Anodna geometrija i distribucija struje: Zašto podudaranje katode odlučuje o vijeku trajanja polja

Anoda se specificira premazivanjem. Katoda dobija liniju u BOM-u. Na terenu, prva stvar koja pođe po zlu obično nije ni jedno ni drugo.

Struja se nikada ne raspoređuje ravnomjerno po površini titanijumske anode. Dizajn kaže 200 A/m² u prosjeku. U stvarnosti, ivice, uglovi, interfejsi provodnika i lice direktno nasuprot katode mogu da vide 300 do 400 A/m². Efekt ruba dolazi od linija električnog polja koje se gomilaju na granicama. Kada pravokutna ploča ima omjer dužine i širine iznad 5:1, faktor poboljšanja ruba se približava 1,6. To znači da centar nije dostigao projektno opterećenje dok su ivice već preko njega.

Hemija premaza to ne može popraviti. Ru-Ir ili Ir-Ta, nije bitno. Na pregrijanim rubovima prvo se pojavljuju mikro-pukotine, mjehurići plina stagniraju, dolazi do lokalne pasivizacije. Ono što odlučuje gdje počinje starenje je geometrija anode i položaj katode.

Ploča uz ploču daje relativno stabilno polje, ali ivice se i dalje koncentrišu. Mrežaste anode šire efektivnu površinu, omogućavaju pražnjenje sa zadnje strane, smanjuju stvarnu gustinu struje i puštaju gas da izađe kroz otvore. Kompromis je u tome što mrežaste raskrsnice stvaraju vlastitu turbulenciju. Trenutne gužve na žičanim prelazima. Zavarene zone zahvaćene toplotom prvo stare. Cjevaste ili šipke anode odgovaraju dubokim bunarima i uskim ćelijama, ali postoji otporni pad napona po dužini. Komercijalno čisti titanijum ima otpornost od oko 0,47 μΩ·m, što je otprilike 30 puta više od bakra. Na dugačkom štapu, gustina struje na donjem kraju je znatno niža nego na vrhu. Višestruke struje napajanja ili kompozitne sabirnice titan-bakar postaju neophodne.

Neusklađena katoda gubi dobru anodu. Strana katode okrenuta prema anodi povlači više struje. Dalja strana dobija manje. Oštri uglovi, neravnine, viseća šljaka na katodi iskrivljuju lokalno polje. Odgovarajuća anodna zona radi preko struje za cijelu kampanju. U kiselom bakrenju, proizvodnji bakarne folije i elektro-osvajanju plemenitih metala, katodni noduli i dendriti nisu samo katodni problem. Oni vraćaju povratne informacije zbog neravnomjerne raspodjele anodnog polja.

Evolucija gasa pojačava drugi sloj. Mjehurići hlora ili kisika koji se lijepe za površinu smanjuju lokalnu efektivnu površinu, podižu otpor i uzrokuju fluktuaciju napona. Ako orijentacija mreže, kut nagiba i brzina cirkulacije nisu koordinirani, na vrhu se formiraju plinski filmovi. Izgleda kao kratak vijek trajanja premaza. To je zapravo problem polja protoka.

Start-stop frekvencija se također upisuje u distribuciju. Kontinuirani rad omogućava samoograničavanje lokalnih vrućih tačaka. Višestruki ciklusi uključivanja-isključivanja dnevno znače da svako ponovno pokretanje donosi neujednačenu polarizaciju i prenaponske skokove. Zamor premaza na rubovima brže se akumulira pod ciklusom nego pod stalnim punim opterećenjem.

Čitanje crteža ne bi trebalo stati na "MMO titanijumsku anodu 1000×600." Pitanja su: kakvog je oblika katoda, kolika je tolerancija međuelektrodnog rastojanja, da li se nivo tečnosti fluktuira, gde ispušta gas, koliko strujnih tačaka napajanja, da li je mreža podloge ili ploča ili cev. Isti premaz, isto opterećenje, pogrešna geometrija, vijek trajanja polja mogu se razlikovati za faktor dva.

Anoda nije statički dio. To je nosivi element u električnom polju, polju strujanja i termičkom polju. Pogrešan oblik pojačava slabost sistema. Pravi oblik omogućava da premaz stari onako kako je laboratorija predvidjela.