?工作壽命是衡量涂層鈦陽(yáng)極性能的一個(gè)重要參數(shù)，可以借鑒前人的試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)鈦陽(yáng)極工作壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)。

　　意大利Bianchi教授提供的RuIrTi涂層電極在100A/dm2，0.5mol/LH2SO4時(shí)快速放氧壽命為60h，鹽水中電解時(shí)的放氯壽命為2300h。

　　倪懷祖(研究了Ir中間層，RuIrTi涂層電極在100A/dm2，0.5mol/LH2SO4中快速放氧壽命為470h，參考Bianchi的數(shù)據(jù)，則放氯壽命為18017h(2300*470/60≈18017)

　　陳康寧提供一個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，釕鈦涂層鈦陽(yáng)極在0.5mol/L 下快速放氧壽命為800min以上，則在飽和氯化鈉溶液15-20A/dm2下，工作壽命為5年左右。

　　文獻(xiàn)[6]作者提供一個(gè)數(shù)據(jù)，在1mol/LH2SO4中，于1A/cm2下進(jìn)行強(qiáng)化壽命試驗(yàn)，強(qiáng)化壽命為4000min時(shí)，涂層鈦陽(yáng)極在氯堿生產(chǎn)中使用壽命可達(dá)8年以上。

　　研究新涂層配方時(shí)，由于鈦陽(yáng)極實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)壽命很長(zhǎng)，往往都在幾個(gè)月，甚至幾年以上，因此不可能等到陽(yáng)極運(yùn)轉(zhuǎn)鈍化后，才獲得一個(gè)工作壽命數(shù)據(jù)。各國(guó)學(xué)者都在使用國(guó)際上通用的強(qiáng)化壽命試驗(yàn)，又稱快速壽命試驗(yàn)，即在大電流密度、苛刻電解介質(zhì)中強(qiáng)化運(yùn)轉(zhuǎn)，其鈍化時(shí)間稱為強(qiáng)化（快速）運(yùn)轉(zhuǎn)壽命，它可以定性地判斷所研制的涂層鈦陽(yáng)極實(shí)際工作壽命的長(zhǎng)短。下面分四個(gè)方面來(lái)敘述這個(gè)問(wèn)題。

　　1、強(qiáng)化壽命試驗(yàn)條件

　　各國(guó)學(xué)者在進(jìn)行強(qiáng)化壽命試驗(yàn)時(shí)，對(duì)電解因素的選擇沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)把收集到的資料匯總?cè)缦拢?br>


　　從上面資料可以看出，強(qiáng)化壽命電解因素為：電解液組分電解溫度、電流密度。

　　2、點(diǎn)解因素對(duì)強(qiáng)化壽命的影響

　?。?）與硫酸質(zhì)量濃度的關(guān)系。鈦陽(yáng)極強(qiáng)化壽命與硫酸質(zhì)量濃度的關(guān)系見(jiàn)圖4-1。強(qiáng)化壽命試驗(yàn)條件為：60℃，1.5A/cm2。

　　從圖4-1可見(jiàn)，硫酸質(zhì)量濃度范圍在1~300g/L時(shí)，鈦電極強(qiáng)化壽命幾乎不受硫酸質(zhì)量濃度的影響。



圖4-1鈦陽(yáng)極強(qiáng)化壽命與硫酸質(zhì)量濃度的關(guān)系

　　(2)與電解溫度的關(guān)系。鈦陽(yáng)極強(qiáng)化壽命與電解溫度的關(guān)系見(jiàn)圖4-2，強(qiáng)化壽命試驗(yàn)條件：H2SO4 150g/L 1.5A/cm2 電解溫度升高，鈦陽(yáng)極強(qiáng)化壽命縮短，從圖4-2可見(jiàn)，強(qiáng)化壽命在電解溫度為60℃時(shí)明顯短于電解溫度為40℃時(shí)。



圖4-2鈦陽(yáng)極強(qiáng)化壽命與電解溫度的關(guān)系

　　(3)與電流密度的關(guān)系。強(qiáng)化壽命試驗(yàn)條件：H2SO4 150g/L，60℃，電流密度范圍 0.01A-3A/cm2時(shí)，鈦陽(yáng)極強(qiáng)化壽命與電流密度呈反比密度呈反比(見(jiàn)圖4-3)。



圖4-3鈦陽(yáng)極強(qiáng)化壽命與電流密度的關(guān)系

　　有學(xué)者介紹了他們的研究成果，圖4-4表示了電解溫度、電流密度對(duì)強(qiáng)化壽命的影響。



圖4-4電解溫度、電流密度對(duì)強(qiáng)化壽命的影響

　　從圖4-4可見(jiàn)，電解溫度為40℃時(shí)，強(qiáng)化壽命為20000h，而電解溫度提高至60℃時(shí)，強(qiáng)化壽命為4000h，降至1/5。電解溫度對(duì)電極壽命影響很大。

　　電流密度為1A/cm2時(shí)，強(qiáng)化壽命為12000h，而電流密度提高至2A/cm2時(shí)，強(qiáng)化壽命為4000h，降至1/3。電流密度對(duì)電極壽命影響也很大。

　　鈦陽(yáng)極鋼板鍍鋅實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)時(shí)，溫度、電流密度不變，分別為60℃，2A/cm2，電解液1mol/LNa2SO4，pH值為2的電極壽命，與電解液150g/L H2SO4相比較，壽命縮短10%。電解液組分對(duì)壽命影響小。

　　相同涂層鈦陽(yáng)極在150g/L H2SO4，20℃下的強(qiáng)化壽命為270g/L Na2SO4，60℃下壽命的5~10倍。電解溫度對(duì)電極壽命起著重要作用。

　　本書作者對(duì)相同涂層(47號(hào)配方)鈦電極在不同濃度硫酸中進(jìn)行強(qiáng)化壽命試驗(yàn)時(shí)，使用0.5mol/L H2SO4及1 mol/L H2SO4。 通常人們以為1mol H2SO4濃度高、酸度大，電極壽命會(huì)短，其實(shí)不然。電解溫度相同(35℃)，電流密度相同(3A/cm2)，鈦電極放在0.5mol/L H2SO4中，強(qiáng)化壽命為218h；而放在1mol/L H2SO4中，強(qiáng)化壽命為288h，是前者的1.3倍。這可能與1mol/L H2SO4酸度大、導(dǎo)電性好、初始槽電壓低有關(guān)。1mol/ H2SO初始槽電壓為4.1V，而0.5mol/L H2SO4初始槽電壓為5.3V，盡管這樣，強(qiáng)化壽命相關(guān)不大，這說(shuō)明硫酸濃度對(duì)強(qiáng)化壽命影響不大。

　　3、累計(jì)通電量和標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)化壽命

　　從上面的敘述知道，各國(guó)學(xué)者在進(jìn)行強(qiáng)化壽命試驗(yàn)時(shí)，選取的電解因素各不相同，而電解因素對(duì)電極強(qiáng)化壽命影響很大。這樣在進(jìn)行涂層配方篩選試驗(yàn)時(shí)，沒(méi)有辦法直接對(duì)比獲得的強(qiáng)化壽命數(shù)據(jù)。誰(shuí)研制的涂層可以獲得更長(zhǎng)的工作壽命，也無(wú)法說(shuō)清。

　　為了進(jìn)行比較ECardarelli介紹了“累計(jì)通電量”概念，即在強(qiáng)化壽命試驗(yàn)時(shí)，單位面積累計(jì)通過(guò)的總電量，單位為 kA·h/m2。

　　IrTa氧化物涂層是公認(rèn)的最優(yōu)秀的析氧涂層，可獲得最佳的電催化活性和電化學(xué)穩(wěn)定性。在研究IrTa涂層時(shí)，92號(hào)試片在1mol/L H2SO4,40度 4A/cm2 下連續(xù)電解運(yùn)轉(zhuǎn)2928.5h(即122天）累計(jì)通電量達(dá)到 11.7x104A?h/cm2。

　　但是，累計(jì)通電量又與涂層使用銥金屬(Ir)量有關(guān)，即Ir涂敷量大，強(qiáng)化壽命長(zhǎng)，累計(jì)通電量大。因此，作者推出一個(gè)新概念，用標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)化壽命綜合衡量電極性能和經(jīng)濟(jì)性。強(qiáng)化壽命（快速壽命）試驗(yàn)時(shí)，將獲得的單位面積累計(jì)通電量 換算為1g(Ir)/m2涂敷量的壽命，即為標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)化壽命，單位為104A·h/g(Ir)。我們?cè)诘虸r涂敷量(低于10g/m2)研究中，23號(hào)試片標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)化壽命達(dá)327.87*104A.h/g Ir損耗量0.3μg/(A·h)。

　　4、強(qiáng)化壽命試驗(yàn)電解因素選擇的建議

　　張招賢曾建議涂層鈦陽(yáng)極強(qiáng)化壽命試驗(yàn)條件統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化。

　　如果把強(qiáng)化壽命試驗(yàn)條件中各電解因素標(biāo)準(zhǔn)化，所獲得的強(qiáng)化壽命就可以直接進(jìn)行對(duì)比，有利于科研人員相互交流。因此，對(duì)強(qiáng)化壽命試驗(yàn)中各電解因素的選擇有如下建議：

　　(1)電解液組分：建議用1mol/LH2SO4。

　　(2)電解溫度：建議用40℃，60℃。

　　(3)電流密度：研究析氯涂層時(shí)，建議用 最好用2A/cm2；研究析氧涂層時(shí)，建議用3A/cm2、 4A/cm2、 5A/cm/2、6A/cm2，最好用4A/cm2。

　　電流密度要根據(jù)初始槽電壓來(lái)選擇，只要初始槽電壓不超過(guò)5V，就可以在這個(gè)大電流密度下進(jìn)行強(qiáng)化壽命試驗(yàn)。我們研究IrTa涂層時(shí)，強(qiáng)化壽命試驗(yàn)條件為1mol/l H2SO4 ，40℃，電流密度為4A/cm2時(shí)，93號(hào)試片初始槽電壓為3.45V；5A/cm2時(shí)，槽電壓為3.9V；6A/cm2時(shí)，槽電壓為4.2V；8A/cm2時(shí)，槽電壓為4.9V。