Prinsip desain anoda titanium

Pertama, penggunaan persyaratan anoda titanium

Dari kebutuhan aktual pengguna, ketika proses pelapisan tembaga diubah dari bola tembaga fosfor menjadi anoda titanium, kebutuhan utamanya adalah meningkatkan keseragaman pelapisan secara efektif dan stabil, sehingga menghasilkan peningkatan kualitas; Kedua, kualitas anoda titanium harus stabil, untuk mencapai masa pakai yang diharapkan dan tingkat konsumsi aditif yang stabil selama periode ini, untuk memastikan bahwa biaya pengoperasian dapat dikendalikan. Oleh karena itu, secara ringkas, persyaratan utamanya adalah sebagai berikut: keseragaman pelapisan yang sangat baik, masa pakai yang stabil, dan tingkat konsumsi aditif yang terkendali.

Bagi produsen anoda, cara menerjemahkan persyaratan pelanggan ke dalam persyaratan internal untuk desain produk adalah tempat paling penting bagi produsen anoda untuk mempelajari dan memberikan dukungan yang sesuai. Untuk persyaratan khusus, persyaratan keseragaman pelapisan terutama ditentukan oleh desain mekanis substrat titanium, sedangkan dua persyaratan lainnya berkaitan erat dengan desain pelapis.

2. Desain keseragaman pelepasan anoda titanium

Desain mekanis utama anoda titanium harus disesuaikan dengan peralatannya, dan pekerjaan utama diselesaikan oleh produsen peralatan. Dalam menghadapi cara mengoptimalkan desain keseragaman pelepasan anoda titanium, produsen anoda harus memberikan saran dan dukungan yang sesuai, yang dapat dipertimbangkan dari aspek berikut.

1. Masalah resistivitas

Resistivitas bahan titanium adalah hal pertama yang harus diperhatikan dalam desain keseragaman pelepasan anoda titanium. Ketika bola tembaga fosfor digunakan, arus anoda dialirkan melalui seluruh keranjang titanium, dan resistansi konduksi di dalam anoda melalui bola tembaga pada dasarnya dapat diabaikan. Dan penggunaan anoda titanium, karena konduktivitas bahan titanium yang relatif buruk, terutama ketika anoda titanium bekerja pada kepadatan arus yang tinggi, arus yang melalui anoda atas ke bagian bawah, hambatan bahan titanium akan menyebabkan tegangan dari atas ke bawah berkurang secara signifikan. Akibatnya, kerapatan arus pelepasan di bagian bawah anoda titanium jauh lebih rendah dibandingkan di bagian atas anoda titanium.

Dalam perancangan anoda, pertimbangan utama adalah bagaimana mengurangi penurunan tegangan yang disebabkan oleh konduksi jarak jauh bahan titanium. Hal ini dapat dioptimalkan terutama melalui dua aspek berikut: (1) Mengurangi resistivitas konduktif, menggunakan bahan titanium yang lebih lebar dan lebih tebal untuk konduksi arus, atau menggunakan bahan komposit tembaga titanium untuk membantu konduksi arus; (2) Membubarkan titik konduksi arus. Beberapa titik konduksi arus disusun pada permukaan anoda untuk menghindari jarak transmisi yang terlalu jauh.

2. Optimalisasi target jenis substrat anoda

Saat ini, dalam desain anoda titanium, pada dasarnya terdapat dua jenis pemilihan substrat anoda: satu adalah pelat titanium, yang lainnya adalah titanium mesh.

Titanium mesh terbuat dari pelat titanium yang dapat dilubangi dan diregangkan, keunggulan utamanya adalah titanium mesh hanya dapat dilapisi dua sisi, meskipun tidak menghadap bagian belakang produk, karena bahan mesh berstruktur berongga, lapisan belakang dapat juga berpartisipasi dalam pelepasan, sehingga area pelepasan efektif seluruh anoda mesh lebih besar dari pelat titanium, yang dapat mengurangi kondisi kerja anoda aktual dari kepadatan arus. Anoda mesh cenderung memiliki kekuatan mekanik yang lebih kecil dan resistivitas listrik yang lebih tinggi dibandingkan anoda pelat. Untuk mengatasi masalah di atas, keseragaman dan keseragaman pelepasan anoda mesh titanium dapat ditingkatkan dengan merancang rangka yang sesuai dan mengoptimalkan posisi sambungan solder.

Keuntungan terbesar menggunakan anoda pelat adalah media dapat digunakan kembali. Setelah pelapisan anoda gagal, lapisan sisa dapat terkelupas dan permukaan substrat dapat dibersihkan secara menyeluruh sebelum pelapisan dapat diaplikasikan kembali, sehingga menghemat biaya jangka panjang dalam penerapan anoda di masa mendatang (walaupun investasi satu kali akan sedikit lebih besar. ). Di sisi lain, ketebalan substrat anoda pelat biasanya 2 mm dan 3 mm, dan anoda jaring umumnya cocok untuk menggambar dengan pelat titanium 1 mm (berongga di tengah), sehingga konduktivitas listrik anoda pelat lebih baik daripada anoda jaring. . Namun hal ini tidak berarti bahwa keseragaman pelepasan anoda pelat lebih baik daripada anoda mesh. Desain mekanis keseluruhan anoda pelat lebih sederhana daripada anoda mesh (dengan bingkai), namun terdapat ruang untuk optimalisasi distribusi titik akses arus untuk anoda pelat jika ingin memenuhi persyaratan keseragaman pelapisan yang lebih tinggi. .

3, pengaruh gelembung terhadap keseragaman konduktif

Oksigen akan dihasilkan dalam reaksi anoda selama penggunaan anoda titanium, sehingga pembangkitan oksigen akan membentuk efek pelindung antara anoda dan katoda, dan mempengaruhi keseragaman pelepasan sampai batas tertentu. Gelembung oksigen yang dihasilkan akan melayang ke atas, menghasilkan gradien jumlah gelembung oksigen yang terakumulasi di bagian atas dan bawah anoda, sehingga menghasilkan efek pelindung dan efek gradien. Kebutuhan untuk menyeimbangkan efek pelindung gelembung oksigen pada homogenitas pelapisan.

3. Desain lapisan katalitik

Desain lapisan anoda adalah nilai inti dari produsen anoda. Titanium anoda adalah produk yang sangat disesuaikan, yang tidak hanya tercermin dari bentuk pemrosesan substrat yang bervariasi, namun yang lebih penting, untuk kebutuhan klien, pemilihan desain formula pelapis yang sesuai, untuk pada akhirnya memenuhi kebutuhan yang dipersonalisasi. pelanggan sebagai tujuan akhir. Struktur pelapisan mencakup desain berbagai jalur pemrosesan dan manufaktur, seperti pemilihan bahan baku tertentu, penyesuaian rasio pelapisan, dan perubahan urutan pelapisan.

Pertama, desain lapisan anoda harus sesuai dengan kondisi pelapisan tertentu. Kondisi pelapisan tembaga PCB dapat dibagi menjadi pelapisan listrik DC dan pelapisan pulsa terbalik, dan desain pelapisan dari kedua kondisi pelapisan tembaga tersebut sangat berbeda. Jika desain pelapisan yang salah dipilih, tidak hanya akan gagal memenuhi persyaratan akhir produk pelapisan listrik, tetapi juga menyebabkan masalah serius pada masa pakai dan kinerja anoda.

Kedua, cara mencapai persyaratan umur lapisan anoda, terutama bergantung pada kondisi penggunaan aktual, serta persyaratan harapan hidup pelanggan dan pertimbangan spesifik lainnya. Tentukan kandungan logam mulia, tidak hanya berdasarkan jumlah konversi sederhana listrik anoda, tetapi juga berdasarkan kondisi penggunaan, seperti jumlah bahan organik dalam ramuan, apakah ada dampak serius pada umur anoda. keberadaan material, apakah peralatan memiliki cacat desain yang disebabkan oleh anoda tidak dapat bekerja secara normal dan faktor lain yang harus ditentukan. Jika desain struktur pelapisan dioptimalkan, tingkat konsumsi logam mulia dapat dikurangi sampai batas tertentu. Memilih skema desain pelapisan yang sesuai akan lebih praktis dan penting daripada sekadar menentukan kandungan logam mulia.

Bagian terpenting dari desain pelapisan anoda adalah persyaratan pengendalian konsumsi aditif, yang merupakan bagian inti dari desain pelapisan anoda. Singkatnya, untuk mengontrol konsumsi aditif, perlu untuk melindungi lapisan dengan aktivitas katalitik tinggi untuk mengurangi kemungkinan kontak langsung dengan aditif. Biasanya lapisan khusus semacam ini disebut lapisan penghalang. Pada saat yang sama, kita juga perlu mengoptimalkan dan menyesuaikan desain pelapisan sesuai dengan berbagai aditif dari produsen berbeda dan sifat aditif yang berbeda. Dengan mengubah sifat pelapis (seperti kekasaran permukaan, energi permukaan, sifat muatan, dll.), beberapa bahan tambahan dapat diserap atau ditolak, sehingga tingkat konsumsi beberapa bahan tambahan dapat disesuaikan sampai batas tertentu. Secara keseluruhan, desain lapisan benar-benar mencerminkan tingkat penyesuaian anoda yang tinggi serta keahlian inti dan daya saing pabrikan.