Criteris clau de selecció de materials per a plaques de càtode de titani a la recuperació de coure en solució de gravat
La selecció del material de les plaques de càtode de titani determina directament la seva vida útil, l'estabilitat del rendiment i l'eficiència de recuperació del coure en l'entorn de la solució de gravat. El material més utilitzat per a aquestes plaques de càtode és el titani comercialment pur, entre els quals el titani de grau 2 (també conegut com CP Ti grau 2) és l'opció preferida per a la majoria d'aplicacions industrials, i el titani de grau 1 també s'utilitza àmpliament en alguns escenaris amb requisits de càrrega més baixos.
La placa de titani dur de grau 2, com a material personalitzat per a plaques de càtode de titani, té un rendiment integral excel·lent. Posseeix una alta resistència a la tracció, resistència a la fluència i duresa, que poden suportar les dures condicions de treball dels tallers d'electròlisi de coure-incloent-hi la immersió a llarg termini-en solucions de gravat corrosiu, càrregues mecàniques durant el desmuntatge del coure i fluctuacions en els paràmetres electrolítics. La seva resistència a la corrosió és especialment destacada, amb una taxa de corrosió de només 0,011 mm/any en electròlit de coure, molt inferior a la d'altres metalls comuns.
A més del material base, el feix conductor de les plaques de càtode de titani d'alt rendiment-acostuma a adoptar un material compost de barres de coure revestides de titani-. Aquest disseny combina l'excel·lent conductivitat elèctrica del coure (assegurant una transmissió eficient del corrent) i la resistència a la corrosió superior del titani (protegint el nucli de coure de la corrosió de la solució de gravat). Un extrem del feix conductor està segellat hermèticament mitjançant soldadura de titani per millorar la integritat estructural, mentre que l'altre extrem es processa en una forma retorçada amb coure exposat per facilitar la connexió ferma amb barres de coure conductores, assegurant una transmissió de corrent estable durant l'electròlisi.
Per a entorns de treball especials, també es poden seleccionar materials d'aliatge de titani. Per exemple, els substrats d'aliatge de titani-molibdè Ta10 són adequats per a solucions de gravat que contenen clorur- i tenen un avantatge de cost en comparació amb les alternatives importades; Les plaques compostes de titani-tantal (que contenen un 0,1% de Ta) són resistents a la corrosió per tensió d'amoníac i són adequades per a escenaris de recuperació de solucions de gravat alcalí.
