贵金属表面改性钛阳极板材料工程化研究项目立项申报材料.doc_中文版高速下载

微波等离子体增强化学气相沉 积，以及梯度功能氧化物钛阳极。

四项目主要技术内容和所要解决的技术问题 项目主要研究内容 本项目所采用的制备技术有独特的创新性，要实现相应目标和内容的关键在 于对超声活化技术的控制，法合成工艺的控制，以及贵金属与其他活性元 素体系的构架，热分解工艺的优化。

同时提出不同制备条件下的显微结构制备 工艺的热力学和动力学对阳极材料性能的影响规律，得到性能优异的钛阳极材 料。

具体研究内容如下 金属钛基体材料的超声活化工艺刻蚀 采用钛酸丁脂作为原料，以方法合成金红石型氧化团骨架材料， 以及采用法制备纳米氧化钛，研究材料物相微观形貌制备 几个阶段。

世纪末，发明了人造石磨， 世纪年代，氯碱工业上都使用石磨阳极，其具有杂质含量少导电性能优良 化学稳定性强等有点，能完全抗氯腐蚀，但对析氯反应，石磨电极具有较大的 η，尤其是在阳极表面改性钛阳极板正属于高新技术产业，这 产业的发展定会为我市的产业发展起到巨大的推动作用。

三国内外开发研究现状和发展趋势 阳极材料的发展大致经历了下研究和生产的空白， 必将为金属钛材研究领域开拓新的方向。

在我国工业经济布局已基本形成的情况 下，要振兴我市经济，进步发展我市的金属钛材深加工事业，只能发展具有高 附加值的高新技术产业，而贵金属进行深入的研究，尽早建立起具有定生产规 模的中试示范线显得极为迫切。

贵金属表面改性钛阳极板的研究属于高科技研究领域，这材料本身具有高 的附加值。

发展这领域的研究，将填补我市在钛阳极板材料法可有效地减少纯钛 消耗量，降低贵金属用量，降低热分解温度，提高贵金属和纯钛基材的结合力。

同时简化生产工艺，降低生产成本，是种经济高效的先进生产工艺，尽快对 这先进工艺的机理工程化参数很难获得涂层分布均匀，结合良好的阳极极板材料，极大地影响到其电 化学性能。

本项目采用用超声活化工艺对纯钛金属板材表面进行活化处理后，与贵金 属有机前驱体进行高效吸附，于惰性气氛下热分解。

这种方备方法主要有物理气相沉积，化学气相沉积，电镀。

涂覆烧结等等。

其中涂覆烧结因工艺简单，设备较为通 用生产成本较低得以大规模生产应用，但是采用通常涂覆工艺及较高温度烧结 的工艺，研究，围绕着 涂层材料性能寿命成本和中间层开展工作。

在钛基材的活化处理工艺，贵金 属前躯体的筛查和合成，涂覆工艺优化，热分解机理和工艺等取得了很大的进展。

现阶段贵金属表面改性钛阳极板材料制 是贵金属涂层和钛基材的结合力在复杂电场苛刻工况条件下急剧衰减，造成涂 层脱落，基材腐蚀。

基于以上问题必须在钛阳极板材料的制备工艺进行改进。

自年代以后国内外对贵金属表面改性钛阳极板进行了深入的，杀菌率 大于，灭藻率，完全符合污水排放标准。

但钛阳极板材料仍存在诸多缺点，如采用高活性配方涂层在提高活性的同时， 阳极材料寿命大大降低再如贵金属元素用量大，造成阳极材料成本过高最后 业用水的处理，医院污水的处理，电镀工厂含氰废水的处理，以及发电厂 冷却循环水的处理中均要采用高性能的钛阳极材料，采用贵金属表面改性钛阳极 板材料可有效地净化处理，使阻垢率大于，除垢率大于或等于制而 成，腐蚀性相当强镀耐磨铬时，电流密度很高，达。

这么苛刻电镀环 境，般的电极材料是很难适应的。

而采用贵金属表面改性钛阳极板材料可最大 限度便面以上问题。

水处理用钛阳极 在工铅基合金阳极。

在电镀过程中，铅电极表面容易生成导电性差的 铬酸铅，使槽电压升高，严重时甚至造成阳极不导电。

正常生产时，必须定期进 行刷洗，既因而增加了劳动强度，又污染了环境。

镀铬溶液由硫酸和铬酸配液的稳定性。

采用贵金属表面改性钛阳极板材料可保持镀液稳 定，镀件表面状态和钛镀铂电极的镀金件没有区别。

贵金属表面改性钛阳极板材料价格便宜，是钛镀铂价格的，且不需要进口。

镀铬 镀铬通常采用 电镀行业用钛阳极 镀金 镀金工艺过去使用钛镀铂电极，是价格昂贵，二是需要从国外进口，另外还 存在两个问题把价金离子氧化成三价金离子，降低电流效率，氧化破坏柠檬 酸缓冲剂，破坏镀性钛阳极板材料，可使电解槽处于高槽电压下操作，般电解槽工作电 压为，产出优质的碱性离子水和酸性离子水，各方面性能可与钛镀铂电极相 比。

且贵金属表面改性钛阳极板材料价格低廉，有利于国产化后。

性离子水。

国内外过去的离子水生成器的阳极 阴极均用钛镀铂电极。

钛镀铂电极价格昂贵，且奇缺钛镀铂极需从国外进口， 关税特别高。

这样造成离子水生成器机价格高，难以在国内销售。

采用贵金属表 面改性性离子水。

国内外过去的离子水生成器的阳极 阴极均用钛镀铂电极。

钛镀铂电极价格昂贵，且奇缺钛镀铂极需从国外进口， 关税特别高。

这样造成离子水生成器机价格高，难以在国内销售。

采用贵金属表 面改性钛阳极板材料，可使电解槽处于高槽电压下操作，般电解槽工作电 压为，产出优质的碱性离子水和酸性离子水，各方面性能可与钛镀铂电极相 比。

且贵金属表面改性钛阳极板材料价格低廉，有利于国产化后。

电镀行业用钛阳极 镀金 镀金工艺过去使用钛镀铂电极，是价格昂贵，二是需要从国外进口，另外还 存在两个问题把价金离子氧化成三价金离子，降低电流效率，氧化破坏柠檬 酸缓冲剂，破坏镀液的稳定性。

采用贵金属表面改性钛阳极板材料可保持镀液稳 定，镀件表面状态和钛镀铂电极的镀金件没有区别。

贵金属表面改性钛阳极板材料价格便宜，是钛镀铂价格的，且不需要进口。

镀铬 镀铬通常采用铅基合金阳极。

在电镀过程中，铅电极表面容易生成导电性差的 铬酸铅，使槽电压升高，严重时甚至造成阳极不导电。

正常生产时，必须定期进 行刷洗，既因而增加了劳动强度，又污染了环境。

镀铬溶液由硫酸和铬酸配制而 成，腐蚀性相当强镀耐磨铬时，电流密度很高，达。

这么苛刻电镀环 境，般的电极材料是很难适应的。

而采用贵金属表面改性钛阳极板材料可最大 限度便面以上问题。

水处理用钛阳极 在工业用水的处理，医院污水的处理，电镀工厂含氰废水的处理，以及发电厂 冷却循环水的处理中均要采用高性能的钛阳极材料，采用贵金属表面改性钛阳极 板材料可有效地净化处理，使阻垢率大于，除垢率大于或等于，杀菌率 大于，灭藻率，完全符合污水排放标准。

但钛阳极板材料仍存在诸多缺点，如采用高活性配方涂层在提高活性的同时， 阳极材料寿命大大降低再如贵金属元素用量大，造成阳极材料成本过高最后 是贵金属涂层和钛基材的结合力在复杂电场苛刻工况条件下急剧衰减，造成涂 层脱落，基材腐蚀。

基于以上问题必须在钛阳极板材料的制备工艺进行改进。

自年代以后国内外对贵金属表面改性钛阳极板进行了深入的研究，围绕着 涂层材料性能寿命成本和中间层开展工作。

在钛基材的活化处理工艺，贵金 属前躯体的筛查和合成，涂覆工艺优化，热分解机理和工艺等取得了很大的进展。

现阶段贵金属表面改性钛阳极板材料制备方法主要有物理气相沉积，化学气相沉积，电镀。

涂覆烧结等等。

其中涂覆烧结因工艺简单，设备较为通 用生产成本较低得以大规模生产应用，但是采用通常涂覆工艺及较高温度烧结 的工艺，很难获得涂层分布均匀，结合良好的阳极极板材料，极大地影响到其电 化学性能。

本项目采用用超声活化工艺对纯钛金属板材表面进行活化处理后，与贵金 属有机前驱体进行高效吸附，于惰性气氛下热分解。

这种方法可有效地减少纯钛 消耗量，降低贵金属用量，降低热分解温度，提高贵金属和纯钛基材的结合力。

同时简化生产工艺，降低生产成本，是种经济高效的先进生产工艺，尽快对 这先进工艺的机理工程化参数进行深入的研究，尽早建立起具有定生产规 模的中试示范线显得极为迫切。

贵金属表面改性钛阳极板的研究属于高科技研究领域，这材料本身具有高 的附加值。

发展这领域的研究，将填补我市在钛阳极板材料研究和生产的空白， 必将为金属钛材研究领域开拓新的方向。

在我国工业经济布局已基本形成的情况 下，要振兴我市经济，进步发展我市的金属钛材深加工事业，只能发展具有高 附加值的高新技术产业，而贵金属表面改性钛阳极板正属于高新技术产业，这 产业的发展定会为我市的产业发展起到巨大的推动作用。

三国内外开发研究现状和发展趋势 阳极材料的发展大致经历了下几个阶段。

世纪末，发明了人造石磨， 世纪年代，氯碱工业上都使用石磨阳极，其具有杂质含量少导电性能优良 化学稳定性强等有点，能完全抗氯腐蚀，但对析氯反应，石磨电极具有较大的 η，尤其是在阳极反应过程中，因析氧副反应导致氯气中含有氧气，消耗石磨， 使随使用时间的延长而逐渐提高。

同时随着材料的消耗扩大了电极间距，提 高了，导致电解槽停止工作并耗费相当人力物力更换阳极，维护成本较高。

这种情况促使了工业上对具有较好电催化活性以及尺寸更稳定电极材料的要求。

年研究人员发现镀铂钛阳极导电性能和耐腐蚀性能都优于石磨电极，且金属 钛基材加工成型性能好，可适应不同随工况条件，同时表面的贵金属材料可大大 提高催化活性，降低η。

同时也发现，贵金属在氯碱电解槽中的活性和稳定行 依然有待提高，且铂电极材料成本高，难以工业使用。

荷兰人 提出了由合适的前驱体通过热分解方法之辈贵金属电极，试验结果表明在金属钛 基材的表面的成分并不是贵金属，而是贵金属的氧化物。

年发明的钌钛 阳极材料在意大利公司实现工业化并命名为，这发明被誉为影响