鈦電極制作工藝過程中金屬的選用
鈦合金因具有強度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點而被用于航空航天、船舶、化工、冶金、醫(yī)療等各個領(lǐng)域。由于我國航空業(yè)起步晚,航天用高端
鈦材消費量始終處于較低水平,而目前高端鈦材技術(shù)主要掌握在美日俄等國,具有較高的市場壟斷地位,制約著我國當(dāng)前高端鈦材使用范圍和規(guī)模。《中國制造2025》明確提出,要更多依靠中國裝備、依托中國品牌。該政策的落地為企業(yè)指明了發(fā)展方向,表明中國制造已經(jīng)席卷而來。鈦又作為打造高端裝備不可或缺的元素,我國鈦產(chǎn)業(yè)將在中國制造的“勁風(fēng)”中迎來新一輪的發(fā)展。
對基體金屬的要求是具有耐電化學(xué)腐蝕性,有一定的機械強度,便于加工制造,表面容易形成鈍化膜而本身導(dǎo)電性能良好。電極基體可以采用任何導(dǎo)電材料,如鐵、鎳、鉛、銅等金屬及其合金,也有采用含鉻、鎂的高硅鐵的。但最好采用閥型金屬或稱成膜金屬。閥型金屬,在鹽水電解用作陰極時是導(dǎo)電的,但作為陽極時不導(dǎo)電,具有單向載流的性質(zhì)。閥型金屬有鈦、鈮、鉭、鋯、鎢、鋁,或者是上述金屬中兩種或兩種以上金屬的合金。電極基體通常使用鈦,特殊情況下使用鉭和鈮。
鈦、鉭、鈮在陽極極化時,會產(chǎn)生堅固的鈍化膜。在有氯離子存在時,鈦局部會產(chǎn)生激烈腐蝕。當(dāng)外加電壓在10V以下時,3種金屬的反應(yīng)幾乎相同,但是在10V以上時,可看到鈦的電流密度上升,這是鈦產(chǎn)生局部腐蝕的結(jié)果。而鉭、鈮即使在外加電壓為10V以上的極化中、也顯示了較強的耐腐蝕性。和鉭、鈮相比較,鈦的優(yōu)點是便宜,密度小,故單位體積相對價格約是鉭的1/20,鈮的1/10。但是鈦的電阻率是鉭和妮的3 ~4倍,是銅的25倍,用作電極結(jié)構(gòu)材料是一個缺點。