽车、化工等行业中。
但钛合金不耐磨，且与其他金属接触容易出现腐蚀问题，这也就限制着钛合金的应用。
为提升钛合金表面耐腐蚀性、耐磨性与装饰性，需要就其表面处理技术进行优化应用。
传统钛合金表面处理技术工艺复杂，且部分技术成本较高，在应用过程中存在明显的限制性，因此文章就钛合金表面处理问题及新型钛合金表面处理工艺进行研究分析。
一、钛合金新型阳极氧化技术1.1技术概况阳极氧化是钛合金常用的一种表面防护处理方法。
钛的阳极氧化主要是指以电化学方式使阳极上生成氧，并与阳极钛表面产生反应形成氧化膜。
研究表明，包含钛金属在内的众多金属及其合金材料均能能通过阳极氧化处理形成保护膜，其中以钛合金为主的金属材料商业价值较高，被广泛进行阳极氧化技术的处理。
微弧氧化作为钛合金阳极氧化技术，此项技术在钛合金中的应用主要是将碳合金放置于电解质的水溶液中，利用电化学方法，采用高压大电流的阳极氧化，在阳极氧化电压超过临界值后，钛合金材料表面的初始氧化膜被破坏，从而产生微区弧光放电并在瞬间形成超高温区域，在此过程中钛金属能够不断进行相关反应，从而形成非金属陶瓷膜。
1.2钛合新型金阳极氧化技术钛合金新型抑弧阳极氧化工艺作为此次研究的新型阳极氧化技术，其主要是将钛合金放置于自行研发的符合电解液中进行阳极氧化的处理。
镀铂钛阳极属不溶性阳极，铂镀层与钛基底结合牢固，使用性能稳定，可取代纯金、纯铂阳极，用于金及其它贵金属镀槽中。
外观形状有:网状、板状、管状、棒状、丝状（最小直径1毫米）等，最大加工尺寸：1200*1500mm；表面银白色。
一、技术特性：电流效率高、优良抗腐蚀性能、电极使用寿命长、电极的形状的可以根据用户需求设计、电极基体可以多次重新使用、对介质不会产生污染(电解情况) 、可以承受更高的电流密度。
二、技术参数：适用PH值：0.1—14镀铂厚度：0.5-5微米,根据用户用途而定运行电流密度：< 10000A/m2电极类型：析氧型电极电极基材：纯钛三、应用领域:1、有色金属生产和回收，电沉积生产铜、镍、钻电解生产高纯金属；2、电镀贵金属电镀(金、银、铑、铂和钌) 表面化学镀铜、镍、锌、电镀铬印制电路板化学电镀；3、金属回收电镀液废水处理；4、电化学合成、电解海水、海水淡化、过硫酸盐制取、氧化剂再生、放射性污染物处理；5、阴极保护、管道的阴极保护、热交换器阴极保护、滨海钢结构建筑、输水管道和海水泵阀。
活性钛阳极优越性1.阳极尺寸稳定，电解过程中电极间距不变化，可保证电解操作在槽电压稳定的情况下进行。
2.工作电压低、电能消耗小、可降耗20％左右。
3.钛阳极工作寿命长，隔膜法生产氯气工业中，涂层钛阳极耐氯和碱的腐蚀。
4.可克服石墨阳极和铅阳极溶解问题，避免对电解液和阴极产物的污染，提高产品的质量。
5.可提高电流密度。
例如隔膜法生产氯碱中,石墨电极的电流密度为8A/dm2，钛阳极可成倍的增加，达17A/dm2，这样在电解厂房，电解槽相同的情况下，产量可增加了一倍。
6.耐腐蚀性强，可在许多腐蚀性强、有特殊要求的电解介质中工作。
7.可避免铅阳极变形后的短路问题,从而提高电流效率。
8.基体钛材可以反复使用。
宝鸡市昌立特种金属有限公司成立于2003年1月7日，地处中国钛城-陕西省宝鸡市渭滨区马营镇。
是钛电极和钛材料制造的专业厂家，是致力于电化学技术及其应用的高新技术民营企业。
钛合金有着与钛金属类似的大气高温污染（吸收氢氧氮）、强度高导致的刀具寿命短、导热性差导致的粘刀等等一系列麻烦。
此外，热加工带来的金属相不均匀，晶粒粗大，残余应力，等等，也是钛合金热加工的难题。
因此，工业纯钛和钛合金基材，在国际上基本是自由贸易，这与高性能碳纤维复合材料的禁运有很大的差异；然而，买得起未必用得起，正是加工工艺的复杂，将绝大多数国家挡在了钛合金应用的门外。
下面，我们来看钛及钛合金加工工艺与应用的情况：钛合金加工工艺：一、下料切割工艺钛及钛合金制件之前，先要将大块钛及钛合金进行初步切割，做下料准备。
钛及钛合金的切割，不像一般金属，很难用火焰方法进行，否则高温污染会导致材料脆化。
因此多用等离子切割、激光切割、铣切来进行。
但是这些方法，要么是材料容易产生热应力离散变形（如激光切割）、或者成本太高无法满足大量生产（如离子束切割），要么是残料率高（如铣切）。
因此，人们想出了另一种常温切割方式：高压水切割。
水切割，就是水刀，呵呵。
以前咱听说水滴石穿，那可要万年功夫。
这次是水切钛断，立等可取啊。
中国潜心研究此项技术的钛切割应用，获得成功，顺利实施了40～100毫米厚的钛合金板材切割。
由于是常温操作，切割质量好，且其效率是常规切割方法的50倍以上，材料费大大节约。
至今，钛合金的水切割方式，在国内的应用已经接近10年。
二、铸造工艺铸件加工，需要熔化钛及钛合金进行浇注。
同样，由于钛及钛合金的化学活性，熔化的液态钛及钛合金，几乎与所有的耐火材料起反应。
因此其熔化和浇注必须在惰性气体（如氩气）保护或者真空环境下进行。
国内应用方面：中国在消化吸收国外先进技术的基础上，掌握和发展了金属型、捣实型、机加工石墨型，以及氧化物面层陶瓷型壳等钛合金铸造技术，可以生产最大直径达1500毫米X400毫米，最小壁厚为0.8毫米，单重达到近800千克的整体钛合金铸件，每年铸造钛合金用量达5000吨，具备了钛及钛合金精密铸件的基本生产技术。
