Геометрія анода та розподіл струму: чому узгодження катодів вирішує термін служби в полі

Анод наноситься покриттям. Катод отримує лінію в BOM. У полі зазвичай перше, що йде не так, ні те, ні інше.

Струм ніколи не розподіляється рівномірно по поверхні титанового анода. На конструкції зазначено середнє значення 200 А/м². Насправді краї, кути, межі провідників і поверхня, яка знаходиться прямо навпроти катода, можуть бачити від 300 до 400 А/м². Крайовий ефект виникає через скупчення ліній електричного поля на кордонах. Коли прямокутна пластина має співвідношення довжини до ширини вище 5:1, коефіцієнт покращення краю наближається до 1,6. Це означає, що центр не досяг розрахункового навантаження, а краї вже над ним.

Хімія покриття не може цього виправити. Ру-Ір чи Ір-Та, неважливо. На перегрітих краях спочатку з'являються мікротріщини, бульбашки газу застоюються, починається локальна пасивація. Те, де починається старіння, вирішує геометрія анода та розташування катода.

Пластина проти пластини дає відносно стабільне поле, але краї все ще концентруються. Сітчасті аноди розширюють ефективну площу, дозволяють розряджатися на зворотному боці, знижують фактичну щільність струму та пропускають газ через отвори. Компроміс полягає в тому, що перетини сітки створюють власну турбулентність. Поточні скупчення людей на проводових переходах. Першими старіють зварні зони термічного впливу. Трубчасті або стрижневі аноди підходять для глибоких колодязів і вузьких комірок, але є резистивне падіння напруги по довжині. Комерційно чистий титан має питомий опір приблизно 0,47 мкОм·м, що приблизно в 30 разів перевищує питомий опір міді. На довгому стрижні щільність струму на нижньому кінці помітно нижча, ніж на верхньому. Стають необхідні кілька точок живлення струму або титан-мідні композитні шини.

Невідповідний катод втрачає хороший анод. Сторона катода, звернена до анода, споживає більше струму. Далека сторона отримує менше. Гострі кути, задирки, звисаючий шлак на катоді спотворюють локальне поле. Відповідна анодна зона працює над струмом протягом усієї кампанії. У кислотному мідненні, виробництві мідної фольги та електровидобутку дорогоцінних металів катодні конкреції та дендрити не є лише проблемою катода. Вони подають зворотний зв'язок від нерівномірного розподілу поля анода.

Виділення газу посилює другий шар. Бульбашки хлору або кисню, які прилипають до поверхні, зменшують локальну ефективну площу, підвищують опір і викликають коливання напруги. Якщо орієнтація сітки, кут нахилу та швидкість циркуляції не узгоджені, у верхній частині утворюються газові плівки. Здається, термін служби покриття короткий. Насправді це проблема поля потоку.

Частота старт-стоп також записується в розподіл. Безперервна робота дозволяє локальним гарячим точкам самообмежуватися. Кілька циклів увімкнення-вимкнення на день означають, що кожен перезапуск призводить до нерівномірної поляризації та перевищення потенціалу. Втома країв покриття накопичується швидше під час циклювання, ніж під час постійного повного навантаження.

Читання креслення не повинно зупинятися на «ММО титановий анод 1000×600». Запитання такі: якої форми катод, який допуск між електродними відстанями, чи коливається рівень рідини, де йде газ, скільки точок підведення струму, чи є підкладка сіткою, пластиною чи трубкою. Однакове покриття, однакове навантаження, неправильна геометрія, термін експлуатації можуть відрізнятися в два рази.

Анод не є статичною частиною. Це несучий елемент в електричному полі, полі течії та тепловому полі. Неправильна форма підсилює слабкість системи. Правильна форма дозволяє покриттю старіти так, як передбачила лабораторія.