这类涂层以铱(Ir)、钌(Ru)、钯(Pd)等贵金属的氧化物为核心,兼具高导电性、强耐腐蚀性和稳定的电化学活性,是目前应用最广泛的涂层体系。
钌系涂层(RuO₂基)
核心成分:二氧化钌(RuO₂)为主,常搭配二氧化钛(TiO₂)、五氧化二钽(Ta₂O₅)等作为稳定剂。
特性:导电性优异,催化活性高,尤其适合高电流密度场景,但耐蚀性稍弱(长期在强氧化性环境中易溶解)。
典型应用:氯碱工业(电解食盐水制氯气)、水处理中的电解消毒(产生次氯酸)。
铱系涂层(IrO₂基)
核心成分:二氧化铱(IrO₂)为主,常与二氧化钽(Ta₂O₅)、二氧化锡(SnO₂)等复合。
特性:耐腐蚀性极强,抗氧化能力突出,寿命长,但导电性略低于钌系涂层,成本较高。
典型应用:强酸 / 强碱环境下的电解(如电镀镀铬)、阴极保护系统(长期埋地或海水环境)。
钌 - 铱复合涂层(RuO₂-IrO₂基)
核心成分:二氧化钌与二氧化铱按比例混合(如 7:3 或 5:5),辅以 TiO₂、Ta₂O₅等。
特性:综合了钌系的高导电性和铱系的耐腐蚀性,性价比高,是兼顾效率与寿命的通用型涂层。
典型应用:大部分水处理场景(如工业废水降解)、电镀镀镍 / 镀锌工艺。
钯系涂层(PdO 基)
核心成分:氧化钯(PdO)为主,常与其他氧化物复合。
特性:在低电流密度下性能稳定,耐氢氟酸腐蚀能力较强(优于其他贵金属涂层)。
典型应用:含氟化物介质的电解场景(如某些特殊电镀液处理)。
二、非贵金属氧化物涂层(低成本替代类型)
针对成本敏感场景,非贵金属涂层以锡、锑、锰等氧化物为主,性能虽不及贵金属涂层,但价格低廉。
锡 - 锑涂层(SnO₂-Sb₂O₅基)
核心成分:二氧化锡(SnO₂)为基体,掺杂五氧化二锑(Sb₂O₅)以提高导电性。
特性:导电性较好,对有机物氧化活性高,但耐蚀性较弱(尤其在酸性高电流下易剥落)。
典型应用:低浓度有机废水处理(如染料废水降解)、临时性电解场景。
锰系涂层(MnO₂基)
核心成分:二氧化锰(MnO₂),常与其他氧化物复合以增强稳定性。
特性:对某些特定反应(如臭氧生成)催化活性高,成本低,但寿命较短。
典型应用:小型水处理设备的臭氧发生电极。
三、特殊功能涂层
针对极端环境或特定反应需求,开发了具有特殊功能的复合涂层:
耐高氯酸涂层:以 IrO₂-Ta₂O₅为基础,添加少量二氧化锆(ZrO₂),增强在高浓度氯酸环境中的稳定性,用于高氯酸制备电解工艺。
抗结垢涂层:在传统涂层表面引入纳米级二氧化硅(SiO₂)或氟化物,减少电解过程中水垢(如碳酸钙)的附着,延长电极清洗周期,适用于硬水处理场景。
梯度涂层:通过控制涂层成分从钛基材到表面的梯度变化(如底层高钽含量增强结合力,表层高铱含量提升活性),解决涂层与钛基材的界面剥离问题,延长使用寿命。
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