钛阳极,一般称为DSA即尺寸稳定型阳极。在使用过程中,钛阳极不发生溶解反应,从而保持了尺寸的稳定性,因此钛阳极属于不溶性阳极。钛阳极并不是一个简单的金属电极,而是一种涂层电极:钛阳极是以金属钛作为基体金属,在表面涂覆电催化性质涂层的一种复合电极材料。虽然很多材料都可以制作成涂层,但应用最为广泛的还是铂族元素涂层,通常被称为贵金属涂层,主要包括以下三种:铂(金属类)、氧化钌、氧化铱(均为陶瓷型金属氧化物类)。因此,钛阳极可以定义为:以金属钛作为基材,使用铂族金属及其氧化物作为表面涂层,具备导电性及高度化学催化活性的电极材料。
1.2 钛阳极的发展历史
说起钛阳极的历史,其诞生离不开荷兰人亨利·比尔。最早可以追溯到1957年,率先发明了在钛金属上电镀铂金的技术,申请了专利,并创立了MAGNETO (即马赫内托特殊阳极公司的前身)。在1967年,发明了在钛金属上制作形成金属氧化物薄膜的方法,其中一种使用氧化钌的具体实施案例,作为食盐水电解的阳极,推动了氯碱工业的伟大变革。这个涂层时至今日,仍大量应用在各种电化学析氯反应中。随着对多种铂族金属及其氧化物研究的深入,在上世纪70年代,铱钽混合金属氧化物涂层研制成功,并逐渐在电化学析氧反应中开始应用。时至今日,钛阳极依靠其优越的性能,广泛应用于多个电化学领域,包括化工(氯碱工业)、电解有机合成、电镀、阴极保护、工业及民用电解制氯消毒等各种应用领域。
上世纪90年代起,钛阳极在PCB镀铜制程中开始尝试应用,并在本世纪最初十年进行了进一步的开发和完善。在最近10年,随着PCB制程能力要求的提升,钛阳极以其特有优势逐渐开始取代可溶性阳极——磷铜球。根据电镀需求的不同,钛阳极不仅能适用于直流电镀,也能适用于反向脉冲电镀。在未来,随着镀铜制程要求的进一步提升,钛阳极也将不断研发和发展,以适配新的电镀条件。