鈦陽極,一般稱為DSA即尺寸穩(wěn)定型陽極。在使用過程中,鈦陽極不發(fā)生溶解反應(yīng),從而保持了尺寸的穩(wěn)定性,因此鈦陽極屬于不溶性陽極。鈦陽極并不是一個(gè)簡單的金屬電極,而是一種涂層電極:鈦陽極是以金屬鈦?zhàn)鳛榛w金屬,在表面涂覆電催化性質(zhì)涂層的一種復(fù)合電極材料。雖然很多材料都可以制作成涂層,但應(yīng)用最為廣泛的還是鉑族元素涂層,通常被稱為貴金屬涂層,主要包括以下三種:鉑(金屬類)、氧化釕、氧化銥(均為陶瓷型金屬氧化物類)。因此,鈦陽極可以定義為:以金屬鈦?zhàn)鳛榛模褂勉K族金屬及其氧化物作為表面涂層,具備導(dǎo)電性及高度化學(xué)催化活性的電極材料。
1.2 鈦陽極的發(fā)展歷史
說起鈦陽極的歷史,其誕生離不開荷蘭人亨利·比爾。最早可以追溯到1957年,率先發(fā)明了在鈦金屬上電鍍鉑金的技術(shù),申請了專利,并創(chuàng)立了MAGNETO (即馬赫內(nèi)托特殊陽極公司的前身)。在1967年,發(fā)明了在鈦金屬上制作形成金屬氧化物薄膜的方法,其中一種使用氧化釕的具體實(shí)施案例,作為食鹽水電解的陽極,推動(dòng)了氯堿工業(yè)的偉大變革。這個(gè)涂層時(shí)至今日,仍大量應(yīng)用在各種電化學(xué)析氯反應(yīng)中。隨著對多種鉑族金屬及其氧化物研究的深入,在上世紀(jì)70年代,銥鉭混合金屬氧化物涂層研制成功,并逐漸在電化學(xué)析氧反應(yīng)中開始應(yīng)用。時(shí)至今日,鈦陽極依靠其優(yōu)越的性能,廣泛應(yīng)用于多個(gè)電化學(xué)領(lǐng)域,包括化工(氯堿工業(yè))、電解有機(jī)合成、電鍍、陰極保護(hù)、工業(yè)及民用電解制氯消毒等各種應(yīng)用領(lǐng)域。
上世紀(jì)90年代起,鈦陽極在PCB鍍銅制程中開始嘗試應(yīng)用,并在本世紀(jì)最初十年進(jìn)行了進(jìn)一步的開發(fā)和完善。在最近10年,隨著PCB制程能力要求的提升,鈦陽極以其特有優(yōu)勢逐漸開始取代可溶性陽極——磷銅球。根據(jù)電鍍需求的不同,鈦陽極不僅能適用于直流電鍍,也能適用于反向脈沖電鍍。在未來,隨著鍍銅制程要求的進(jìn)一步提升,鈦陽極也將不斷研發(fā)和發(fā)展,以適配新的電鍍條件。