電極連接

直流電通過導體時，在導體橫截面上的電流是均勻的，而當交流電通過導體的時候，電流會向導體表面集中，這個現(xiàn)象叫做交流電的集膚效應。電流的頻率越高，集膚效應越明顯。電流離開導體截面中心向表面集中的程度，可用集膚效應深度來表示。

由于集膚效應的關系，在電極工作的時候，正常情況下，約80%的電流經(jīng)由電極接頭與外表面之間的環(huán)狀帶流過，約20%的電流流過中心的電極接頭部分。這無疑是對電極連接有利的。如果電極連接時，端面能夠良好貼合， 就會充分利用集膚效應的作用， 使得絕大部分電流從外環(huán)流過。減輕接頭部分的電阻熱，避免因發(fā)熱而燒化、斷裂。同時，良好的貼合，也使得接觸電阻很小，減小功耗。

由上所述，為了充分利用集膚效應，電極連接時，就要使得端面盡量做到全面貼合。同時，電極在放電工作的時候，由于電磁振動，電極和接頭的連接很容易松動，因此，需要施加預緊力。

在電極連接螺紋孔加工時， 對端面與螺紋軸線的垂直度有嚴格要求， 端面要中凹0.05~0.1mm(根據(jù)電極材料的彈性模量確定)，電極的理想連接狀態(tài)就是通過施加適當?shù)念A緊力，使得端面產(chǎn)生彈性壓縮變形，克服中凹，實現(xiàn)全面貼合。同時，要控制預緊力的大小，既不能太大，超過接頭的屈服強度，產(chǎn)生失效斷裂；也不能太小，預緊力小， 提供不了足夠的正壓力和螺紋之間的摩擦力，造成松動 。

所謂的旋合度，是指接頭連接時的旋緊程度。在不考慮施加預緊力的情況下，當連接的兩個電極端面接觸的時候，兩個端面上點是一一對應的?？梢苑謩e在兩個電極的外周做標記，當旋合時標記點對齊，就意味著端面接觸上了，當然，這時只是外周的邊緣有接觸。

在兩個電極端面對應標記點處， 沿著軸向，相同的深度上的有效中徑是一致的，可以根據(jù)這個原理，在連接前，在兩個電極靠近端面的外周畫出標記點。

在施加預緊力的情況下，電極端面和螺紋都產(chǎn)生壓縮變形，因此，實際連接后，兩個標記點會錯開一定的角度，找出這個錯開的量，就可以在電極出廠的時候，在兩個電極上找出真正對應的點，做出標記，這樣用戶在現(xiàn)場連接的時候，可以快速、有效地實現(xiàn)理想連接，原理和機械上常用的通過測定螺栓的伸長量的方法控制預緊力是一樣的 。

在電弧煉鋼中，隨著放電功率以及電極直徑的增大， 工作電流產(chǎn)生的熱量會迅速增加，對接頭連接的要求也更加嚴格。實現(xiàn)電極的理想連接，除了提高接頭及接頭孔的加工質(zhì)量、改善接頭材質(zhì)外，對旋緊扭矩也有適當?shù)囊螅沟妙A緊力恰當，避免預緊力太大造成在工作中從接頭部位斷裂，或者預緊力太小導致電極在工作中脫落 。

凸凹型連接發(fā)明較早，但是一直到20世紀80年代還沒有在消耗量最多的大、中規(guī)格石墨電極生產(chǎn)中應用，其原因有以下4點：

（1）凸凹型連接時設計的接觸面積比較大，需要采用比連接普通電極時大50%的擰緊力矩，這對連接每根重量達數(shù)百千克的大、中規(guī)格石墨電極來說，要達到所需要的擰緊力矩是比較困難的；

（2）普通功率石墨電極除少量小規(guī)格電極外都不經(jīng)浸漬處理，電極的體積密度及強度不高，而且兩端的密度和強度還有一定差異，對大、中規(guī)格石墨電極而言，連接后的抗拉強度達不到要求；

（3）連接螺紋形狀的設計和加工技術還不夠成熟；

（4）凸凹型連接的攻螺紋露在外面容易被碰損，因此包裝及運輸都要有專門措施 。

電極，一般情況下，僅指電子導體或電于導體材料，如鉑電極、石墨電極。

有時候，說到某種電極時，指的是電極反應或整個電極系統(tǒng)(包括離子導體)，而不只是指電子導體材料，如參比電極。

若按電位高低區(qū)分電極，則電位較高的電極稱為正極，電位較低的電極則稱為負極。若按電極上發(fā)生的反應區(qū)分電極，則發(fā)生氧化反應的電極稱為陽極，發(fā)生還原反應的電極稱為陰極。在電解槽中，正極即陽極，負極即陰極，在化學電源中，在工作狀態(tài)下(放電時)負極是陽極，正極則是陰極；而在充電時，正極成為陽極，負極則為陰極。為了避免混淆，化學電源的電極，宜分別稱為正極和負極。

在電化學體系中伴隨著兩個非同類導體之間的電荷轉移而在兩相界面上發(fā)生的化學反應，稱為電極反應。

氣體擴散電極是粉末多孔電極在氣體電極中的應用。電極的活性物質(zhì)是氣體。氣體電極反應在電極微孔內(nèi)表面形成的氣一液-固三相界面上進行。工業(yè)上已得到應用的是氫電極和氧電極，如燃料電池的正、負極和鋅一空氣電池的正極都是這種氣體擴散電極。典型的電極結構有:雙層多孔電極(又稱培根型電極)、防水型電極、隔膜型電極等。

1、電沉積式電極電沉積式電極是以沖孔鍍鎳鋼帶為陰極，在硫酸鹽或氯化物中，將活性物質(zhì)電沉積到基體上，經(jīng)輥壓，烘干，涂粘結劑，剪切成電極片。電沉積式電極制造工藝簡單，生產(chǎn)周期短，活性物質(zhì)利用率高。用電沉法可以制備鎳、鍋、鉆、鐵等高活性電極，其中電沉積式錫電極已在隔一鎳電池中應用。

2、纖維式電極纖維式電極是以纖維鎳氈狀物作基體，向基體孔隙中填充活性物質(zhì)，電極基體孔隙率達93%一”%，具有高比容量和高活性二電極制造工藝簡單，成本低，但鎳纖維易造成電池正、負極短路，自放電大，尚未大量應用?！?