金屬氧化生成的腐蝕產物（如Fe?O?、γ-FeOOH）本身具有半導體特性，其禁帶寬度影響電子轉移效率。例如α-Fe?O?（Eg=2.2eV）比γ-Fe?O?（Eg=2.0eV）更穩(wěn)定。這些氧化物還可能參與光電化學反應，在光照條件下產生額外光電流，導致傳統電位測量出現偏差。現在研究正嘗試利用這種特性開發(fā)自供能監(jiān)測傳感器。

在拉伸應力和腐蝕介質共同作用下，電極材料會發(fā)生SCC。以奧氏體不銹鋼在Cl?環(huán)境為例，其裂紋擴展速率可達10??-10??mm/s。電化學噪聲檢測發(fā)現，SCC過程中會出現特征性的電流/電位突跳信號，這些瞬態(tài)響應與位錯滑移、膜破裂等微觀事件直接相關，為早期預警提供了新思路。 智能電極自動適應水質變化。河北源力循壞水電極設施

鈦電極是以鈦為基體，通過表面改性處理制備而成的電極材料。鈦作為一種具有高比強度、良好耐腐蝕性的金屬，為電極提供了穩(wěn)定的機械支撐。在電極制備過程中，通常會在鈦基體表面涂覆一層或多層具有電催化活性的物質，如金屬氧化物、貴金屬等。這些活性涂層能夠明顯改變電極的電化學性能，使其具備特定的電催化功能，從而在不同的電化學過程中發(fā)揮作用。例如，在氯堿工業(yè)中，鈦電極的使用大幅提高了電解效率和產品質量，推動了行業(yè)的發(fā)展。鈦電極的出現，為眾多需要高效、穩(wěn)定電極材料的領域提供了新的解決方案。

一般循環(huán)水管壁的生物膜難以通過常規(guī)殺菌劑清洗，電化學生成的氫氧自由基（·OH）可氧化破壞生物膜胞外聚合物（EPS），實現物理剝離。采用脈沖電解模式（頻率100 Hz，占空比50%）時，鈦基電極產生的·OH能滲透至生物膜深層，剝離效率比連續(xù)電解提高40%。某制藥廠案例中，每周運行2小時電化學處理，生物膜厚度從500 μm降至50 μm以下，換熱效率恢復至設計值的95%。需注意高濃度·OH可能腐蝕非金屬管道（如PVC），建議配合緩蝕劑投加。

循環(huán)水中的鈣鎂離子易形成碳酸鈣和硫酸鈣垢，電化學除垢技術通過陰極反應（2H?O + 2e? → H?↑ + 2OH?）提高局部pH，促使成垢離子（Ca2?、Mg2?）以疏松形式析出并隨排污水排除。采用網狀不銹鋼陰極時，垢層主要成分為文石型CaCO?（非粘附性），可通過自動刮垢裝置。關鍵參數包括電流密度（10-30 mA/cm2）、水溫（<60℃）和停留時間（>30分鐘）。某電廠循環(huán)水系統應用后，換熱管結垢速率從3 mm/年降至0.5 mm/年，同時節(jié)水15%（減少排污量）。該技術的瓶頸在于高硬度水質（>500 mg/L CaCO?）時能耗上升，需配合水質軟化預處理。電化學方法處理不產生泡沫。

電極的制備工藝對其電化學性能至關重要。以鈦基涂層電極為例，典型制備流程包括基體預處理（噴砂、酸蝕）、涂層溶液配制（如RuCl?和IrCl?的混合溶液）和熱分解氧化（多次涂覆-燒結循環(huán)）。溶膠-凝膠法可制備均勻的納米氧化物涂層，而電沉積法則適合精確控制貴金屬（如Pt）的負載量。關鍵挑戰(zhàn)在于涂層與基體的結合力不足導致的剝落問題，可通過引入中間層（如Ta?O?）或等離子噴涂技術改善。此外，新興的原子層沉積（ALD）技術能實現單原子級精度，用于制備超薄、高活性電極涂層。電沉積Zn-PO?涂層使清洗周期延長6倍。吉林循壞水電極除硬系統

脈沖電解模式剝離生物膜效率提升40%。河北源力循壞水電極設施

鈦電極突出的特性之一便是明顯的耐腐蝕性。鈦在空氣中極易與氧結合，形成一層致密且穩(wěn)定的氧化膜，這層氧化膜能有效阻止鈦基體進一步被腐蝕。在多種強腐蝕性介質中，如鹽酸、硫酸、硝酸等，普通金屬電極可能迅速被腐蝕破壞，而鈦電極憑借其表面的氧化膜，能夠長時間穩(wěn)定工作。即使在高濃度、高溫的腐蝕性溶液中，鈦電極依然能保持良好的物理和化學性能。例如，在濕法冶金領域，鈦電極可用于處理含大量酸、堿和重金屬離子的溶液，其耐腐蝕性使得電極壽命大幅延長，減少了設備維護和更換成本，提高了生產效率。河北源力循壞水電極設施