เรขาคณิตของแอโนดและการกระจายกระแส: เหตุใดการจับคู่แคโทดจึงตัดสินอายุการใช้งานของสนาม

ขั้วบวกได้รับการระบุโดยการเคลือบ แคโทดได้รับเส้นใน BOM ในสนาม สิ่งแรกที่ผิดพลาดมักจะไม่ใช่ทั้งสองอย่าง

กระแสไฟฟ้าไม่เคยกระจายอย่างเท่าเทียมกันบนพื้นผิวขั้วบวกไทเทเนียม การออกแบบบอกว่าเฉลี่ย 200 A/m² ในความเป็นจริง ขอบ มุม อินเทอร์เฟซของแถบตัวนำ และพื้นผิวที่อยู่ตรงข้ามแคโทดสามารถมองเห็นได้ 300 ถึง 400 A/m² เอฟเฟกต์ขอบมาจากเส้นสนามไฟฟ้าที่เบียดเสียดกันที่ขอบเขต เมื่อแผ่นสี่เหลี่ยมมีอัตราส่วนความยาวต่อความกว้างสูงกว่า 5:1 ปัจจัยการปรับปรุงขอบจะเข้าใกล้ 1.6 นั่นหมายความว่าจุดศูนย์กลางยังไม่ถึงภาระการออกแบบในขณะที่ขอบอยู่เหนือจุดนั้นแล้ว

เคมีการเคลือบไม่สามารถแก้ไขปัญหานี้ได้ Ru-Ir หรือ Ir-Ta ก็ไม่สำคัญ ที่ขอบที่มีความร้อนสูงเกินไป รอยแตกขนาดเล็กจะปรากฏขึ้นก่อน ฟองก๊าซหยุดนิ่ง การเกิดฟิล์มบางจุดเกิดขึ้น สิ่งที่ตัดสินว่าการแก่จะเริ่มจากจุดใดคือเรขาคณิตของแอโนด และวิธีวางตำแหน่งแคโทด

แผ่นต่อแผ่นให้สนามที่ค่อนข้างคงที่ แต่ขอบยังคงมีสมาธิอยู่ แอโนดแบบตาข่ายจะกระจายพื้นที่ที่มีประสิทธิภาพ ปล่อยให้มีการไหลออกทางด้านหลัง ลดความหนาแน่นกระแสที่เกิดขึ้นจริง และปล่อยให้ก๊าซไหลผ่านช่องเปิด ข้อเสียคือทางแยกของตาข่ายสร้างความปั่นป่วนในตัวเอง ฝูงชนในปัจจุบันที่ทางข้ามสายไฟ โซนที่ได้รับความร้อนจากการเชื่อมจะมีอายุก่อน แอโนดแบบท่อหรือแบบแท่งเหมาะกับหลุมลึกและเซลล์แคบ แต่มีแรงดันไฟฟ้าต้านทานลดลงตามความยาว ไทเทเนียมบริสุทธิ์เชิงพาณิชย์มีความต้านทานประมาณ 0.47 μΩ·m ซึ่งมากกว่าทองแดงประมาณ 30 เท่า บนแท่งยาว ความหนาแน่นกระแสที่ปลายด้านล่างวัดได้ต่ำกว่าด้านบนอย่างเห็นได้ชัด จำเป็นต้องมีจุดป้อนกระแสหลายจุดหรือบัสบาร์คอมโพสิตไทเทเนียม-ทองแดง

แคโทดที่ไม่ตรงกันจะทำให้ขั้วบวกที่ดีเสียไป ด้านข้างของแคโทดที่หันเข้าหาขั้วบวกจะดึงกระแสไฟมากขึ้น ด้านไกลจะน้อยลง มุมที่คมชัด เสี้ยน ตะกรันที่แขวนอยู่บนแคโทดทำให้สนามท้องถิ่นบิดเบี้ยว โซนแอโนดที่สอดคล้องกันทำงานเกินกระแสสำหรับทั้งแคมเปญ ในการชุบทองแดงด้วยกรด การผลิตฟอยล์ทองแดง และการแยกโลหะมีค่าด้วยไฟฟ้า ก้อนแคโทดและเดนไดรต์ไม่ใช่ปัญหาแคโทดเพียงอย่างเดียว พวกมันป้อนกลับจากการกระจายสนามขั้วบวกที่ไม่สม่ำเสมอ

วิวัฒนาการของก๊าซขยายชั้นที่สอง ฟองคลอรีนหรือออกซิเจนที่เกาะติดกับพื้นผิวจะลดพื้นที่ที่มีประสิทธิภาพในท้องถิ่น เพิ่มความต้านทาน และทำให้เกิดความผันผวนของแรงดันไฟฟ้า หากการวางแนวของตาข่าย มุมเอียง และความเร็วการไหลเวียนไม่ประสานกัน ฟิล์มก๊าซจะก่อตัวที่ด้านบน ดูเหมือนอายุการเคลือบสั้น จริงๆ แล้วมันเป็นปัญหาสนามการไหล

ความถี่สตาร์ท-สต็อปเขียนตัวเองลงในการกระจายด้วยเช่นกัน การทำงานต่อเนื่องช่วยให้จุดร้อนในพื้นที่สามารถจำกัดตัวเองได้ การเปิด-ปิดหลายรอบต่อวันหมายความว่าการรีสตาร์ทแต่ละครั้งทำให้เกิดโพลาไรเซชันที่ไม่สม่ำเสมอและกระแสไฟกระชากมากเกินไป ความล้าของการเคลือบขอบจะสะสมเร็วกว่าภายใต้การปั่นจักรยานมากกว่าภายใต้ภาระเต็มที่สม่ำเสมอ

การอ่านภาพวาดไม่ควรหยุดที่ "MMO ไทเทเนียมแอโนด 1,000×600" คำถามคือ: แคโทดมีรูปร่างอย่างไร, ความทนทานต่อระยะห่างของอิเล็กโทรดคือเท่าใด, ระดับของเหลวมีความผันผวนหรือไม่, ช่องระบายแก๊สอยู่ที่ใด, มีจุดป้อนกระแสไฟฟ้ากี่จุด, เป็นตาข่ายหรือแผ่นหรือท่อของซับสเตรต การเคลือบแบบเดียวกัน โหลดเท่ากัน รูปทรงผิด อายุการใช้งานของสนามอาจแตกต่างกันด้วยปัจจัยสองประการ

ขั้วบวกไม่ใช่ส่วนที่คงที่ เป็นองค์ประกอบรับน้ำหนักในสนามไฟฟ้า สนามการไหล และสนามความร้อน รูปร่างที่ไม่ถูกต้องขยายจุดอ่อนของระบบ รูปร่างที่เหมาะสมช่วยให้อายุการเคลือบเป็นไปตามที่ห้องปฏิบัติการคาดการณ์ไว้