עקרון עיצוב של אנודת טיטניום

ראשית, השימוש בדרישות אנודת טיטניום

מהצרכים בפועל של המשתמשים, כאשר תהליך ציפוי הנחושת משתנה מכדור נחושת זרחתי לאנודת טיטניום, הצורך העיקרי הוא לשפר בצורה יעילה ויציבה את אחידות הציפוי, ובכך להביא לשיפור האיכות; שנית, איכות אנודת הטיטניום נדרשת להיות יציבה, כדי להשיג את חיי השירות הצפוי ורמת צריכת תוספים יציבה במהלך תקופה זו, על מנת להבטיח שעלות הפעולה ניתנת לשליטה. לכן, לסיכום, הדרישות העיקריות הן הנקודות הבאות: אחידות ציפוי מעולה, חיי שירות יציבים, רמת צריכת תוספים מבוקרת.

עבור יצרני האנודות, כיצד לתרגם את דרישות הלקוח לדרישות פנימיות לעיצוב המוצר הוא המקום החשוב ביותר עבור יצרני האנודות ללמוד ולתת תמיכה מתאימה. עבור דרישות ספציפיות, הדרישות לאחידות הציפוי נקבעות בעיקר על ידי העיצוב המכני של מצע הטיטניום, בעוד ששתי הדרישות האחרות קשורות קשר הדוק לעיצוב הציפוי.

2. עיצוב אחידות של פריקת אנודה טיטניום

העיצוב המכני העיקרי של אנודת טיטניום צריך להתאים לציוד, והעבודה העיקרית הושלמה על ידי יצרן הציוד. מול איך לייעל את העיצוב של אחידות פריקת האנודה מטיטניום, יצרן האנודה צריך לתת הצעות ותמיכה מתאימות, שניתן לשקול מההיבטים הבאים.

1. בעיית התנגדות

ההתנגדות של חומר טיטניום היא הנקודה הראשונה שיש לשים לב אליה בעיצוב האחידות של פריקת אנודת טיטניום. כאשר משתמשים בכדור הנחושת הזרחנית, זרם האנודה מוכנס דרך כל סל הטיטניום, והתנגדות ההולכה בתוך האנודה דרך כדור הנחושת זניחה בעצם. והשימוש באנודת טיטניום, עקב מוליכות ירודה יחסית של חומר טיטניום, במיוחד כאשר אנודת הטיטניום פועלת בצפיפות זרם גבוהה, הזרם דרך האנודה העליונה לחלק התחתון, ההתנגדות של חומר הטיטניום תוביל ל- המתח מלמעלה למטה מופחת משמעותית. כתוצאה מכך, צפיפות זרם הפריקה בתחתית האנודת טיטניום נמוכה משמעותית מזו שבחלק העליון של אנודת הטיטניום.

בתכנון האנודה, השיקול העיקרי הוא כיצד להפחית את מפל המתח הנגרמת על ידי הולכה למרחקים ארוכים של חומר טיטניום. ניתן לייעל אותו בעיקר באמצעות שני ההיבטים הבאים: (1) הפחתת ההתנגדות המוליכה, השתמש בחומרי טיטניום רחבים ועבים יותר להולכת זרם, או השתמש בחומרים מרוכבים מנחושת טיטניום כדי לסייע בהולכת זרם; (2) פיזור נקודות הולכת זרם. נקודות הולכת זרם מרובות מסודרות על פני האנודה כדי למנוע מרחק שידור ארוך מדי.

2. אופטימיזציה ממוקדת של סוג מצע האנודה

נכון לעכשיו, בעיצוב של אנודת טיטניום, ישנם בעצם שני סוגים של בחירת מצע אנודה: האחד הוא לוח טיטניום, השני הוא רשת טיטניום.

רשת טיטניום עשויה מחבטות ומתיחה של לוחות טיטניום, היתרונות העיקריים שלה הם שרשת טיטניום יכולה להיות ציפוי דו צדדי בלבד, גם אם היא לא פונה לחלק האחורי של המוצר, מכיוון שחומר הרשת הוא מבנה חלול, הציפוי האחורי יכול גם להשתתף בפריקה, כך שאזור הפריקה האפקטיבי של אנודת הרשת כולה גדול יותר מלוח הטיטניום, מה שיכול להפחית את תנאי העבודה בפועל של האנודה של צפיפות הזרם. אנודות רשת נוטות להיות בעלות חוזק מכני נמוך יותר והתנגדות חשמלית גבוהה יותר מאשר אנודות לוחיות. כדי לפתור את הבעיות לעיל, ניתן לשפר את אחידות ואחידות הפריקה של אנודת רשת טיטניום על ידי עיצוב מסגרת מתאימה ואופטימיזציה של מיקום מפרק הלחמה.

היתרון הגדול ביותר של שימוש באנודת צלחת הוא שניתן לעשות שימוש חוזר במצע. לאחר שציפוי האנודה נכשל, ניתן לקלף את שאריות הציפוי ולנקות היטב את משטח המצע לפני יישום מחדש של הציפוי, ובכך לחסוך כמה עלויות ארוכות טווח ביישומי אנודה עתידיים (אם כי ההשקעה החד פעמית תהיה מעט יותר גדולה ). מצד שני, עובי המצע של אנודת הלוח הוא בדרך כלל 2 מ"מ ו- 3 מ"מ, ואנודת הרשת מתאימה בדרך כלל לציור על ידי לוח טיטניום 1 מ"מ (חלול באמצע), כך שהמוליכות החשמלית של אנודת הצלחת טובה יותר מאנודת הרשת. . אבל זה לא אומר שאחידות פריקת האנודה של הלוח היא בהכרח טובה יותר מאנודת הרשת. העיצוב המכני הכולל של אנודת הלוח פשוט יותר מזה של אנודת הרשת (עם מסגרת), אך יש מקום לאופטימיזציה של חלוקת נקודות הגישה הנוכחיות לאנודת הלוח אם היא תעמוד בדרישות של אחידות ציפוי גבוהה יותר. .

3, השפעת בועות על אחידות מוליכות

חמצן יווצר בתגובת האנודה במהלך השימוש באנודת טיטניום, כך שיצירת החמצן יהווה אפקט מיגון בין האנודה לקתודה, וישפיע במידה מסוימת על אחידות הפריקה. בועות החמצן שיתקבלו יצופו למעלה, וכתוצאה מכך שיפוע של כמות בועות החמצן המצטברות בחלק העליון והתחתון של האנודה, וכתוצאה מכך אפקט מיגון ואפקט גרדיאנט. הצורך לאזן את השפעת המיגון של בועות חמצן על ההומוגניות של הציפוי.

3. עיצוב ציפוי קטליטי

העיצוב של ציפוי האנודה הוא ערך הליבה של יצרן האנודה. אנודת טיטניום היא מוצר מותאם במיוחד, אשר לא רק בא לידי ביטוי בצורת העיבוד המשתנה של המצע, אלא יותר מכך, לצורכי הלקוח, בחירת עיצוב נוסחת ציפוי מתאימה, על מנת בסופו של דבר לענות על הצרכים האישיים של לקוחות כמטרה סופית. מבנה הציפוי כולל עיצוב של חוליות עיבוד וייצור שונות, כגון בחירת חומרי גלם ספציפיים, התאמת יחס הציפוי ושינוי רצף הציפוי.

ראשית, העיצוב של ציפוי האנודה צריך להיות מתאים לתנאי הציפוי הספציפיים. ניתן לחלק את תנאי ציפוי נחושת PCB לציפוי DC ולציפוי דופק הפוך, ועיצוב הציפוי של שני תנאי ציפוי הנחושת שונה לחלוטין. אם נבחר עיצוב ציפוי שגוי, הוא לא רק לא יעמוד בדרישות הסופיות של מוצרי ציפוי, אלא גם יגרום לבעיות חמורות בחיים ובביצועים של האנודה.

שנית, כיצד להשיג את דרישות החיים של ציפוי האנודה, מסתמכים בעיקר על תנאי השימוש בפועל, כמו גם דרישות תוחלת החיים של הלקוח ושיקולים ספציפיים אחרים. קבע את תכולת המתכות היקרות, לא רק לפי כמות החשמל של האנודה של ההמרה הפשוטה, אלא גם לפי תנאי השימוש, כגון כמות החומר האורגני בשיקוי, האם יש השפעה רצינית על חיי האנודה של הקיום החומרי, האם לציוד יש פגם עיצובי שנגרם על ידי האנודה לא יכול לעבוד כרגיל וגורמים אחרים לקבוע. אם עיצוב מבנה הציפוי מותאם, ניתן להפחית את שיעור צריכת המתכות היקרות במידה מסוימת. זה יותר מעשי וחשוב יותר לבחור ערכת עיצוב ציפוי מתאימה מאשר פשוט לציין את תכולת המתכת היקרה.

החלק החשוב ביותר בתכנון ציפוי האנודה הוא דרישת הבקרה של צריכת תוספים, שהיא חלק הליבה של עיצוב ציפוי האנודה. בקיצור, כדי לשלוט בצריכת תוספים, יש צורך במיגון ציפויים בעלי פעילות קטליטית גבוהה כדי להפחית את הסיכוי למגע ישיר עם תוספים. בדרך כלל, סוג זה של ציפוי מיוחד נקרא ציפוי מחסום. יחד עם זאת, עלינו גם לייעל ולהתאים את עיצוב הציפוי בהתאם לתוספים השונים מיצרנים שונים ולמאפיינים השונים של התוספים. על ידי שינוי תכונות הציפוי (כגון חספוס פני השטח, אנרגיית פני השטח, תכונות המטען וכו'), ניתן לספוח או לדחות תוספים מסוימים, כך שניתן להתאים את רמת הצריכה של תוספים מסוימים במידה מסוימת. בסך הכל, עיצוב הציפוי באמת משקף את הדרגה הגבוהה של התאמה אישית של האנודה ואת המומחיות והתחרותיות המרכזית של היצרן.