在制备 Ti/RuO2-IrO2-SnO2 电极时，为什么需要受控的最终退火工艺？对耐用性的关键

受控的最终退火工艺是将原始化学涂层转化为耐用、高性能电极的关键步骤。通过保持特定参数，例如550°C 一小时，您可以确保氧化物层完全结晶并消除残余应力，否则这些应力会导致机械故障。

核心要点 最终退火作为一种稳定剂，固化了钛基材和氧化物涂层之间的冶金结合，同时优化了微观结构，使其能够承受制药废水等腐蚀性环境。

增强物理结构

消除内部应力

在初始涂层应用过程中，材料会积累显著的残余内部应力。如果不释放，这些应力会产生薄弱点，使电极容易开裂或分层。受控的热处理可以放松材料，中和这些内部力。

形成冶金结合

Ti/RuO2-IrO2-SnO2 电极的寿命完全取决于其附着力。退火工艺可增强混合金属氧化物涂层与钛基材之间的冶金结合。这可以防止涂层在受到电流或机械摩擦时剥落。

优化微观结构以提高性能

确保完全结晶

原始涂层需要热能才能转变为稳定状态。退火工艺可驱动氧化物的完全结晶。完全结晶的结构提供了电化学过程所需的导电性和催化活性。

优化晶粒尺寸

热处理不仅形成晶体，还调节它们的尺寸。受控的工艺可优化晶粒尺寸，这直接影响电极的活性表面积。适当的晶粒结构平衡了高催化效率与结构稳健性。

增强环境耐受性

在恶劣条件下生存

电极通常在腐蚀性介质中运行，例如高浓度制药废水。退火引起的微观结构变化显著增强了耐腐蚀性。这可以防止电极表面在酸性或有毒环境中快速退化。

了解工艺偏差的风险

大气暴露的危险

虽然温度至关重要，但炉内气氛对于可重复性同样重要。如一般冶金原理所述，缺乏气氛控制可能导致金属表面发生不希望的氧化或结垢。这会损害电极表面的纯度，并确保批次之间结果不一致。

温度精度的权衡

退火是一个精确的窗口，而不是普遍的热量应用。

• 退火不足会导致非晶态、不稳定的涂层，容易溶解。
• 过度退火（或不受控制的气氛）可能引起热冲击或结垢，从而损害基材界面。

为您的目标做出正确的选择

为了最大程度地延长电极的寿命和效率，请根据您的操作重点来调整您的关注点：

• 如果您的主要关注点是机械寿命：优先考虑时间和温度持续时间（例如，550°C 持续 1 小时），以确保应力释放和最大的结合强度。
• 如果您的主要关注点是生产一致性：严格监控炉气氛，以防止表面结垢并确保每个批次都具有相同的性能。

严格受控的退火工艺是可消耗部件与可靠的工业级电极之间的区别。

总结表：

参数/因素	对电极性能的影响	工业用途的优势
退火温度 (550°C)	驱动氧化物完全结晶	最大化催化活性和导电性
停留时间 (1 小时)	释放内部残余应力	防止涂层开裂和分层
冶金结合	增强与钛基材的附着力	在电流高的情况下延长电极寿命
晶粒尺寸控制	优化活性表面积	平衡效率与结构稳健性
气氛控制	防止不希望的氧化和结垢	确保批次间一致性和纯度

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参考文献

1. Guozhen Zhang, Tianhong Zhou. Ti/RuO2-IrO2-SnO2 Anode for Electrochemical Degradation of Pollutants in Pharmaceutical Wastewater: Optimization and Degradation Performances. DOI: 10.3390/su13010126

本文还参考了以下技术资料 Kintek Solution 知识库 .