Geometria anodului și distribuția curentului: de ce potrivirea catodului decide viața câmpului

Anodul este specificat prin acoperire. Catodul primește o linie în BOM. În teren, primul lucru care merge prost este de obicei niciunul.

Curentul nu se distribuie niciodată uniform pe suprafața unui anod de titan. Designul spune 200 A/m² în medie. În realitate, marginile, colțurile, interfețele barelor conductoare și fața direct opusă catodului pot vedea între 300 și 400 A/m². Efectul de margine provine din liniile de câmp electric care se înghesuie la granițe. Când o placă dreptunghiulară are un raport lungime/lățime de peste 5:1, factorul de îmbunătățire a marginilor se apropie de 1,6. Asta înseamnă că centrul nu a atins sarcina de proiectare, în timp ce marginile sunt deja peste el.

Chimia acoperirii nu poate rezolva acest lucru. Ru-Ir sau Ir-Ta, nu contează. La marginile supraîncălzite, apar mai întâi micro-fisuri, bulele de gaz stagnează, se instalează pasivarea locală. Ceea ce decide unde începe îmbătrânirea este geometria anodului și modul în care este poziționat catodul.

Placă pe placă oferă un câmp relativ stabil, dar marginile încă se concentrează. Anozii de plasă răspândesc zona efectivă, permit descărcarea pe partea din spate, scad densitatea curentă reală și lasă gazul să scape prin deschideri. Schimbul este că intersecțiile de plasă își creează propria lor turbulență. Mulțimile actuale la trecerile de sârmă. Zonele sudate afectate de căldură îmbătrânesc mai întâi. Anozii tubulari sau cu tije se potrivesc puțurilor adânci și celulelor înguste, dar există o cădere de tensiune rezistivă de-a lungul lungimii. Titanul pur comercial are o rezistivitate de aproximativ 0,47 μΩ·m, de aproximativ 30 de ori mai mare decât cuprul. Pe o tijă lungă, densitatea curentului la capătul de jos măsoară vizibil mai mică decât în ​​partea de sus. Devin necesare mai multe puncte de alimentare cu curent sau bare compozite titan-cupru.

Un catod nepotrivit irosește un anod bun. Partea catodului orientată spre anod atrage mai mult curent. Partea îndepărtată devine mai puțin. Colțurile ascuțite, bavurile, zgura agățată pe catod distorsionează câmpul local. Zona anodică corespunzătoare rulează cu supracurent pentru întreaga campanie. În placarea cu cupru acid, producția de folii de cupru și electroobținerea metalelor prețioase, nodulii catodici și dendritele nu sunt doar o problemă catodica. Acestea se alimentează din distribuția neuniformă a câmpului anodic.

Degajarea gazului amplifică al doilea strat. Bulele de clor sau oxigen care se lipesc de suprafață reduc suprafața efectivă locală, cresc rezistența și provoacă fluctuații de tensiune. Dacă orientarea plasei, unghiul de înclinare și viteza de circulație nu sunt coordonate, în partea de sus se formează pelicule de gaz. Pare o durată scurtă a acoperirii. Este de fapt o problemă de câmp de flux.

Frecvența de pornire-oprire se înscrie și în distribuție. Funcționarea continuă permite autolimitarea punctelor fierbinți locale. Mai multe cicluri de pornire-oprire pe zi înseamnă că fiecare repornire aduce polarizare neuniformă și vârfuri de suprapotenţial. Oboseala cu acoperirea marginilor se acumulează mai repede în timpul ciclării decât la sarcină completă constantă.

Citirea unui desen nu ar trebui să se oprească la „Anod de titan MMO 1000×600”. Întrebările sunt: ​​ce formă are catodul, care este toleranța la distanța dintre electrozi, fluctuează nivelul lichidului, unde se evacuează gazul, câte puncte de alimentare cu curent, este plasa sau placa sau tubul substratului. Aceeași acoperire, aceeași încărcare, geometrie greșită, durata de viață a câmpului poate diferi cu un factor de doi.

Anodul nu este o parte statică. Este un element portant într-un câmp electric, un câmp de flux și un câmp termic. Forma greșită amplifică slăbiciunea sistemului. Forma corectă permite îmbătrânirii acoperirii așa cum a prezis laboratorul.