各类阳极的性能特点
二氧化铅钛阳极
二氧化铅钛阳极近年来，快速发展的电化学技术需要更高效和可靠的电极材料，其中二氧化铅钛阳极（PbTiO3）作为一种新型电极材料，具有良好的电化学性能，可得到广泛的应用。
为此，本文研究二氧化铅钛阳极的性能特点和其在电化学领域的应用研究。
二氧化铅钛阳极（PbTiO3）是一种由PbTiO3（钛酸铅）和Pb（铅）混合制成的材料，具有良好的催化活性和耐腐蚀性。
PbTiO3具有结晶温度低、抗拉应力强、热稳定性好、抗盐酸腐蚀性强、电导率高、催化活性强等特点，可以显著改善电极的性能。
此外，由于PbTiO3具有良好的介电性能，因此在结构电子学领域也有一定的应用。
在电化学领域，二氧化铅钛阳极具有良好的电化学性能，可以用于电极材料、氧还原反应催化剂、氧化还原液体电解质催化剂等。
在锂离子电池中，二氧化铅钛阳极可以作为负极材料，显著提高其可充电容量和循环寿命；同时，由于其具有良好的催化活性，可以用作锂空气电池的氧还原反应催化剂，提高电池的输出效率。
此外，PbTiO3在液体电解质催化剂中也有着良好的应用，其优点之一是由于它的广泛性和稳定性，因此可以有效地用于合成电极反应体系中，即使在高浓度和高温条件下，也可以显示出良好的电化学性能。
另外，由于PbTiO3不易生成某些毒性杂质，因此可以有效地减少温度升高时电解液中污染物的产生。
因此，二氧化铅钛阳极作为一种新型电极材料，具有良好的电化学性能和可靠的功能，在电化学领域具有广泛的应用前景，并在锂离子电池、锂空气电池、液体电解质催化剂等领域取得了丰硕的成果。
未来，将继续开展大量的研究，利用二氧化铅钛阳极以提高电池的操作效率和提高可循环次数，并对其应用进行深入地探究。
综上所述，二氧化铅钛阳极具有优异的电化学性能，在电子材料、电池、液体电解质催化剂等方面具有广泛的应用前景，有望成为未来发展的一大重要研究方向。
科普｜铝及铝合金阳极氧化性能介绍
科普｜铝及铝合金阳极氧化性能介绍为什么有些铝材可以阳极氧化着色有些铝材不可以阳极氧化着色？一、阳极氧化的原理阳极氧化处理是利用电化学的方法，在适当的电解液中，以合金零件为阳极，不锈钢、铬、或导电性电解液本身为阴极，在一定电压电流等条件下，使阳极发生氧化，从而使工件表面获得阳极氧化膜的过程。
按其电解液的种类及膜层性质可分为硫酸（可以着色）、铬酸、（不需着色）、混酸、硬质（不能着色）和瓷质阳极氧化；根据各种阳极氧化膜的染色性能，只有硫酸阳极氧化获得的氧化膜最适宜染色；其他如草酸、瓷质阳极氧化膜（微弧氧化）虽能上色，但干扰色严重；铬酸阳极氧化膜或硬质氧化膜均不能上色；综合所述，要达到阳极氧化上色的目的，仅有硫酸阳极氧化可行。
二、硫酸阳极氧化对铝合金材质的限制1、合金元素的存在会使氧化膜质量下降，同样条件下，在纯铝上获得的氧化膜最厚，硬度最高，抗蚀性最佳，均匀度最好。
铝合金材料，要想获得好的氧化效果，要确保铝的含量，通常情况下，以不低于95%为佳。
2、在合金中，铜会使氧化膜泛红色，破坏电解液质量，增加氧化缺陷；硅会使氧化膜变灰，特别是当含量超过4.5%时,影响更明显；铁因本身特点，在阳极氧化后会以黑色斑点的形式存在。
三、铝合金基础知识工业中使用的铝合金有两大类，即变形铝合金和铸造铝合金。
1、变形铝合金不同牌号的变形铝合金具有不同的成分、热处理工艺和相应的加工形态，因此它们分别具有不同的阳极氧化特性。
按照铝合金系，从强度最低1xxx系纯铝到强度最高7xxx系铝锌镁合金。
1xxx系铝合金又称“纯铝”,一般不用于硬质阳极氧化。
但在光亮阳极氧化和保护性阳极氧化具有很好的特性。
2xxx系铝合金又称“铝铜镁合金”，由于合金中的Al-Cu金属间化合物在阳极氧化时易溶解，因此难以生成致密的阳极氧化膜，在保护性阳极氧化时，其耐腐蚀性更差，因此此系列的铝合金不易阳极氧化。
3xxx系铝合金又称“铝锰合金”，不会使阳极氧化膜的耐腐蚀性下降，但是由于Al-Mn金属间化合物质点，会使阳极氧化膜呈现灰色或灰褐色。
阴极保护材料之MMO带状阳极
阴极保护材料—MMO带状阳极MMO带状阳极即贵金属氧化物带状阳极，它的主要性能如下，具有很高的化学稳定性，即使在低PH值和含有氯离子环境中也有良好的化学稳定性；尺寸稳定；低而均匀的涂层损耗率: 1-6 mg/A. a；可在高电流密度下工作；具有优异的导电性能。
MMO带状阳极主要应用在海水，阳极产物主要为Cl2；土壤、淡水、微咸水、海水，阳极产物主要为Ｏ2或Cl2或二者皆有。
产品特点:贵金属氧化物阳极是在钛基材（ASTMB 265一级钛）上覆盖一层具有电催化活性的金属氧化物（钌铱钛等金属的氧化物）而构成，氧化物涂层极化小并且消耗率极低，通过调整氧化物层的成分，可以使其适于不同的环境，如海水、淡水、土壤介质中，由于贵金属氧化物阳极具有其它阳极所不具备的优点，它已成为目前最为理想和最有前途的辅助阳极材料。
带状贵金属氧化物阳极和钛导电片交叉焊接组成阳极网，作为网状阳极阴极保护系统中的辅助阳极在国内外广泛应用新建储罐底板的阴极保护。
我公司生产的MMO 钛阳极涂层在阴极保护的各种环境中损耗率都很低，约为２mg/A.a，寿命可达到30年以上。
具有很高的化学稳定性，即使在低PH值和含有氯离子环境中也有良好的化学稳定性；尺寸稳定；低而均匀的涂层损耗率: 1-6 mg/A. a；可在高电流密度下工作；具有优异的导电性能等特点。
用于强制电流阴极保护系统的混合金属氧化物阳极，通常是在钛基体上热烧结一层柔性较好、耐蚀、高导电率的稳定的贵金属氧化物，如IrO2/Ta2O5，厚度一般在1～1.2μm，形状一般为网状、带状、管状、线状。
适用于土壤、污水、海水、钢筋混凝土。
其特点是电流输出密度高、消耗率极低[3－6mg/(A•a)]。
优势是低消耗、稳定的电阻、最小的电压降。
采用标准：Q/XB1537-2005。
镁阳极的介绍、分类和用途
镁阳极的介绍、分类和用途
镁是电化学阴极养护工程中常用的一种牺牲阳极材料，具有较高的化学活性，它的电极电位较负，驱动电压高。
同时镁外观难以形成有效的养护膜。
因此，在水介质中，镁外观的微观腐蚀电池驱动力大，养护膜易于溶解，镁的自腐蚀很猛烈，在阴极上发生析氢回响2H++2e-H2。
镁基牺牲阳极有纯镁、Mg-Mn 系合金和Mg-AI-Zn-Mn 系合金等三类，其共同的特点是密度小、理论电容量大、电位负、极化率低，对钢铁的驱动电压很大(>0.6V)，适用于电阻率较高的土壤和淡水中金属构件的养护。
镁阳极：镁合金牺牲阳极的简称，又称镁合金阳极、镁牺牲阳极。
用于阴极保护系统，是防止电化学腐蚀的重要设备与材料。
因为镁合金阳极的电位高，经常用于埋地构筑物的阴极保护，比如埋地石油输油管道、天然气、煤气输气管线等。
镁阳极用途：主要用于地下及淡水中的输油、输气,供排水管线、地下电缆、化工、通讯、港湾、船舶、水库闸门等工程的防腐保护。
例如石油燃气管道，储罐，热水交换器，冷凝器等.我公司可生产高电位及低电位镁阳极。
镁阳极分类：1.高电位镁合金牺牲阳极2.镯式镁合金牺牲阳极3.组装镁合金牺牲阳极4.带状镁合金牺牲阳极5.国标镁合金牺牲阳极
镁合金牺牲阳极执行标准:GB/T17731-2004镁合金牺牲阳极SY/T0019-97埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范。
镁合金牺牲阳极性能：单位质量发生电量大、电位高；是理想的牺牲阳极材料。
镁合金牺牲阳极特点：（1）比重小、电位较负。
（2）对铁的驱动电压高，
电流效率低。
（3）特别适用于高电阻率介质中。
铝合金焊接阳极氧化的分类及特点
铝合金阳极氧化的分类及特点铝是钝化型金属,与钛、钽、铌等金属一样,表面钝态氧化膜是提供保护的重要因素,因此,阳极氧化是一种非常有效的金属保护手段。
阳极氧化处理对于铝及其合金而言,是一种“万能”的提高防护性和装饰性,甚至功能性的有效方法。
铝的阳极氧化处理工艺可以从多种角度加以分类, 比如按照电解质溶液、阳极氧化电源波形、阳极氧化膜结构、阳极氧化膜的特性等加以分类, 如下表格所示是阳极氧化的各种分类方法和主要特点。
上述分类方法是从不同角度提出的，现在按照在不同电解质溶液中的阳极氧化,简单介绍它们的工艺特征和生成阳极氧化膜的特点。
-01-硫酸阳极氧化膜硫酸阳极氧化是应用最广泛的工艺,硫酸溶液非常稳定而且成本比较低，不产生特殊的污染,废液处理比较客易。
硫酸阳极氧化膜无色透明，处理成本比较低，又适合于各种着色必理方法和封孔方法, 硫酸阳极氧化的阳极氧化膜，其孔隙率约为10％，适合于电解着色处理。
此外，氧化膜的活性较强，适合于染色处理。
-02-草酸阳极氧化草酸阳极氧化早期在日本使用比较多,由于其工艺成本比硫酸阳极氧化高出3-5倍,电解液的稳定性也较差等原因，目前其应用已不如硫酸那么广泛，而旦常常与硫酸联合使用形成混合酸溶液,草酸阳极氧化的外加电圧较高,因此能耗比較高,草酸阳极氧化膜是透明的浅黄色膜, 膜层孔隙度低,硬度比較高,耐磨性和耐腐蚀性都比较好，但是并不适于着色或染色。
-03-铬酸阳极氧化铬酸阳极氧化主要用在耐腐蚀性要求较高的场合, -般采用恒电压阳极氧化，铬酸阳极氧化膜的外观是乳白色或灰色,不透明，膜层柔韧性强孔隙度低,抗开裂（受热或弯曲)性能好，使用时可以不进行封孔处理。
-04-磷酸阳极氧化磷酸阳极氧化早期用于铝材电镀的预处理，目前主要用于铝印刷电路板表面处理和铝工件胶结的预处理。
磷酸阳极氧化膜的孔径比较大，与涂料的附着性較好，但是耐腐蚀性和力学强度比较差,磷酸阳极氧化还用于制备太阳能吸热器中吸热板的黒色阳极氧化膜，或者作为有机物涂装的底层。
各类铝材阳极氧化的性能、优缺点及应用
各类铝材阳极氧化的性能、优缺点及应用在现实工艺中，针对铝合金的阳极氧化，比较多，可以应用在日常生活中，以为这种工艺的特性，使铝件表面产生坚硬的保护层，可用于生产厨具等日用品。
但铸造铝的阳极氧化效果不好，表面不光良，还只能是黑色。
铝合金型材就要好一点。
类型：硫酸阳极氧化性能：1 膜厚约为3-15微米2 膜层多孔，孔隙率为35%3 膜层脆，不导电，脱水后绝缘性能提高，热辐射能力高。
4 可以有机染料着色，可以电解着色：黄，红，绿，蓝，黑等。
特点：为了提高耐腐蚀性孔隙可以用四种方法封闭：A重铬酸盐封闭，为黄色，耐腐蚀性高；B聚合物进行二次封闭，大大提高耐腐蚀性；C沸水封闭，保持原色；D高压蒸汽封闭。
应用范围：1 铝合金零件防护。
2 零件着色。
3 要求光亮外观和一定的耐腐蚀性。
4 Cu大于4%的铝合金防护。
5 形状简单的对接气焊零件。
类型：铬酸阳极氧化性能：1 膜厚约为3微米，不透明。
2 膜厚致密，成灰色或乳白色。
3 染色能力不好，粘接力中等特点：1 对率合金的疲劳强度影响小。
2 可以显露缺陷和晶粒组织3 对零件尺寸和粗糙度影响小。
4 溶液的腐蚀性小。
应用范围：1 对疲劳性能要求较高的铸件。
2 要求检查加工工艺量的铸件。
3 气孔率超过三级的铸件。
4 Al-Si合金的防护。
5 精密零件的防护。
6 对接气焊零件或需胶结的零件。
7 检查晶粒度的铸件。
8 蜂窝结构面板的防护。
类型：草酸阳极氧化性能：1 膜层后度6-39微米2 孔隙直径大。
3 膜呈灰色至深灰色。
4 可以颜色，但成本高。
特点：1 电绝缘性最好，侵漆后和耐300-500V电压2 膜层耐腐蚀性好。
3 阳极氧化后使零件尺寸加大。
应用范围：1 要求有较高的电绝缘性能的精密仪器，仪表零件。
2 要求有较高的硬度和良好的耐腐蚀性的仪器，仪表零件。
类型：硬质阳极氧化性能：1 膜层厚可达50微米以上。
2 硬度高，可达300HV。
3 膜层脆性大。
特点：1 电绝缘性好。
2 耐磨性，耐热性，耐腐蚀性好。
三种铝合金阳极的电化学性能对比
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阳极的分类及用途
阳极的分类及用途带状阳极与回填料是相互依附的关系，因为直接使用带状阳极，会是阳极本身腐蚀减少使用寿命，而回填料可以促使阳极提高电流的输出效率，增长阳极的使用寿命。
为了是牺牲阳极接地电阻降低，有时会使用带状的镁阳极或者锌阳极，沿着被保护设备的结构将带状阳极进行铺设，这样会使金属内部的电流更加均匀的分布。
当带状阳极沿着管道铺设的时候，应该每隔一段距离就与管道连接一次而且距离不宜太大，因为随着时间的推迟阳极会不断的被消耗，阳极带的电阻会逐渐变大，带状阳极间隔最好不要大于305米。
如果将带状阳极直接埋在土壤中0.，阳极本身可能会发生腐蚀，减少使用寿命。
回填料的使用：回填料中的石膏粉可以吸附很多水分，硫酸钠可以使阳极表面腐蚀均匀，从而提高阳极的利用率。
处在海水环境中的大部分金属设备或者原油储罐内部底板的阴极保护是不能用在氯离子含量低的土壤环境中。
铝牺牲阳极的电极电位为-1.05伏特，当周围温度高于49摄氏度时铝牺牲阳极的电容量随着温度的增长而递减，可以参考公式：Z=2500-27（T-20），T阳极工作温度，单位℃。
在咸水环境中，铝牺牲阳极的电流容量可能会降低一半。
铝牺牲阳极可以直接与需要保护的设备结构固定在一起而不需要其他物质作为填料。
阳极的选用：镁合金牺牲阳极和锌合金牺牲阳极在选用上主要取决于土壤电阻率；镁合金牺牲阳极一般在土壤电阻率为15~150欧姆/米的环境中使用；锌合金牺牲阳极则一般在土壤电阻率小于15欧姆/米的环境中被选用。
外加电流阴极保护是通过外部电源来改变周围环境的电位，使得需要保护的设备的电位一直处在低于周围环境的状态下，从而成为整个环境中的阴极，这样需要保护的设备就不会因为失去电子而发生腐蚀了。
这种强制外加电流的阴极保护系统是由整流电源、阳极地床、参比电极、连接电缆组成的，主要用在大型设备的阴极保护或者土壤电阻率比较高的环境中的设备的阴极保护，比如长距离输油输气等埋在地下的工业管道还有大型的储备石油等工业原料的储罐群都是使用这种外加电流的阴极保护方式。
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各类阳极的性能特点
1废钢铁阳极
废钢铁是早期外加电流阴极保护常用阳极材料，其来源广泛，价格低廉.由于是溶解性阳极，表面很少析出气体，因而地床中不存在气阻问题.其缺点是消耗速率大，在土壤中为8.4 kg/A.a，使用寿命较短，多用于临时性保护或高电阻率土壤中。
2石墨阳极
石墨是由碳素在高温加热后形成的晶体材料，通常用石蜡、亚麻油或树脂进行浸渍处理，以减少电解质的渗入，增加机械强度.经浸渍处理后，石墨阳极的消耗率将明显减小。
石墨阳极在地床中的允许电流密度为5～10 A/m2
石墨阳极价格较低，并易于加工，但软而脆，不适于易产生冲刷和冲击作用的环境，在运输和安装时易损坏，随着新的阳极材料出现，其在地床中的应用逐渐减少。
3高硅铸铁阳极
高硅铸铁几乎可适用于各种环境介质如海水、淡水、咸水、土壤中。
当阳极电流通过时，在其表面会发生氧化，形成一层薄的SiO2多孔保护膜，极耐酸，可阻止基体材料的腐蚀，降低阳极的溶解速率.但该膜不耐碱和卤素离子的作用.当土壤或水中氯离子含量大于
200×10-4 %时，须采用加4.0 %～4.5 % Cr的含铬高硅铸铁.高硅铸铁阳极在干燥和含有较高硫酸盐的环境中性能不佳，因为表面的保护膜不易形成或易受到损坏。
高硅铸铁阳极具有良好的导电性能，高硅铸铁阳极的允许电流密度为5～80 A/m2，消耗率小于0.5 kg/A.a。
除用于焦碳地床中以外，高硅铸铁阳极有时也可直接埋在低电阻率土壤中.
高硅铸铁硬度很高，耐磨蚀和冲刷作用，但不易机械加工，只能铸造成型，另外脆性大，搬运和安装时易损坏.为提高阳极利用率，减少“尖端效应”，可采用中间连接的圆筒形阳极. 4铂阳极
铂阳极是在钛、铌、钽等阀金属基体上被覆一薄层铂而构成的复合阳极.铂层复合的方法很多，如水溶液电镀、熔盐镀、离子镀、点焊包覆、爆炸焊接包覆、冶金拉拔或轧制、热分解沉积等.铂阳极的特点是工作电流密度大，消耗速率小、重量轻，已在海水、淡水阴极保护中得到广泛使用。
钛和铌是应用最多的阳极基体，钽用得较少，这是因为其价格高，而铌和钛通常又能满足使用性能要求.在含有氯离子介质中，钛的击穿电位为12～14 V，而铌的击穿电位为40～50 V。
因此在地下水中含有较高氯离子的深井地床中采用铂铌阳极更为可靠。
由于铂阳极价格较昂贵，不可能大面积采用；在地床中消耗速率大；而且地床接地电阻随时间延长逐渐增大，所以铂阳极在地床中远不如高硅铸铁和石墨阳极用得广泛，并且有人不推荐在地床中使用铂阳极。
5聚合物阳极
聚合物阳极是在铜芯上包覆导电聚合物而构成的连续性阳极，也称柔性阳极或缆形阳极.铜芯起导电的作用，而导电聚合物则参与电化学反应.由于铜芯具有优良的电导性，因此可以在数千米长的阳极上设一汇流点，聚合物阳极在土壤中使用时，需在其周围填充焦碳粉末而构成阳极地床，其在地床中最大允许工作电流为82 mA/m，尽管与其它阳极相比，其工作电流密度很低，但由于可靠近被保护结构物铺设连续地床，因此可提供均匀、有效的保护.
聚合物阳极安装简便，特别适于裸管或涂层严重破坏的管道、受屏蔽的复杂管网区的保护以及高电阻率的土壤中。
但应注意不能过度弯曲。
6混合金属氧化物阳极
混合金属氧化物阳极是在钛基体上被覆一层具有电催化活性的混合金属氧化物而构成，最早应用于氯碱工业，后推广应用于其它工业，包括阴极保护领域。
由于采用钛为基体，因而易于加工成各种所需的形状，并且重量轻，这为搬运和安装带来了方便.由于电极表面为高催化活性的氧化物层所覆盖，在表面的一些缺陷处露出的钛基体的电位通常不会超过2伏，因此钛基体不会产生表面钝化膜击穿破坏（在土壤中使用时，外加电压一般控制在60伏以下）。
混合金属氧化物阳极还具有极优异的物理、化学和电化学性能.其涂层的电阻率为10-7 Ω.m，极耐酸性环境的作用，极化小并且消耗率极低.通过调整氧化物层的成份，可以使其适于不同的环境，如海水、淡水、土壤中.
混合金属氧化物阳极在地床中于100 A/m2，工作电流密度下使用寿命可达20年，其消耗速率约2 mg/A.a,由于混合金属氧化物阳极具有其它阳极所不具备的优点，它已成为目前最为理想和最有前途的辅助阳极材料.
7 以上文章是由东营奥科防腐公司提供。