גיאומטריית האנודה ופיזור הזרם: מדוע התאמת קתודה קובעת את חיי השדה

האנודה מצוינת על ידי ציפוי. הקתודה מקבלת שורה ב-BOM. בשטח, הדבר הראשון שמשתבש הוא בדרך כלל לא אף אחד מהם.

הזרם לעולם אינו מתפזר באופן שווה על פני משטח האנודה של טיטניום. העיצוב אומר 200 A/m² ממוצע. במציאות, קצוות, פינות, ממשקי מוט מוליכים והפנים ישירות מול הקתודה יכולים לראות 300 עד 400 A/m². אפקט הקצה מגיע מקווי שדה חשמלי הצטופפות בגבולות. כאשר לצלחת מלבנית יש יחס אורך לרוחב מעל 5:1, גורם שיפור הקצה מתקרב ל-1.6. זה אומר שהמרכז לא הגיע לעומס עיצובי בזמן שהקצוות כבר מעליו.

כימיה של ציפוי לא יכולה לתקן את זה. רו-עיר או איר-טה, זה לא משנה. בקצוות שחוממו יתר על המידה, מיקרו-סדקים מופיעים תחילה, בועות גז עומדות, פסיביות מקומית נכנסת. מה שמחליט היכן מתחיל ההזדקנות הוא גיאומטריית האנודה וכיצד ממוקמת הקתודה.

צלחת מול צלחת נותנת שדה יציב יחסית, אבל הקצוות עדיין מתרכזים. אנודות רשת מפזרות את השטח האפקטיבי, מאפשרות פריקה של הפנים האחורית, מורידות את צפיפות הזרם בפועל ומאפשרות לגז לברוח דרך הפתחים. הפשרה היא שצמתי רשת יוצרים מערבולות משלהם. המונים נוכחיים במעברי תיל. אזורים מרותכים מושפעי חום מזדקנים ראשונים. אנודות צינוריות או מוטות מתאימות לבארות עמוקות ולתאים צרים, אך ישנה ירידת מתח התנגדות לאורך. טיטניום טהור מסחרית פועל כ-0.47 μΩ·m, בערך פי 30 מזו של נחושת. במוט ארוך, צפיפות הזרם בקצה התחתון נמוכה במידה ניכרת מאשר בחלק העליון. נקודות הזנת זרם מרובות או פסים מרוכבים של טיטניום-נחושת הופכים נחוצים.

קתודה לא תואמת מבזבזת אנודה טובה. הצד של הקתודה הפונה לאנודה שואב יותר זרם. הצד הרחוק מקבל פחות. פינות חדות, קוצים, סיגים תלויים על הקתודה מעוותים את השדה המקומי. אזור האנודה המתאים פועל בזרם יתר במשך כל הקמפיין. בציפוי נחושת חומצי, ייצור רדיד נחושת, ועיבוד אלקטרוני של מתכות יקרות, גושי קתודה ודנדריטים אינם בעיה קתודה בלבד. הם ניזונים מחלוקת שדות אנודה לא אחידה.

התפתחות הגז מגבירה את השכבה השנייה. בועות כלור או חמצן שנדבקות למשטח מפחיתות את השטח היעיל המקומי, מעלות התנגדות וגורמות לתנודות מתח. אם כיוון הרשת, זווית ההטיה ומהירות המחזור אינם מתואמים, נוצרים סרטי גז בחלק העליון. זה נראה כמו חיי ציפוי קצרים. זוהי למעשה בעיה של שדה זרימה.

תדר התחלה-עצירה כותב את עצמו גם להפצה. פעולה רציפה מאפשרת לנקודות חמות מקומיות להגביל את עצמה. מחזורי הדלקה-כיבוי מרובים ביום פירושם שכל הפעלה מחדש מביאה לקיטוב לא אחיד ולעליות פוטנציאל יתר. עייפות ציפוי הקצה מצטברת מהר יותר ברכיבה על אופניים מאשר בעומס מלא קבוע.

קריאת ציור לא צריכה להיעצר ב-"MMO טיטניום אנודה 1000×600." השאלות הן: מהי הצורה של הקתודה, מהי סבילות המרחק בין האלקטרודות, האם מפלס הנוזל משתנה, היכן יוצא גז, כמה נקודות הזנת זרם, היא רשת המצע או הצלחת או הצינור. אותו ציפוי, אותה העמסה, גיאומטריה שגויה, חיי שדה יכולים להיות שונים בפקטור של שניים.

האנודה אינה חלק סטטי. זהו אלמנט נושא עומס בשדה חשמלי, שדה זרימה ושדה תרמי. צורה שגויה מגבירה את חולשת המערכת. צורה נכונה מאפשרת לציפוי להתיישן באופן שבו חזתה המעבדה.