机械抛光或喷砂是电极预处理中的一个强制性步骤，因为它具有深度清洁和物理重构的双重功能。此过程可有效去除钛等基材上的天然氧化层和杂质，为下一阶段提供一个洁净的基底。同时，它增加了表面粗糙度，形成一个纹理化的基础，这对于最终产品的机械稳定性至关重要。
该过程的核心价值在于表面活化。通过将光滑、被动的表面转化为粗糙、活跃的表面，您可以创建必要的“锚定点”，使催化涂层能够永久结合，而不是仅仅表面结合。
表面处理的力学原理
消除表面屏障
基材，特别是像钛这样的金属，会自然形成天然氧化层并积聚杂质。这些层充当基材金属和预期涂层之间的屏障。
机械抛光或喷砂会物理性地剥离这些层。这确保了催化涂层直接与基材材料相互作用，而不是与一层污染物相互作用。
扩大有效表面积
光滑的表面提供的相互作用区域有限。通过机械打磨基材，您可以显著增加其有效表面积。
这种微纹理允许基材和涂层之间有更高密度的接触点。
通过物理锚点固定涂层
创建锚定点
在此阶段产生的粗糙度并非随机损坏；它具有特定的工程目的。峰和谷形成了锚定点。
这些点允许后续催化涂层的沉积“锁定”到基材中。这种机械互锁远优于在平坦表面上的附着。
增强机械结合力
此预处理的最终目标是最大化机械结合强度。没有粗糙表面提供的摩擦力和抓地力，涂层容易分层。
牢固的机械结合力可确保电极能够承受电化学氧化过程的应力，而不会脱落其活性层。
不充分预处理的常见陷阱
光滑表面的风险
跳过或未充分执行此步骤会导致基材过于光滑。光滑的基材无法为涂层提供必要的抓地力。
这种纹理的缺乏会导致结合力弱，大大增加了涂层在使用过程中失效的风险。
残留氧化物的危险
如果机械研磨不彻底，可能会留下天然氧化物的斑块。这些斑块会阻止涂层与导电基材结合。
这会导致电流分布不均，并可能损害电极的整体效率和长期耐用性。
为您的目标做出正确选择
为确保您的电化学氧化（ECO）过程取得成功，请将以下原则应用于您的预处理工作流程：
- 如果您的主要关注点是附着强度：优先进行强力喷砂，以最大化锚定点的数量并确保深层机械锁定。
- 如果您的主要关注点是基材纯度：确保抛光过程均匀彻底，以完全去除所有绝缘氧化层和杂质。
经过适当打磨和清洁的基材是决定电极涂层寿命的最重要因素。
总结表：
| 特征 | 机械抛光/喷砂 | 对ECO过程的影响 |
|---|---|---|
| 表面清洁度 | 去除天然氧化物和杂质 | 确保基材与涂层直接接触 |
| 表面纹理 | 产生微观粗糙度/峰谷 | 为涂层提供关键的“锚定点” |
| 表面积 | 增加有效表面积 | 增强相互作用密度和电流分布 |
| 结合类型 | 促进机械互锁 | 防止涂层分层和脱落 |
| 寿命 | 最大化机械结合强度 | 延长电极的使用寿命 |
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参考文献
- Laura Valenzuela, Marisol Faraldos. An Overview of the Advantages of Combining Photo- and Electrooxidation Processes in Actual Wastewater Treatment. DOI: 10.3390/catal15010014
本文还参考了以下技术资料 Kintek Solution 知识库 .
