Printre electrozii utilizați în procesele electrochimice, cu catod de grafit este în conformitate cu articolele din metale prețioase - platină, aur și rodiu. Are o combinație unică între conductivitatea electrică ridicată și inerția chimică. Acest lucru este important în domeniul tehnologiei electrochimice, în care electrodul ar trebui să efectueze bine curent și nu participă la reacții redox cu ionii de electrolit. Printre catodii inerți grafitul depășesc în mod semnificativ costul, astfel că au găsit o aplicație atât de largă în diferite industrii.
Materiale de fabricație
Catodurile din grafit sunt produse folosind echipamente de presare sau extrudare prin turnare. Produsele obținute au o formă cilindrică alungită, cu rotunjire la capăt. Pentru producția lor, se utilizează materiale structurale cu structură carbonică foarte purificată. În special, pentru aceasta, sunt utilizate tipurile acestora:
1. Grafitul pirolitic al mărcii UPA-3E.
2. Material compozit carbon-carbon Carbon (UUKM).
Catozi din grafit pirolitic UPA-3E sunt caracterizați printr-o structură fin dispersată, un grad ridicat de compactare a porilor. Utilizarea unui strat de etanșare subțire alcătuită din carbon pirolitic reduce practic permeabilitatea pereților structurii catodice la zero. Acest lucru este important, ținând cont de condițiile de lucru ale unui astfel de electrod - imersarea în topitură de săruri, metale, soluții de acizi, alcalii.
Caracteristicile tehnice ale catodului de grafit din Uglekonom sunt determinate de proprietățile materialului structural utilizat. Structura UUKM este o matrice combinată de carbon armată cu o umplutură din fibră de carbon. Matricea este formată din carbon pirolitic, obținut ca urmare a pirolizei la temperaturi ridicate a hidrocarburilor. Pe suprafața UUKM se formează un strat de piroliză cu alunecare subțire, care acoperă complet porii. O astfel de structură a materialului structural îi conferă impermeabilitate completă.
Proprietățile catodurilor de grafit
Condițiile de funcționare excesive determină creșterea solicitărilor la electrozi implicați în procesele de electroliză. Grafitul catodic, realizat din materiale carbonice structurale precum Uglekon sau UPA-3E, se caracterizează prin următoarele proprietăți tehnice:
- grad ridicat de puritate a carbonului,
- o valoare scăzută a coeficientului de dilatare termică,
- Creșterea rezistenței, rigiditatea construcției,
- valoarea scăzută a rezistenței electrice,
- rezistența chimică la influența mediilor agresive, în special la topiturile metalelor alcaline.
În plus, catodul grafit pirolitic și tipic greutate specifică redusă CCC, grad scăzut de anizotropie, conductivitate termică ridicată, stabilitate termică ridicată, inclusiv rezistența la temperaturi extreme (șoc termic), stabilitatea caracteristicilor fizico-chimice, atunci când o încălzire considerabilă. Ele se disting prin parametri de funcționare, în special fiabilitate, durată lungă de viață, înlocuire ușoară. Electrozii folosiți servesc ca reciclare pentru prelucrarea în materiale lichide - chipsuri de grafit.
Caracteristicile aplicației
Stabilitatea caracteristicilor tehnice este asigurată atunci când catodii de grafit sunt utilizați în medii anoxice. Spre deosebire de catodii metalici, catodii de grafit au o rezistență mecanică în creștere cu creșterea temperaturii, iar conductivitatea termică și rezistența electrică scad. Catozii de carbon sunt caracterizați prin rezistență mecanică crescută, rezistență la medii abrazive (la abraziune).