Zasada konstrukcji anody tytanowej

Po pierwsze, zastosowanie wymagań anody tytanowej

Z rzeczywistych potrzeb użytkowników, gdy proces miedziowania zmienia się z kulki z miedzi fosforowej na anodę tytanową, podstawową potrzebą jest skuteczna i stabilna poprawa jednorodności galwanizacji, a tym samym doprowadzenie do poprawy jakości; Po drugie, jakość anody tytanowej musi być stabilna, aby osiągnąć oczekiwaną żywotność i stabilny poziom zużycia dodatków w tym okresie, aby zapewnić kontrolę kosztów eksploatacji. Podsumowując, głównymi wymaganiami są następujące punkty: doskonała jednorodność powlekania, stabilna żywotność, kontrolowany poziom zużycia dodatków.

Dla producentów anod najważniejszym miejscem, w którym producenci anod mogą się uczyć i zapewniać odpowiednie wsparcie, jest to, jak przełożyć wymagania klienta na wewnętrzne wymagania dotyczące projektu produktu. W przypadku wymagań specyficznych wymagania dotyczące jednorodności poszycia są determinowane głównie przez konstrukcję mechaniczną podłoża tytanowego, natomiast dwa pozostałe wymagania są ściśle związane z konstrukcją powłoki.

2. Jednorodność projektu wyładowania anody tytanowej

Główna konstrukcja mechaniczna anody tytanowej musi być dopasowana do sprzętu, a główne prace są wykonywane przez producenta sprzętu. W obliczu tego, jak zoptymalizować projekt równomierności wyładowań anody tytanowej, producent anody powinien przedstawić odpowiednie sugestie i wsparcie, które można rozważyć z następujących aspektów.

1. Problem oporności

Rezystywność materiału tytanowego jest pierwszym punktem, na który należy zwrócić uwagę przy projektowaniu jednorodności wyładowania anody tytanowej. Gdy używana jest kulka z miedzi fosforowej, prąd anodowy jest wprowadzany przez cały kosz tytanowy, a rezystancja przewodzenia wewnątrz anody przez kulkę miedzianą jest w zasadzie pomijalna. A zastosowanie anody tytanowej ze względu na stosunkowo słabą przewodność materiału tytanowego, szczególnie gdy anoda tytanowa pracuje przy dużej gęstości prądu, prąd przepływający przez górną anodę do dolnej części, rezystancja materiału tytanowego doprowadzi do napięcie od góry do dołu jest znacznie zmniejszone. W rezultacie gęstość prądu wyładowania na dole anody tytanowej jest znacznie niższa niż na górze anody tytanowej.

Przy projektowaniu anody główną kwestią jest zmniejszenie spadku napięcia spowodowanego przewodzeniem materiału tytanowego na duże odległości. Można go zoptymalizować głównie poprzez następujące dwa aspekty: (1) Zmniejszyć rezystywność przewodzącą, zastosować szersze i grubsze materiały tytanowe do przewodzenia prądu lub zastosować materiały kompozytowe tytanowo-miedziane w celu wspomagania przewodzenia prądu; (2) Rozproszyć punkty przewodzenia prądu. Na powierzchni anody rozmieszczono wiele punktów przewodzenia prądu, aby uniknąć zbyt dużej odległości transmisji.

2. Ukierunkowana optymalizacja rodzaju podłoża anodowego

Obecnie przy projektowaniu anody tytanowej istnieją zasadniczo dwa rodzaje doboru podłoża anodowego: jeden to płyta tytanowa, drugi to siatka tytanowa.

Siatka tytanowa wykonana jest z wykrawania i rozciągania płyty tytanowej, jej głównymi zaletami jest to, że siatka tytanowa może być powlekana tylko dwustronnie, nawet jeśli nie jest skierowana do tyłu produktu, ponieważ materiał siatkowy ma pustą strukturę, tylna powłoka może również uczestniczą w wyładowaniu, więc efektywny obszar wyładowania całej anody siatkowej jest większy niż płyta tytanowa, co może zmniejszyć rzeczywiste warunki pracy anody w zakresie gęstości prądu. Anody siatkowe mają zwykle mniejszą wytrzymałość mechaniczną i wyższą oporność elektryczną niż anody płytowe. Aby rozwiązać powyższe problemy, można poprawić jednorodność i równomierność wyładowań anody z siatki tytanowej, projektując odpowiednią ramę i optymalizując położenie złącza lutowniczego.

Największą zaletą stosowania anody płytowej jest możliwość ponownego wykorzystania podłoża. Gdy powłoka anody ulegnie uszkodzeniu, resztkową powłokę można usunąć, a powierzchnię podłoża można dokładnie oczyścić przed ponownym nałożeniem powłoki, oszczędzając w ten sposób pewne długoterminowe koszty w przyszłych zastosowaniach anod (chociaż jednorazowa inwestycja będzie nieco większa ). Z drugiej strony grubość podłoża anody płytowej wynosi zwykle 2 mm i 3 mm, a anoda siatkowa ogólnie nadaje się do ciągnienia płytką tytanową o grubości 1 mm (pustą w środku), więc przewodność elektryczna anody płytowej jest lepsza niż anody siatkowej . Nie oznacza to jednak, że równomierność wyładowań anody płytowej jest koniecznie lepsza niż w przypadku anody siatkowej. Ogólna konstrukcja mechaniczna anody płytowej jest prostsza niż anody siatkowej (z ramą), ale istnieje możliwość optymalizacji rozkładu punktów dostępu prądu dla anody płytowej, jeśli ma ona spełniać wymagania większej równomierności platerowania .

3, wpływ pęcherzyków na jednorodność przewodzenia

Podczas stosowania anody tytanowej w reakcji anodowej będzie wytwarzał się tlen, więc wytwarzanie tlenu spowoduje efekt ekranowania między anodą a katodą i w pewnym stopniu wpłynie na jednorodność wyładowania. Powstałe pęcherzyki tlenu będą unosić się w górę, powodując gradient ilości zgromadzonych pęcherzyków tlenu w górnej i dolnej części anody, co spowoduje efekt ekranowania i efekt gradientu. Konieczność zrównoważenia efektu ekranującego pęcherzyków tlenu na jednorodność poszycia.

3. Projektowanie powłoki katalitycznej

Projekt powłoki anodowej jest podstawową wartością producenta anod. Anoda tytanowa jest produktem wysoce zindywidualizowanym, co przekłada się nie tylko na zmienny kształt obróbki podłoża, ale co ważniejsze, na potrzeby klienta, dobór odpowiedniego projektu formuły powłoki, aby ostatecznie sprostać spersonalizowanym potrzebom klienta. klientów jako ostateczny cel. Struktura powłoki obejmuje projektowanie różnych procesów przetwarzania i produkcji, takich jak wybór określonych surowców, dostosowanie proporcji powłoki i zmiana kolejności powlekania.

Po pierwsze, konstrukcja powłoki anody musi być dostosowana do konkretnych warunków galwanizacji. Warunki powlekania miedzią PCB można podzielić na galwanizację prądem stałym i galwanizację z odwróconym impulsem, a konstrukcja powłoki w dwóch warunkach powlekania miedzią jest zupełnie inna. Jeśli zostanie wybrany niewłaściwy projekt powłoki, nie tylko nie spełni ona ostatecznych wymagań produktów galwanicznych, ale także spowoduje poważne problemy w żywotności i działaniu anody.

Po drugie, sposób osiągnięcia wymagań dotyczących trwałości powłoki anodowej opiera się głównie na rzeczywistych warunkach użytkowania, a także wymaganiach klienta dotyczących oczekiwanej długości życia i innych szczególnych kwestiach. Określ zawartość metali szlachetnych, nie tylko na podstawie ilości energii elektrycznej anody w wyniku prostej konwersji, ale także na podstawie warunków stosowania, takich jak ilość materii organicznej w miksturze, czy ma to poważny wpływ na żywotność anody istnienie materiału, czy sprzęt ma wadę konstrukcyjną spowodowaną przez anodę, która nie może działać normalnie i inne czynniki do ustalenia. Jeśli projekt struktury powłoki zostanie zoptymalizowany, zużycie metali szlachetnych można w pewnym stopniu zmniejszyć. Bardziej praktyczny i ważniejszy jest wybór odpowiedniego schematu projektowania powłoki niż zwykłe określenie zawartości metali szlachetnych.

Najważniejszą częścią projektu powłoki anody jest wymóg kontroli zużycia dodatków, który jest podstawową częścią projektu powłoki anody. Krótko mówiąc, aby kontrolować zużycie dodatków, konieczne jest ekranowanie powłok o wysokiej aktywności katalitycznej, aby zmniejszyć ryzyko bezpośredniego kontaktu z dodatkami. Zwykle ten rodzaj specjalnej powłoki nazywany jest powłoką barierową. Jednocześnie musimy również zoptymalizować i dostosować projekt powłoki zgodnie z różnymi dodatkami od różnych producentów i różnymi właściwościami dodatków. Zmieniając właściwości powłoki (takie jak chropowatość powierzchni, energię powierzchniową, właściwości ładunku itp.), niektóre dodatki mogą być adsorbowane lub odpychane, dzięki czemu można w pewnym stopniu regulować poziom zużycia niektórych dodatków. Podsumowując, konstrukcja powłoki naprawdę odzwierciedla wysoki stopień dostosowania anody oraz podstawową wiedzę i konkurencyjność producenta.