1. Nhu cầu sử dụng củacực dương titan
Dựa trên nhu cầu thực tế của người dùng, khi quá trình mạ đồng được chuyển từ bóng đồng phốt-pho sang cực dương titan, nhu cầu chính là cải thiện hiệu quả và ổn định tính đồng nhất của mạ điện, điều này sẽ dẫn đến việc cải thiện chất lượng; Thứ hai, yêu cầu chất lượng của cực dương titan phải ổn định và có thể đạt đến tuổi thọ dự kiến và mức tiêu thụ phụ gia ổn định trong giai đoạn này để đảm bảo kiểm soát được chi phí vận hành. Do đó, tóm lại, các yêu cầu chính như sau: tính đồng nhất của lớp mạ điện tuyệt vời, tuổi thọ ổn định và mức tiêu thụ phụ gia có thể kiểm soát được.
Đối với các nhà sản xuất anode, làm thế nào để chuyển nhu cầu của khách hàng thành các yêu cầu nội bộ cho thiết kế sản phẩm là điểm quan trọng nhất để các nhà sản xuất anode nghiên cứu và cung cấp hỗ trợ tương ứng. Chất nền và lớp phủ titan chiếm phần lớn cấu trúc cực dương titan. Theo các yêu cầu cụ thể, các yêu cầu về tính đồng nhất của mạ điện chủ yếu được xác định bởi thiết kế cơ học của chất nền titan, trong khi hai yêu cầu khác có liên quan chặt chẽ đến thiết kế lớp phủ.
2. Thiết kế đồng nhất phóng điện cực dương titan
Thiết kế cơ khí chính của cực dương titan cần phải phù hợp với thiết bị và công việc chính được hoàn thành bởi nhà cung cấp thiết bị. Nhà sản xuất cực dương nên đưa ra các đề xuất và hỗ trợ tương ứng về cách tối ưu hóa thiết kế của tính đồng nhất phóng điện cực dương titan, chủ yếu từ các khía cạnh sau.
Tôi. vấn đề điện trở suất
Trong thiết kế tính đồng nhất phóng điện cực dương titan, điểm đầu tiên cần quan tâm là điện trở suất của vật liệu titan. Điện trở suất của titan nguyên chất vào khoảng 0.47 μ Ω · m, gần bằng 30 lần so với đồng nguyên chất trong cùng điều kiện. Khi sử dụng quả bóng đồng phốt pho, dòng điện cực dương được đưa vào qua phần trên của giỏ titan, sau đó được dẫn qua quả bóng đồng bên trong toàn bộ cực dương (về bản chất, có thể coi dòng điện được dẫn qua đồng). Do đó, sự khác biệt về độ dẫn điện giữa phần trên và phần dưới là rất nhỏ, có thể bỏ qua. Khi sử dụng cực dương titan, độ dẫn điện của titan tương đối kém, đặc biệt là khi cực dương titan làm việc với mật độ dòng điện cao, dòng điện được truyền từ phần trên của cực dương xuống phần dưới, điện trở của bản thân titan sẽ dẫn đến sự sụt giảm đáng kể điện áp từ trên xuống dưới. Theo cách này, mật độ dòng điện xả ở dưới cùng của cực dương titan sẽ thấp hơn đáng kể so với ở trên cùng của cực dương titan.
Trong thiết kế cực dương, việc xem xét chính là làm thế nào để giảm điện áp rơi do sự dẫn điện đường dài của vật liệu titan. Nó có thể được tối ưu hóa chủ yếu thông qua hai khía cạnh sau: ① giảm điện trở dẫn điện, sử dụng vật liệu titan rộng hơn và dày hơn để dẫn dòng điện hoặc sử dụng vật liệu composite đồng titan để hỗ trợ dẫn điện; ② Phân tán các điểm dẫn dòng và đặt nhiều điểm dẫn dòng trên bề mặt cực dương để tránh khoảng cách truyền dài.
thứ hai. Mục tiêu tối ưu hóa của các loại chất nền anode
Hiện tại, trong thiết kế cực dương titan, về cơ bản có hai loại đế cực dương: một là tấm titan, hai là lưới titan.
Lưới titan được làm bằng tấm titan bằng cách đục lỗ và vẽ, và ưu điểm chính của nó là ở hai khía cạnh: thứ nhất, so với tấm titan, có thể tiết kiệm được mức tiêu thụ vật liệu titan; Thứ hai, vì lưới titan thường được phủ cả hai mặt, ngay cả khi nó không đối mặt với mặt sau của sản phẩm, vì vật liệu lưới là một cấu trúc rỗng, lớp phủ phía sau cũng có thể tham gia vào quá trình xả, do đó, diện tích xả hiệu quả của toàn bộ cực dương lưới lớn hơn so với tấm titan, có thể làm giảm mật độ dòng điện trong điều kiện làm việc cực dương thực tế. Độ bền cơ học của cực dương dạng lưới thường kém hơn và điện trở suất của nó cao hơn so với cực dương dạng tấm. Để giải quyết các vấn đề trên, độ phẳng và độ phóng điện đồng nhất của cực dương lưới titan có thể được cải thiện đáng kể bằng cách thiết kế một khung phù hợp và tối ưu hóa vị trí của các mối hàn.
Ưu điểm lớn nhất của việc sử dụng cực dương dạng tấm là chất nền của cực dương dạng tấm có thể được tái sử dụng. Sau khi lớp phủ cực dương bị hỏng, lớp phủ còn lại có thể bị tước đi, bề mặt chất nền có thể được làm sạch hoàn toàn và sau đó lớp phủ có thể được phủ lại. Bằng cách này, chi phí sử dụng lâu dài có thể được tiết kiệm ở một mức độ nhất định trong ứng dụng cực dương trong tương lai (mặc dù khoản đầu tư một lần sẽ lớn hơn một chút). Mặt khác, độ dày của đế cực dương tấm thường là 2 mm và 3 mm, trong khi cực dương dạng lưới thường phù hợp để vẽ từ tấm titan 1mm (có một lỗ rỗng ở giữa), do đó độ dẫn điện của cực dương tấm là tốt hơn so với anode lưới. Độ phẳng cũng sẽ tốt hơn và độ bền cơ học tương đối của cực dương tấm cao hơn so với cực dương dạng lưới. Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là tính đồng nhất phóng điện của cực dương dạng tấm tốt hơn so với cực dương dạng lưới. Ngược lại, thiết kế cơ khí tổng thể của cực dương dạng tấm đơn giản hơn so với cực dương dạng lưới (có khung). Tuy nhiên, vẫn còn chỗ để tối ưu hóa việc phân phối các điểm truy cập dòng điện cực dương của tấm nếu nó được yêu cầu để thích ứng với các yêu cầu về tính đồng nhất của lớp mạ điện cao hơn.
