電極端腐蝕

ITO電極腐蝕的現(xiàn)象和機(jī)理

1、腐蝕現(xiàn)象分析

ITO 電極腐蝕大都是在存儲(chǔ)條件或外加電場(chǎng)促進(jìn)的條件下以電化學(xué)反應(yīng)的方式產(chǎn)生的，周期有的只有數(shù)小時(shí)，有的可達(dá)數(shù)月之久，主要取決于腐蝕產(chǎn)生的條件的強(qiáng)弱。

ITO 電極腐蝕的失效曲線如圖1所示。

2、腐蝕的產(chǎn)生條件分析

a.雜質(zhì)或污染：材料、設(shè)施和環(huán)境。

b.電荷：電子移動(dòng)、過壓或過流。

c.水分：吸潮、水滲透或材料界面殘留水分。

所以要對(duì) ITO 電極腐蝕進(jìn)行防護(hù)先要從過程中避免腐蝕條件的建立和產(chǎn)生。

TOP層對(duì)ITO電極腐蝕的防護(hù)作用分析

為了保護(hù) LCD 的電極，很多廠家采用涂 TOP層進(jìn)行產(chǎn)品主動(dòng)防護(hù)，這是一個(gè)比較有效的辦法。LCD 產(chǎn)品中使用的 TOP 涂層是一種非常致密的材料，多用鈦硅材料，大量 LCD 廠家在使用。其主要由二氧化硅 SiO₂和二氧化鈦 TiO₂兩種成份組成，這兩種物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，硬度高，用來保護(hù) ITO 外電極，防止電極輕度劃傷或異物腐蝕，可提高LCD的可靠性。涂TOP層后的LCD增加了防護(hù)性能，但是仍存在腐蝕的可能性。對(duì)于TOP層的腐蝕條件這里進(jìn)行分析，以便在防護(hù)過程中加以考慮。

二氧化硅膜SiO₂的化學(xué)性質(zhì)：有極高的化學(xué)穩(wěn)定性，不溶于水，除氫氟酸外，其他酸與其不發(fā)生反應(yīng)。

反應(yīng)方程如下：

SiO₂ 4HF=SiF₄ 2H₂O

SiF₄ 2HF= H₂SiF₆

二氧化硅膜 SiO₂也可以被強(qiáng)堿腐蝕，反應(yīng)方程為：2NaOH SiO₂=Na2SiO₃ H₂O。

因?yàn)榉磻?yīng)生成的 Na₂SiO₃是一種粘合劑，可以覆蓋在表面防止腐蝕，具有對(duì)表層的保護(hù)作用。

二氧化鈦TiO₂的化學(xué)性質(zhì)：不溶于水，溶于氫氟酸、濃硫酸，反應(yīng)方程如下：

TiO₂ 6HF=H₂[TiF₆] 2H₂O

TiO₂ H₂SO₄=TiOSO₄ H₂O

TiO₂ 2H₂SO₄=Ti(SO₄)₂ 2H₂O

TiO₂ H₂SO₄=TiOSO₄ H₂O

由以上分析可知保證涂 TOP 層的 LCD 電極腐蝕首要的問題是保證 TOP 層不被腐蝕的問題，即不可在TOP 層上引入氫氟酸、硫酸和強(qiáng)堿物質(zhì)，如果產(chǎn)生腐蝕也要先從這方面進(jìn)行分析。

電極端腐蝕原理

電熔爐中，玻璃在電場(chǎng)的作用下鈉離子的前后移動(dòng)，對(duì)殘余石英砂的熔解是有助的。

全電熔爐中，鈉離子的兩種運(yùn)動(dòng)，第一種運(yùn)動(dòng)是由于熱能引起的，這次運(yùn)動(dòng)是短暫的，是在分子尺寸的水平上運(yùn)動(dòng)，有很高的頻率，每秒鐘大約有幾百萬次。這樣熱運(yùn)動(dòng)具有足夠的能量使SiO₂砂粒熔化。鈉離子第二種運(yùn)動(dòng)是由于電流方向的改變。對(duì)60赫芝的交流電來說，這種運(yùn)動(dòng)是每秒鐘120次，離子移動(dòng)的距離大約為0.001英寸。這種離子移動(dòng)的距離相對(duì)于石英砂粒來說是小的，但是相對(duì)于砂粒的晶格結(jié)構(gòu)來說是大的。

在電熔爐中鈉離子移動(dòng)的距離通過一個(gè)淺的氧化鋁舟進(jìn)行測(cè)量。氧化鋁舟兩端裝有電極，并裝滿了熔融的玻璃，預(yù)先加熱的玻璃（由在特殊的位置裝有放射性的鈉），當(dāng)兩邊加上電壓后，放射性的鈉離子（以上述所提的速度）向陰極移動(dòng)。

由于電解的作用，鈉離子的移動(dòng)向石英砂晶體碰撞，此時(shí)由于熱能分解的石英砂晶體而形成硅玻璃，并分散到熔融體內(nèi)。

電極端腐蝕保護(hù)

實(shí)踐證明，接近電極那一層中由于硫酸鹽耗盡而對(duì)電極的腐蝕減小，而當(dāng)電極表層的玻璃離開，新的玻璃液又會(huì)帶來新的硫酸鹽而加劇對(duì)電極的侵蝕。在電極周圍的對(duì)流運(yùn)動(dòng)，對(duì)于水平電極和垂直電極來說是不同的。水平電極沿電極的長(zhǎng)度方向有更多的低強(qiáng)度擴(kuò)散流。垂直電極從窯爐的底部拉引熔融玻璃。垂直電極由于電極附近特殊的加熱效果。玻璃的表面則更熱并一直升至電極端部，這種上升的玻璃液由底部粘在電極周圍新鮮的玻璃液來代替。這樣引起電極直徑變細(xì)，直至電極完全腐蝕掉。

在容器玻璃中，硫酸鹽的侵蝕是常見的。這同樣的反應(yīng)可能出現(xiàn)在其它玻璃的氧化物成份中。例如當(dāng)配合料中含有相當(dāng)數(shù)量的硝酸鹽時(shí)，并不是所有的硝酸鹽都參與反應(yīng)，引起電極的腐蝕。白砒和銻粉也是很容易還原的氧化物，它們也會(huì)引起電極的腐蝕。

安瓿玻璃，雖然在配合料中含有還原劑、含有很少的氧，但由于鉬電極在安瓿玻璃中由于Mo晶體的長(zhǎng)大，從而影響其壽命，大約僅能使用一年時(shí)間。

根據(jù)電腐蝕產(chǎn)生的部位分外腐蝕和內(nèi)腐蝕.外腐蝕指發(fā)生在防暈層和定子槽壁之間的電腐蝕;內(nèi)腐蝕是指發(fā)生在防暈層和主絕緣之間的電腐蝕.內(nèi)腐蝕的原因是由于線棒的表面防暈層與線棒主絕緣之間粘接接觸不好,存在微小空氣氣隙的緣故,如主絕緣表面不平整,半導(dǎo)體漆沒有浸透或半導(dǎo)體漆本身的問題等.隨著發(fā)電機(jī)制造技術(shù)的發(fā)展,"內(nèi)腐蝕"基本上已成為了一個(gè)歷史名詞

極端溫度絕對(duì)閾值與相對(duì)閾值

氣候的定義從其本質(zhì)上看是與某種天氣事件的概率分布有關(guān)，當(dāng)天氣的狀態(tài)嚴(yán)重偏離其平均態(tài)時(shí)可認(rèn)為是不易發(fā)生的事件, 在統(tǒng)計(jì)意義上可稱為極端事件。極端事件并無統(tǒng)一定義，氣候極值變化研究多采用閾值法， 超過閾值的被認(rèn)為是極值，該事件可認(rèn)為是極端氣候事件。一般將閾值分為絕對(duì)閾值和百分比閾值兩種，絕對(duì)閾值是指選取某一固定值作為極端事件中極值的閾值，氣象上通常將日最高溫度在35e 以上的日數(shù)稱為高溫日數(shù)，將日最低溫度低于0e的日數(shù)作為霜凍日數(shù)。百分比閾值方法則是從概率統(tǒng)計(jì)的角度來定義極端事件，該方法所定義的極端事件即為統(tǒng)計(jì)意義上的小概率事件，其極端程度一般對(duì)應(yīng)于90%或10% 的累積頻率 。

極端溫度極端溫度指數(shù)分類

極端溫度指數(shù)可分為極端冷指數(shù)和極端暖指數(shù)兩類，有學(xué)者推薦使用6個(gè)極端溫度指數(shù)，其中包括絕對(duì)閾值定義下的霜凍天指數(shù)和高溫天指數(shù)以及百分比閾值定義下的暖日指數(shù)、暖夜指數(shù)、冷日指數(shù)、冷夜指數(shù)4 個(gè)極端溫度指數(shù)。

世界氣象組織規(guī)定，當(dāng)某個(gè)（些）氣候要素達(dá)到25年一遇時(shí)才稱之為極端氣候。極端氣候包括干旱、洪澇、高溫?zé)崂撕偷蜏乩浜Φ取ｋS著污染日漸嚴(yán)重，出現(xiàn)極端氣候的現(xiàn)象將變得頻繁，次數(shù)也將大幅增加。