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铂金阳极操作和维护说明书

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铂金阳极操作和维护说明书

第一章. 钛阳极的操作

1. 铂金属涂层钛阳极(简称铂金层钛阳极) 需安装在建议的电解条件下, 同时还要注意将阳极从电解槽装入和拆下的过程中小心操作。

2. 操作工必须戴手套, 以避免油或油脂污染铂金涂层。油脂的污染物会在被污染部分阻止电解的发生。没有被污染的部分会因此在更高的电流密度下而变得非常活跃。其结果是电流的分布不均而导致铂金涂层不均匀地磨损。 

3. 铂金镀层非常容易在坚硬物体摩擦或敲击其表面时而被刮伤或损伤。 因此:

  ·禁止将铂金镀层表面直接放置于金属表面。 应在坚硬表面上覆盖起到保护作用的纸或塑料薄膜。 

  ·禁止将铂金镀层表面在任何坚硬表面拖拉或滑动。

  ·如果铂金镀层表面有污垢或沉淀物,禁止用任何研磨机械方式来进行清洁。禁止使用例如钢丝刷、砂纸打磨、砂纸或高压喷水的方式进行阳极表面的清洁。 

第二章. 阳极的存储

1. 当钛阳极从电镀线拆下后,应立即用水冲洗。这是非常重要的。如果阳极没有用水冲洗,铂金镀层会受到硫酸腐蚀而造成无法挽回的损伤。这是因为电解质在涂层表面变干而致使酸的浓度增加。

2. 很快会重新装回镀槽的钛阳极可存放在方便存储的垂直位置。可以特别制作一些推车式的存储架来储存阳极。

3. 需要存放较长时间的钛阳极应该用例如充气塑料包装材料仔细包装好,以避免铂金镀层表面被刮伤,或者落尘。

第三章. 钛阳极的基本特性
1. 如果钛阳极在建议操作程序下操作,钛对大部分应用在电镀槽中的酸性电解质是具有抗化学腐蚀的特性。

2. 钛之所以不会被化学腐蚀的原因是它表面附有非常粘合和惰性的氧化物薄膜。因为这层不导电的钛氧化物薄膜,钛本身是不能传递电流所以钛单独是不能用作为阳极的。 

3. 将铂金镀层涂于钛阳极的活性部分可使电流通过钛阳极涂层表面传递至电解质中,同时没有涂层的钛表面仍然保持为惰性。

4. 铂金镀钛阳极能在高电流密度的条件下操作,其铂金电催化剂的消耗率很低,这样才能达到较长的使用寿命。

5. 如果小面积铂金镀层有机械损伤,涂层下面的钛直接与电解质接触,钛阳极仍然能继续正常操作, 这是因为钛表面形成的起到保护作用,有粘合性的氧化膜。

6. 在铂金镀层表面的阳极反应是将水电解(氧化)成氧和氢离子。氧离子会结合成(气态)氧分子,呈泡沫状从电解质挥发到空气中。氢离子起到了维持低PH值的作用。

7. 本公司将铂金镀层的成分和生产最佳化,可以提供较长的使用寿命和接近于可倒极半槽电位的析氧电位。当氧过电压较低,钛阳极对总槽电压的影响为最小化。从而钛阳极的电力消耗量也是最小化。 

8. 以上所述的惰性和保护性的钛氧化膜对电镀过程中的铂金阳极而言具有非常理想的特性。然而遵守以下的操作规程仍然是必不可少的。

9. 重要的操作规程之一是:只要阳极浸在电解质中,铂金钛阳极必须要处于阳极化状态。这是因为很多电解质是以硫酸为基础的。硫酸是还原酸。只要铂金钛阳极处于阳极化状态,就能保留起到保护作用的钛氧化膜从而防止阳极被腐蚀。但如果钛阳极不保持阳极化状态,还原性的硫酸会腐蚀钛氧化膜,铂金钛阳极会被部分腐蚀。最后钛金属会被溶解,在铂金镀层和钛基体间形成更厚一层绝缘的钛氧化膜。失去传导作用的钛氧化膜导致阳极钝化,从而上述过程使操作阳极电压大幅增长。最终阳极会完全钝化,结束其传导电流的作用。

10. 还原性酸例如硫酸和盐酸与氧化性酸例如硝酸对钛氧化保护膜的作用形成鲜明对比。无论钛阳极是否处于阳极状态,钛在任何浓度和温度的硝酸中是完全防腐蚀的,因为钛氧化保护膜在氧化环境中是稳定的。

第四章.钛阳极操作规程

1. 只要钛阳极浸于或直接与电解质接触,钛阳极必须要处于阳极化状态。

2. 如果钛阳极没有通电,可在钛阳极上加一低正极电压(剩余电压)。这只需在阳极和阴极之间施加2伏特电压即可,无需使用电源及大量的电流。

3. 只要在槽中有电解质,在开动和关闭过程中都需包括上述施加剩余电压这一步骤。

4. 铂金镀层钛阳极禁止在任何时候处于电极反向的状态,因此必须遵照以下步骤操作。比如在钢板连续电镀线中

当生产单面镀锌钢板时,每个槽中装有钛阳极的内托架必须从槽中拆下。如果它们未被拆卸,阳极继续浸在电解质中,和置于外托架中的阳极相反,内托架中的钛阳极会阴极化,从而锌会被镀在内托架中的钛阳极铂金镀层表面。覆盖锌的铂金镀层表面会造成阳极表面的堵塞,从而当再生产双面镀锌的钢板时,电流的分布将会不均匀。

当不均匀的锌镀层(即不均匀的电流密度)被施加在钢板两面,禁止使托架中的外侧阳极相对于对面阳极处于阴极化状态。

钛阳极和钛铜复合棒的刃型连接必须维持良好的状态。如果维持良好状态,通过铂金镀

5. 层传递的电流分布是相当均匀的。那钛阳极的寿命会达到最大化。如果连接处没有得到足够的保养,每个阳极的接触点电阻会不同,那会造成电极倒向。

6. 钛阳极底部的电极间距离应该小于钛阳极顶部电极间距离, 这样电流能相当均匀地传递到阳极的整个长度。

7. 电极之间应始终保持一定距离。钛阳极和镀件之间意外地发生短路会造成对铂金镀层无法挽回的损坏并且也会损坏钛基体。如果发生严重的短路,钛阳极会被完全破坏。

8. 禁止让任何固体颗粒在电解质中循环。这会导致铂金镀层的磨损并缩短钛阳极的寿命。例如禁止让锌或锡颗粒在槽中循环。

9. 追踪在电解质中的杂质,例如铅,铁和钡的含量应得到控制。这样不会产生大量的阳极沉淀物。阳极沉淀物会堵塞钛阳极表面从而导致阳极电流分布不均。

10. 必须严格遵守主要操作参数,以使有效钛阳极的寿命最大化。例如(在镀锌线中): 电解质温度: 50-55 °C; 阳极电流密度:最大 15 kA/m²; 氟化物离子;最高2 ppm .; 氯化物离子:最高2 ppm; 锌:一般为550 克ZnSO4.7H2O /升.

11. 有机添加剂加入电解质中,不同的添加剂会对钛阳极的寿命造成不同影响。铂金镀层钛阳极寿命会特别因为添加剂或具有合成特性的添加氧化物影响下显著缩短。

12. 当槽中电解质排干时,或钛阳极从镀锌线中拆下后,应立即用水彻底冲洗阳极以防止酸的腐蚀。具体请参考上文。 

第五章 钛阳极寿命的监控

    需连续记录层铂金镀钛阳极寿命的监测情况,并保留记录。从而可在任何时间查询累积电流流通量(千安小时/平方米)的准确数据。 

第六章.钛阳极的维修

1. 阳极的操作、储存、用水清洗和电流分布已在前几章描述过。

2. 阳极沉淀物的可视迹象之一是:保持所需电流输出时需要更高的电压。该迹象可通过检查铂金镀层钛阳极表面得到确定。如发现表面有沉淀物,禁止用机械方式去除该沉淀物。例如禁止用刷洗或磨擦的方式来去除该沉淀物,因为这样会损伤铂金镀层。请参照本说明第一章。为使用最佳的清洗方法,首先需确认沉淀物的性质。

第七章.去除铱MMO涂层钛阳极表面沉淀物

1. 禁止使用任何研磨机械方式来去除层铂金镀钛阳极表面沉淀物。禁止使用例如钢丝刷,砂纸打磨,砂纸或高压喷水的方式进行阳极表面的清洁。

2. 盐酸-----该酸对于去除各种形式的锈类沉淀物和含钙沉淀物非常有效。因为其还原特性,只能在室温操作,并且需浓度37%盐酸所占容积百分比不大于10%的稀释溶液。因为钛阳极还是很易受到类似盐酸等还原酸的侵蚀,所以阳极与其接触的时间应保持在最小值,一般为10分钟。为减少盐酸侵蚀程度,在进行清洗之前,可在清洗液中加入0.1%氯化铁。 注意事项:在用盐酸清洗后,应将钛阳极彻底用水清洗,最好完全浸入水中并保持至少10分钟。

3. 柠檬酸— 在40-50°C 温度下,5-10%柠檬酸的水溶液能用来去除含铁沉淀物。还是要在清洗后用水仔细冲洗阳极。

4. 硝酸—因为硝酸是氧化酸,铂金镀层对硝酸在任何温度和浓度下都是抗腐蚀的。但由于高浓度的硝酸在高温下具有很强的氧化性,钛基体表面会生成一层氧化钛薄膜,这层薄膜导电性是非常差的,故要避免将钛阳极浸入浓的和高温的硝酸中,但低浓度及低温下的硝酸对去除多种可形成可溶硝酸盐的沉淀物非常有用,比如商业硝酸稀释到10%以下,并在室温下。

资料来源:http://t30.up71.com


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