Gli elettrodi dimensionalmente stabili sono essenzialmente costituiti da un substrato in titanio che viene ricoperto da un sottile strato di ossidi metallici aventi attività elettrocatalitica. Seppur semplici nella loro concezione, tali elettrodi nascondono in realtà una grande complessità, in quanto numerosi parametri caratteristici del processo produttivo possono pesantemente modificare le proprietà e la qualità del prodotto finale. Proprio per questo motivo, l’intero processo produttivo, composto da progettazione, realizzazione e test di qualità, richiede un costante controllo e supporto da parte di personale altamente qualificato. Inoltre, la nostra Ricerca e Sviluppo, non solo segue i processi di produzione di elettrodi che rispondano al meglio alle esigenze dei clienti, ma amplia anche i propri orizzonti valutando eventuali possibilità di sviluppare elettrodi caratterizzati da un’ottimizzata efficienza, affidabilità e durabilità.

 

Negli anni abbiamo instaurato un proficuo rapporto di collaborazione con i ricercatori del laboratorio di Corrosion Engineering & Applied Electrochemistry  presso l’Università degli Studi di Milano. Tale collaborazione ha gettato delle solide basi per costituire un punto di incontro la le esigenze di ricerca e svilupppo aziendali ed il personale e le competenze del mondo accademico.

 

Ad oggi, le attività di ricerca e sviluppo da noi condotte riguardano essenzialmente tre diversi ambiti:

  • Caratterizzazione di elettrodi
  • Test di durabilità
  • Corrosione e passività

 

Caratterizzazione di elettrodi

L’approfondita conoscenza dei meccanismi e delle reazioni che governano il funzionamento dei nostri elettrodi  riveste un ruolo di fondamentale importanza, sia nel realizzare prodotti che siano caratterizzati da elevata affidabilità e durabilità, che nell’assistere i clienti suggerendo loro quale possa essere il migliore tipo di elettrodo per le loro esigenze. Il processo produttivo dei nostri elettrodi implica sempre un’attenta valutazione di numerosi parametri quali la composizione del coating, la sua formulazione, il contenuto di metalli nobili, la finitura superficiale del substrato, i tempi e le temperature dei cicli di decomposizione termica etc. Ognuno di questi fattori è infatti in grado di modificare sensibilmente le proprietà del prodotto finale. Per questo motivo, portiamo avanti una serie di studi sistematici nei quali i parametri sopracitati vengono singolarmente modificati al fine di determinare l’influenza che possono avere nel determinare le proprietà del prodotto finale. In tale contesto,  svariate tecniche elettroanalitiche sono generalmente accoppiate ad attrettanto svariati sistemi di indagine chimico-fisici al fine di ottenere un quadro, il più completo possibile, delle caratteristiche e delle proprietà dei nostri elettrodi.

 

Test di Durabilità

Un fattore cruciale nel determinare la soddisfazione dei clienti è la conformità dei nostri elettrodi al tempo di esercizio desiderato o programmato. Gli elettrodi in titanio attivato vengono utilizzati per una ampia gamma di diverse applicazioni; in alcune di esse la combinazione di elevate densità di corrente e di elettroliti aggressivi possono portare ad un rapido consumo del rivestimento elettrocatalitico. A tal proposito la continua esecuzione di test accelerati per determinare la vita utile dei nostri elettrodi è un elemento chiave per guadagnare e mantenere la fiducia dei clienti. In funzione del tipo di applicazione finale, e quindi delle tipiche condizioni di esercizio, esistono alcuni test standard sviluppati dalla NACE (National Association of Corrosion Engineers) che dettano un metodo, universalmente accettato, per stimare la vita utile di tali elettrodi. I test standard NACE riguardano però solo ed esclusivamente gli anodi utilizzati nell’ambito della protezione catodica, per tutte le altre svariate applicazioni degli elettrodi in titanio attivato non esistono test standard. Per questo motivo, in Chemical Newtech abbiamo sviluppato una serie di test interni che vengono utilizzati sia come garanzia di qualità da fornire ai clienti, sia come strumento di valutazione della durabilità di elettrodi alternativi durante le varie fasi del loro sviluppo.

 

Corrosione e Passivazione

I nostri elettrodi sono per la maggior parte costituiti da un substrato in titanio ricoperto da un sottile strato di ossidi metallici dotati di attività elettrocatalitica. La scelta del titanio come substrato è universalmente accettata in quanto materiale dotato di elevata conducibilità elettrica, lavorabilità e resistenza a corrosione. La resistenza a corrosione del titanio deriva da uno strato di ossido isolante e protettivo che il titanio forma in maniera naturale sulla propria superficie; tale fenomeno prende il nome di passività. Tuttavia possono sussistere alcune condizioni, eccezionalmente critiche, in cui tale strato isolante diventa chimicamente instabile e perde dunque le sue proprietà protettive esponendo il titanio a fenomeni di corrosione. D’altra parte, la formazione di tale strato isolante all’interfaccia tra il substrato ed il rivestimento elettrocatalitico è estremamente nociva in temini di efficienza dell’elettrodo, in quanto costituisce un significativo ostacolo al trasferimento di carica dal substrato al rivestimento. Di conseguenza, in quanto produttori di elettrodi in titanio attivato, il nostro obiettivo è quello di garantire una protezione dalla corrosione del substrato senza però che questa vada in interferire con l’efficienza elettrodica. Per questo motivo studiamo dei particolari trattamenti che garantiscano l’inibizione della crescita di strati di ossidi isolanti pur mantenendo un’elevata conduttività elettrica.

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