Anódgeometria és árameloszlás: Miért határozza meg a katódillesztés a terepi élettartamot?

Az anódot a bevonat határozza meg. A katód vonalat kap a BOM-ban. A terepen az első dolog, ami elromlik, általában egyik sem.

Az áram soha nem oszlik el egyenletesen a titán anód felületén. A tervezés szerint átlagosan 200 A/m². A valóságban az élek, sarkok, vezetőrúd interfészek és a katóddal közvetlenül szemben lévő felület 300-400 A/m²-t láthat. Az élhatás a határokon zsúfolt elektromos erővonalakból ered. Ha egy téglalap alakú lemez hossz-szélesség aránya 5:1 felett van, az éljavítási tényező megközelíti az 1,6-ot. Ez azt jelenti, hogy a középpont nem érte el a tervezett terhelést, miközben a szélek már rajta vannak.

A bevonat kémiája ezt nem tudja megoldani. Ru-Ir vagy Ir-Ta, nem számít. A túlmelegedett éleknél először mikrorepedések jelennek meg, a gázbuborékok stagnálnak, helyi passziváció lép fel. Az anód geometriája és a katód elhelyezése határozza meg, hogy hol kezdődik az öregedés.

A lemez a lemezhez képest viszonylag stabil mezőt ad, de az élek továbbra is koncentrálódnak. A hálós anódok szétterítik az effektív területet, lehetővé teszik a hátoldali kisülést, csökkentik a tényleges áramsűrűséget, és engedik a gázt a nyílásokon keresztül. A kompromisszum az, hogy a hálós kereszteződések saját turbulenciát hoznak létre. Jelenlegi tömeg a vezetékkereszteződéseknél. A hegesztett hőhatású zónák öregednek először. A cső alakú vagy rúd anódok megfelelnek a mély kutaknak és a keskeny celláknak, de hosszuk mentén ellenállásos feszültségesés tapasztalható. A kereskedelmileg tiszta titán fajlagos ellenállása körülbelül 0,47 μΩ·m, ami nagyjából 30-szorosa a réznek. Egy hosszú rúdon az áramsűrűség az alsó végén észrevehetően alacsonyabb, mint a tetején. Több árambetáplálási pont vagy titán-réz kompozit gyűjtősín szükséges.

A nem illeszkedő katód elpazarolja a jó anódot. A katódnak az anód felé eső oldala több áramot vesz fel. A túlsó oldal kevesebbet kap. Éles sarkok, sorja, a katódon lógó salak torzítja a helyi mezőt. A megfelelő anódzóna túláram a teljes kampányban. A savas rézbevonatban, a rézfólia-gyártásban és a nemesfémek elektromos nyerése során a katódcsomók és a dendritek nem jelentenek egyedül katódproblémát. Visszacsatolnak az egyenetlen anódmezőeloszlásból.

A gázfejlődés felerősíti a második réteget. A felületre tapadt klór- vagy oxigénbuborékok csökkentik a helyi hatásos területet, növelik az ellenállást és feszültségingadozást okoznak. Ha a háló iránya, dőlésszöge és keringési sebessége nincs összehangolva, gázfilmek képződnek a tetején. A bevonat rövid élettartamának tűnik. Ez valójában egy áramlási mező probléma.

A start-stop frekvencia az elosztásba is beírja magát. A folyamatos működés lehetővé teszi a helyi forró pontok önkorlátozását. Napi többszöri be- és kikapcsolási ciklus azt jelenti, hogy minden újraindítás egyenetlen polarizációt és túlfeszültség-csúcsokat hoz. Az élbevonat fáradtsága gyorsabban halmozódik fel kerékpározás közben, mint állandó teljes terhelés mellett.

A rajz olvasása nem állhat meg az "MMO titanium anod 1000×600"-nál. A kérdések a következők: milyen alakú a katód, mekkora az elektródák közötti távolság tűrése, ingadozik-e a folyadék szintje, hol ereszt ki a gáz, hány áram betáplálási pont, a szubsztrát háló, lemez vagy cső. Ugyanaz a bevonat, ugyanaz a terhelés, rossz geometria, a szántóföldi élettartam kétszeresére térhet el.

Az anód nem statikus alkatrész. Ez egy teherhordó elem elektromos térben, áramlási mezőben és hőtérben. A rossz forma felerősíti a rendszer gyengeségét. A megfelelő forma lehetővé teszi, hogy a bevonat a laboratórium által megjósolt módon öregedjen.