钛阳极在金属箔生产领域的应用

　　在电解铜箔生产过程中，生箔机阳极是最关键的部件之一，而且阳极材料及阳极结构形式选择都很重要。阳极材料的发展过程，经历了从可溶性阳极到不溶性阳极，从铅板阳极到铸造加工成的铅合金阳极，近年来，钛电极/钛阳极成功地应用在生箔机上。

　　20世纪90年代国内外大部分铜箔厂家仍是采用铅合金阳极来生产电解铜箔，使用铅阳极存在的问题是：

　　（1）由于铅合金阳极在酸性硫酸铜电解液中易于腐蚀，产生大量的PbSO4沉渣，进入到电解液中，增加了电解液正常维护的难度，不可避免地影响到铜箔质量的稳定性；

　　（2）由于铅合金阳极表面不断腐蚀和溶解，使得阴、阳极间距不断变大，一般情况下，每年溶解使阴、阳极间距增大10~20mm，而使槽压升高；

　　（3）铅阳极表面的溶解，受电场分布、流量分布等各种因素的影响，不可能完全均匀，阴阳极间距无法保持均匀一致，产出的铜箔沿宽度方向的均匀性受到影响；并且初始阴阳极的间距不可能设计得非常小，否则阳极溶解后更难保证铜箔厚度的均匀性，一般情况下采用铅合金阳极的初始极间距都大于10mm。

　　为了克服铅合金阳极存在的上述缺陷，同时具备良好的耐蚀性能和较低的阳极过电位，于是选用了钛材作为阳极的支撑体，在沿钛板阳极的内侧弧面上热涂一层特殊涂层。

　　钛阳极/钛电极既克服了铅阳极尺寸不稳定的缺点，降低了能耗，改善了铜箔的厚度均匀性，又便于保持电解液的纯净度，稳定了铜箔产品的内在质量指标。

　　钛阳极/钛电极与铅阳极相比更适合应用在高电流密度的条件下，并且可在窄极间距条件下（约5mm左右），生产出高品质的电解铜箔产品。

　　在电解法生产铜箔的过程中，仅铜从电解液中电沉积析出一项的电解消耗，就占全部生产成本的10%~12%。因此，提高电解过程中的电能效率，降低生产成本，是电解铜箔生产的一项重要任务。

　　电解效率是考核电解过程电量的利用情况，在铜箔电解过程中，一般都能达到97%以上。而电能效率则是考虑电解过程的电能的利用情况。由于实际电解过程的不可逆性以及在电解槽内不可避免地会产生电压降，所以，铜箔电解过程中的电能效率都很低，一般很难达到40%以上。而钛阳极/钛电极的应用可以提高电解铜箔生产的电能效率。

　　钛阳极/钛电极是用钛为基材，选用具有催化活性的稀贵金属氧化物涂敷在基材上成为不溶性阳极。由于表面稀贵金属氧化物的电催化作用，使电极界面电场对反应速度的影响十分巨大。随着电极反应过电位的增加，反应速度可以增大10个数量级。在相同的电流密度下，钛电极/钛阳极能得到非常低的过电位，从而具有高的能量转换效率。