1965年，荷蘭的H.Beer博士發(fā)明了釕鈦涂層鈦電極。以金屬鈦為基體，將釕鹽和鈦鹽的醇溶液涂覆在鈦基體表面，通過燒結(jié)使鹽類分解、氧化生成一層與鈦基體結(jié)合牢固的Ru-TiO2固溶體。釕鈦涂層電極以閥性金屬鈦為基體，其機(jī)械強(qiáng)度較大，克服了石墨電極在使用過程中形狀改變的不足，電極材料從此進(jìn)入了鈦電極時(shí)代。通過設(shè)計(jì)不同化學(xué)配方的涂層可以獲得具有不同性能的鈦電極，經(jīng)過近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，鈦電極已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)龐大的體系。
鈦陽極全稱叫鈦基金屬氧化物涂層陽極（MMO）。也叫DSA陽極、尺寸形狀穩(wěn)定型陽極。它以鈦為基材(絲、棒、管、板、網(wǎng))，在鈦基板上刷涂貴金屬涂層，使其具有良好的電催化活性、導(dǎo)電性、抗氧化性。與原始石墨陽極和鉛陽極相比，鈦電極具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1、電極尺寸較穩(wěn)定，電解的過程當(dāng)中電極間距離不會(huì)變化，確保電解操作在槽電壓穩(wěn)定的情況下進(jìn)行；
2、催化活性高，工作電壓低；
3、工作電壓低，因此電能消耗較小，直流電耗可降低10%---20%；
4、鈦陽極的工作壽命長，隔膜法生產(chǎn)氯堿工業(yè)中金屬陽極耐氯和堿的腐蝕，陽極的壽命已達(dá)5~7年以上，而石墨陽極僅只有8個(gè)月而已；
5、可克服石墨陽極和鉛陽極的溶解問題，避免了對(duì)電解液和陰極產(chǎn)物的污染，因而大大提高了金屬產(chǎn)品的純度；
6、可提高電流的密度，增加電解效率；
7、貴金屬銥和釕的氧化物具有抗氧化性，因此鈦電極的耐腐蝕性較強(qiáng)；
8、可避免鉛陽極變形后的短路問題,從而可提高工作效率；
9、鈦電極重量輕，較之石墨陽極和鉛陽極可減輕勞動(dòng)強(qiáng)度；
10、鈦基體形狀及制作較容易，可高精度化；
11、在未受損傷的前提下，基體可以反復(fù)使用；
一、鈦陽極分類
1、釕系涂層鈦電極
該類電極具有低的析氯過電位和高的析氧過電位，主要用于各種析氯場(chǎng)合，例如氯堿工業(yè)、陰極保護(hù)等。該類電極涂層包括最初的釕鈦涂層（Ru-Ti）以及在此基礎(chǔ)上開發(fā)的Ru-Ir-Ti、Ru-Co-Ti、Ru-Co-Sn-Ti、Ru-Sn-Ti、Ru-Si-Ti、Ru-Ti-Zr、Ru-Ti-La、Ru-Ti-Ce等涂層。
2、銥系涂層鈦電極
在某些電解工藝中，如電解提取有色金屬、電鍍行業(yè)、電化學(xué)還原制取有機(jī)物等，陽極的設(shè)計(jì)反應(yīng)是析氧反應(yīng)，因此希望開發(fā)一種析氧過電位低的陽極材料，銥系涂層鈦電極正是在此背景下發(fā)展起來的。該類電極涂層包括Ir-Co、Ir-Ta、Ir-Sn、Ir-Ta-Co、Ir-Ru-Pd-Ti等涂層。其中Ir-Ta涂層鈦電極是最成功的析氧電極。
3、鍍鉑陽極：鈦為基材。表面鍍上貴金屬鉑，鍍層厚度一般為1-5um。
二、工藝流程
1、選購TA1型號(hào)鈦基材，確定板質(zhì)表面光潔平整，無深劃痕和殘缺。
2、對(duì)所選購鈦基體進(jìn)行機(jī)械加工，加工為客戶所需要的規(guī)格尺寸。
3、以＞500℃的溫度對(duì)鈦基材進(jìn)行退火校平處理。(以消除應(yīng)力，保證平整度。)
4、退火校平處理時(shí)鈦基材表面會(huì)形成致密的氧化鈦層，以機(jī)械或人工的方式將其進(jìn)行打磨，使其表面呈鈦的金屬光澤。
5、用10％濃度草酸對(duì)鈦基材進(jìn)行酸洗腐蝕，在微沸狀態(tài)下進(jìn)行數(shù)小時(shí)，使其表面氧化層蝕刻為氫化鈦表面。
6、按客戶所應(yīng)用陽極環(huán)境進(jìn)行合理的貴金屬溶液的定性和定量配置。
7、檢測(cè)酸洗鈦基材合格，即表層為灰色均勻的麻面結(jié)構(gòu)，然后進(jìn)行人工涂履，按設(shè)定合適的溫度進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)出爐后自然冷卻，冷卻至常溫時(shí)進(jìn)行第二次涂履，依次類推，直至17~20余次將配置溶液涂履完。
8、以上加工件燒結(jié)完成后，以隨爐試片進(jìn)行壽命實(shí)驗(yàn)測(cè)試，測(cè)試合格包裝發(fā)貨。
三、應(yīng)用領(lǐng)域
1、氯堿工業(yè)氯酸鹽工業(yè)次氯酸鈉的電解生產(chǎn)
以電解食鹽水溶液的方法制取氯氣、氫氣和燒堿的化學(xué)工業(yè)稱為氯堿工業(yè)，是現(xiàn)代電化學(xué)工業(yè)中規(guī)模最大的領(lǐng)域，在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。
除以上外，進(jìn)而還可以制取下游產(chǎn)品氯化氫（水溶液為鹽酸）、次氯酸鈉、氯化石碏、聚氯乙烯（簡稱PVCPolyvinyl chloride polymer =PVC分子結(jié)構(gòu)）、雙氧水等。
氯堿生產(chǎn)中，以純凈的飽和食鹽水為電解溶液，以鈦電極為陽極，以鐵網(wǎng)附石棉絨為陰極，陽極室產(chǎn)生氯氣，陰極室產(chǎn)生氫氣和氫氧化鈉，提純后廣泛應(yīng)用于各工業(yè)生產(chǎn)中。
鈦陽極的應(yīng)用極大地推進(jìn)了氯堿工業(yè)的發(fā)展，是對(duì)電化學(xué)領(lǐng)域劃時(shí)代的貢獻(xiàn)，電極析氯催化活性高，對(duì)析氯反應(yīng)具有良好的電催化活性、機(jī)械穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性，因而在當(dāng)今氯堿工業(yè)中是不可取代的電極材料，使用壽命在五年以上。
2、電解功能水電解功能水槽
功能水定義為通過人為處理，獲得各種有用功能的水，電解水作為一種具有滅菌效果好，實(shí)用性強(qiáng)且無二次污染的殺菌處理技術(shù)受到歡迎。通過鈦電極電解飲用水或微量淡鹽水產(chǎn)生功能水，廣泛應(yīng)用于電解水機(jī)中。
1）利用電解產(chǎn)生次氯酸根、新生態(tài)氧、羥基自由基等具有強(qiáng)氧化性物質(zhì)對(duì)微生物殺滅。
2）利用電解電極直接作用于微生物，使其死亡。
3）堿性離子水可直接治療多種疾病，有效改善人體新陳代謝功能，消除有害的酸性代謝產(chǎn)物自由基，增強(qiáng)體質(zhì)起預(yù)防和提高抗病能力的作用。
4）酸性離子水具有抑制細(xì)菌生長的作用，效果與美容的收斂水相同，并應(yīng)用強(qiáng)氧化性進(jìn)行殺菌消毒處理;堿性離子水應(yīng)用于調(diào)節(jié)人體生理機(jī)能。
我公司YC-90型離子水電解槽結(jié)構(gòu)合理、耗能低、適用水質(zhì)范圍廣、性能可靠、壽命長、易清洗等特點(diǎn)，槽體采用ABS塑料，熱穩(wěn)定性好；電極采用鈦基燒結(jié)鉑族金屬合金，導(dǎo)電率高、無毒性、抗氧化性好、倒極性能好、使用壽命長，符合國家飲用水安全標(biāo)準(zhǔn)。
安裝尺寸:185 X 44 X 70mm / 型號(hào):YC-90 /出水量:90～120 l/h /極板材料:TA1 / 殼體材料:ABS塑料/過電流密度：5000A /電壓≤24V /ORP值:小于-250毫伏/使用壽命:5-10年（因水質(zhì)而定）/PH值堿性7.5—10酸性6.5—3.5 /槽結(jié)構(gòu):五極四槽/ 重金屬及有毒物析出:無。
使用說明：本電極可導(dǎo)極使用，即直流電源接線任一接線柱為正極，另一端則為負(fù)極。使用三通連接一側(cè)為進(jìn)水口，另一端為酸性水和堿性水出口。各地水質(zhì)差異，水的電阻率不一，因此通水后逐漸調(diào)高電壓（24伏~30伏之間）或電流，直到出水口為合適酸堿性水即可。如對(duì)PH值有進(jìn)一步要求，則加入0.3%的食鹽水繼續(xù)測(cè)定。
3、次氯酸鈉發(fā)生器、二氧化氯發(fā)生器電極制造。（84消毒液）
次氯酸鈉是一種強(qiáng)氧化劑，屬于真正高效、廣譜、安全的強(qiáng)力滅菌、殺病毒藥劑，有很強(qiáng)的殺菌效力，可以代替漂白粉等氧化劑。
根據(jù)化學(xué)測(cè)定，ppm級(jí)濃度的次氯酸鈉在水里幾乎是完全水解成次氯酸，其效率高于99.99%。次氯酸在殺菌、殺病毒過程中，不僅可作用于細(xì)胞壁、病毒外殼，而且因次氯酸分子小，不帶電荷，還可滲透入菌（病毒）體內(nèi)，與菌（病毒）體蛋白、核酸、和酶等有機(jī)高分子發(fā)生氧化反應(yīng)，從而殺死病原微生物。
產(chǎn)品外觀：板狀、網(wǎng)狀、管狀等，我司為衡陽、北京、宜興、重慶、濰坊等企業(yè)長期供貨，電流密度30~60A,電壓24V。
4、陰極保護(hù)
在海洋、船體、橋梁等鋼材使用環(huán)境中，由于鋼中雜質(zhì)及微電池的腐蝕作用，加上復(fù)雜的自然環(huán)境，雖然選用耐蝕合金鋼，并增加材料厚度涂制優(yōu)良耐蝕油漆，但這些構(gòu)筑物的腐蝕仍非常嚴(yán)重，極大的威脅安全生產(chǎn)，而陰極保護(hù)是對(duì)海洋中永久性鋼構(gòu)筑物進(jìn)行有效保護(hù)方便而重要的措施。
1）利用外加電流，使被保護(hù)金屬結(jié)構(gòu)的整個(gè)表面變成陰極，叫做外加電流陰極保護(hù)。
2）在需要保護(hù)的金屬設(shè)備上連接一種電位更負(fù)的金屬或合金，叫做犧牲陽極保護(hù)。
應(yīng)用于以下領(lǐng)域：
1）淡水及海水中，防止船舶、碼頭、平臺(tái)、閘門和冷卻設(shè)備等的腐蝕。
2）堿及鹽類溶液中，防止儲(chǔ)槽、蒸發(fā)罐、熬堿鍋等的腐蝕。
3）土壤及海泥中，防止管線及電纜等的腐蝕。
5、鍍金、鋼板鍍鋅鍍錫
鈦電極具有優(yōu)良的導(dǎo)電性和耐蝕性，使用壽命比鉛陽極高得多，可穩(wěn)定工作4000小時(shí)以上，成本低，將是國內(nèi)外電鍍鋅、錫生產(chǎn)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
鈦電極目前在日本、美國、德國、國內(nèi)使用，不僅大大節(jié)省電鍍能耗，而且由于可以增大電鍍電流密度，為生產(chǎn)厚鍍鋅、錫鋼板創(chuàng)造了條件。
6、有色金屬提取
電解冶金在濕法冶金工業(yè)中占有很大的比重，采用電解冶金生產(chǎn)的有色金屬包括Zn、Cd、Cu、Mn、Co、Ni、Cr等。
電解冶金的優(yōu)點(diǎn)是具有很高的選擇性，可獲得高純金屬，能回收有用的金屬，因此可處理低品位的礦物及組分復(fù)雜的多金屬礦，有利于資源的綜合利用。另外，對(duì)環(huán)境的污染較小，生產(chǎn)較易連續(xù)化和自動(dòng)化。
近些年來電解提取金屬領(lǐng)域已廣泛使用涂層鈦電極，已成為第二個(gè)大規(guī)模使用鈦電極的工業(yè)領(lǐng)域。
7、電解銅箔
隨著科技發(fā)展，自動(dòng)化程度日益提高，推動(dòng)了電子工業(yè)迅速發(fā)展。大型集成電路的應(yīng)用使得電子及儀表工業(yè)對(duì)銅箔的需求量增加，對(duì)銅箔的質(zhì)量要求也越來越高。
根據(jù)厚度，可分為105μm、70μm、35μm、18μm、12μm、9μm以及5μm等幾種，其中12μm以下銅箔一般稱之為超薄銅箔。
電解銅箔采用部分浸在硫酸銅溶液中不斷旋轉(zhuǎn)的金屬輥筒作為陰極，連續(xù)電解產(chǎn)生箔材。國際上銅箔生產(chǎn)主要由日本控制，國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)約十五家，產(chǎn)能在35000噸左右。
8、污水處理
隨著工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展和人口增長，人類排放的污水量急劇增加，致使許多水域都遭受到不同程度的污染，電化學(xué)處理污水分為直接電解和間接電解。
1）直接電解是指污染物在電極上直接被氧化或還原而從廢水中去除。直接電解可分為陰極過程和陽極過程。陽極過程指污染物在陽極表面氧化而轉(zhuǎn)化成毒性較低的物質(zhì)或易生物降解物質(zhì)，甚至發(fā)生有機(jī)物無機(jī)化，從而達(dá)到削減污染的目的，陰極過程是指污染物質(zhì)在陰極表面還原而得以去除，主要用于鹵代烴的還原脫鹵和重金屬的回收。
2）間接電解是指利用電化學(xué)產(chǎn)生的氧化還原物質(zhì)作為反應(yīng)劑或催化劑，使污染物轉(zhuǎn)化成毒性更小的物質(zhì)，間接電解可分為可逆過程和不可逆過程。可逆過程指的是氧化還原物質(zhì)在電解過程中可電化學(xué)再生和循環(huán)使用;不可逆過程指利用不可逆電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì)氧化有機(jī)物。
應(yīng)用于印染廢水處理、垃圾滲濾液處理、糞便污水處理、含氰廢水處理、制藥廢水處理、醫(yī)院污水處理、有機(jī)廢水處理。
9、PCB電子線路板廠蝕刻廢液回收
蝕刻是印刷線路板生產(chǎn)中一個(gè)重要工序，隨著蝕刻進(jìn)行，廢蝕刻液中含有大量的銅離子或其他金屬離子，可通過電解的方式進(jìn)行回收利用。通過此回收環(huán)節(jié)，企業(yè)不僅僅是以回收銅等金屬增加經(jīng)濟(jì)效益，更重要的是排放達(dá)標(biāo)和資源回收利用，具有長遠(yuǎn)的社會(huì)效益。
廢液包括：酸性蝕刻廢液、堿性蝕刻廢液、低含銅廢液、廢定影液、廢邊框料、含鎳廢液、含金和鈀的廢液、廢退錫水。
四、企業(yè)優(yōu)勢(shì)
1、公司自有鈦基材和原裝貴金屬三氯化釕和氯銥酸，從源頭保障了原料品質(zhì)的可靠性。
2、公司位于鈦資源基地寶雞，自有數(shù)控車床等機(jī)加工設(shè)備，有效保障生產(chǎn)工期和精度控制。
3、公司不斷改進(jìn)燒結(jié)裝置，完善操作環(huán)境，保障了生產(chǎn)的穩(wěn)定性。
4、公司積累多年陽極生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，并擁有一批熟練的操作技術(shù)工人，并在此基礎(chǔ)上不斷優(yōu)化工藝過程，使產(chǎn)品在市場(chǎng)更具有競(jìng)爭(zhēng)性。
5、為保障客戶及終端廠商生產(chǎn)應(yīng)用，公司在原企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上提高貴金屬用量，所以鈦電極的涂層厚度可以達(dá)到30微米以上，有效增強(qiáng)了導(dǎo)電率、抗氧化性以及陽極的催化活性。
五、使用注意事項(xiàng)
1、鈦電極經(jīng)氧化燒結(jié)完成后為二氧化釕和二氧化銥或者二氧化銥和五氧化二鉭的黑色表面，黑色一面對(duì)應(yīng)陰極使用；不涂層表面呈藍(lán)色或灰色的二氧化鈦表面，此面不具有電極性能。
2、鈦電極基體一旦酸洗完成，以后所有的生產(chǎn)加工工序及使用工序中，必須嚴(yán)格小心進(jìn)行，挪運(yùn)和安裝及拆卸時(shí)戴干凈手套卡住陽極兩端或邊緣處，最好接觸在不涂層的部分，涂層表面嚴(yán)禁任何異物劃傷。
注：鈦基體本身不導(dǎo)電，其外層涂履貴金屬氧化物涂層才具有電催化活性、導(dǎo)電性、抗氧化性，但其厚度只有20微米左右，如遭到劃傷或破壞，則在電解過程中，電極不但會(huì)從損傷處腐蝕，進(jìn)而影響整個(gè)電極的使用質(zhì)量和效果，而且鈦陽極會(huì)因?yàn)樗查g強(qiáng)電流的加載而大大降低使用壽命。
3、電解液保持穩(wěn)定性，尤其不能含有氰離子和氟離子，這些雜質(zhì)會(huì)嚴(yán)重腐蝕鈦基體；
4、電解液進(jìn)入電解槽前加過濾裝置，不能含有直徑大于0.1mm的金屬粒子，以防止聚集過多而導(dǎo)致陰陽極短路。
5、電解回收銅、鎳、金、銀、鈷等金屬時(shí)，陰極附著物不得過厚，鈦電極初始使用時(shí)，導(dǎo)電活性最佳，提銅效率高，因此剛開始時(shí)尤其要重視剝銅時(shí)機(jī)，以防止極間距過小或者金屬刺生成導(dǎo)致陰陽極短路擊穿。
6、陰陽極間距可根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)設(shè)定，一般在3-25mm。總體來講，極距大會(huì)增加電壓降，但不宜過小，否則陰極表面產(chǎn)生的陰極垢容易造成極板短路，從而造成陽極陰極表面蜂窩狀電腐蝕；
7、避免倒極使用。貴金屬氧化物涂層一旦作為陰極使用，表面產(chǎn)生還原反應(yīng)，易轉(zhuǎn)變成金屬單質(zhì)，就無法與鈦基有效的結(jié)合，造成涂層脫落；純鈦材如當(dāng)作陽極使用，表面激烈的氧化反應(yīng)會(huì)使得鈦材料特別容易被融解。
8、停機(jī)時(shí)不宜長時(shí)間以斷電模式浸泡在溶液中，最好加載一個(gè)5A左右的小電流來保護(hù)極板。
9、停機(jī)或其他檢修狀況時(shí)，加稀酸或用清水清洗電極表面，但不得用尼龍或機(jī)械物質(zhì)等沖刷。
10、電解液工作時(shí)溫度不宜過高，理想溫度25-40℃，有條件可加換熱裝置以保持電極最佳使用環(huán)境。
11、正常工作電流密度2000A/m2以內(nèi)，電流過大造成反應(yīng)太激烈，縮短陽極壽命；
12、開機(jī)時(shí)，給電解槽加載電流時(shí)循序漸進(jìn)，不要一次性升到位，停機(jī)時(shí)亦然。
13、在生產(chǎn)使用當(dāng)中保持陽極潔凈，不能沾染油污或其他附著物，以免影響電解效果和電極壽命。
14、在同一電解環(huán)境下，不同的鈦陽極具有不同的電導(dǎo)率。貴金屬的添加量越多，則陽極的導(dǎo)電性、催化活性、抗氧化性能都會(huì)大大提高，所以在工業(yè)操作中，尤其是陽極初次使用階段，要求操作工人密切觀察，掌握規(guī)律，不使發(fā)生陰極附著物過多或過快生長而造成極間擊穿的狀況發(fā)生。
15、陽極有生命，保障生產(chǎn)穩(wěn)定性更有益于延長使用周期。
