ในฐานะที่เป็นชิ้นส่วนสำคัญของเทคโนโลยีการฟอกอากาศสมัยใหม่ การเลือกใช้วัสดุสำหรับอิเล็กโทรดคายประจุ ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของเครื่องฟอกอากาศพลาสม่า จะกำหนดประสิทธิภาพการคายประจุ ความเสถียร และอายุการใช้งานของอุปกรณ์โดยตรง วัสดุอิเล็กโทรดทั่วไปในตลาด ได้แก่ โลหะผสมไททาเนียม สแตนเลส และลวดทังสเตน วัสดุแต่ละชนิดมีลักษณะเฉพาะที่แตกต่างกันในแง่ของการนำไฟฟ้า ความต้านทานการกัดกร่อน และความแข็งแรงทางกล โดยต้องมีการพิจารณาอย่างครอบคลุมตามสถานการณ์การใช้งานเฉพาะ
การวิเคราะห์คุณลักษณะของวัสดุอิเล็กโทรดกระแสหลัก
1. โลหะผสมไทเทเนียม
โลหะผสมไทเทเนียมเป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับ-เครื่องฟอกอากาศระดับไฮเอนด์ เนื่องจากมีความทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยมและมีความแข็งแรงสูง ชั้นออกไซด์ของไทเทเนียม (เช่น TiO₂) มีคุณสมบัติในการสมานตัวเอง- ซึ่งต้านทานการกัดกร่อนของสารออกซิไดซ์อย่างแรง เช่น โอโซนและไนโตรเจนออกไซด์ ทำให้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมการทำงานที่มีภาระหนักสูง-ในระยะยาว ข้อมูลการทดลองแสดงให้เห็นว่าหลังจากการทำงานต่อเนื่องที่แรงดันไฟฟ้าสูง 10kV เป็นเวลา 5,000 ชั่วโมง อิเล็กโทรดโลหะผสมไทเทเนียมยังสามารถรักษาประสิทธิภาพการปล่อยประจุเริ่มต้นได้มากกว่า 90% อย่างไรก็ตาม โลหะผสมไทเทเนียมมีราคาแพงและแปรรูปยาก และส่วนใหญ่จะใช้ในทางการแพทย์ ห้องปฏิบัติการ และสาขาอื่นๆ ที่มีข้อกำหนดความบริสุทธิ์ที่เข้มงวด
2. สแตนเลส
สแตนเลส 304 หรือ 316L เป็นตัวเลือกทั่วไปสำหรับเครื่องฟอกอากาศราคาประหยัด โดยมีค่าการนำไฟฟ้าที่ดีในราคาเพียงหนึ่ง-ของต้นทุนโลหะผสมไทเทเนียม อย่างไรก็ตาม สแตนเลสมีแนวโน้มที่จะเกิดการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าในสภาพแวดล้อมที่ชื้น และชั้นของเหล็กออกไซด์จะก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวหลังจาก-การใช้งานในระยะยาว ทำให้เกิดการคายประจุที่ไม่สม่ำเสมอ การศึกษาระบุว่าอายุการใช้งานของอิเล็กโทรดสเตนเลสสตีลในซัลเฟอร์-ที่มีสภาพแวดล้อมที่เป็นมลพิษอาจลดลงเหลือต่ำกว่า 2000 ชั่วโมง การชุบแพลตตินัมหรือทองสามารถปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนได้ แต่จะทำให้ต้นทุนเพิ่มขึ้นอย่างมาก
3. เส้นใยทังสเตน
ทังสเตนมีจุดหลอมเหลวสูงถึง 3422 องศา ทำให้เหมาะสำหรับเครื่องกำเนิดพลาสมาที่ต้องการการปล่อยความถี่สูง- โครงสร้างเส้นใยที่ละเอียดมาก (โดยทั่วไปจะมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.1- เส้นผ่านศูนย์กลาง 0.3 มม.) สร้างเอฟเฟกต์ความเข้มข้นของสนามไฟฟ้าที่แข็งแกร่งขึ้น ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพไอออไนเซชันได้ประมาณ 15%-20% อย่างไรก็ตาม เส้นใยทังสเตนมีความเปราะและมีแนวโน้มที่จะแตกหักเนื่องจากการสั่นสะเทือนทางกล นอกจากนี้ การเกิดออกซิเดชันที่พื้นผิวยังก่อให้เกิดชั้นฉนวน ซึ่งต้องทำความสะอาดเป็นประจำ ผู้ผลิตในญี่ปุ่นใช้โลหะผสมทังสเตน-รีเนียมเพื่อปรับปรุงความเหนียว โดยยืดอายุการใช้งานได้ถึง 8000 ชั่วโมง แต่ราคาต่อหน่วยสูงกว่าเส้นใยทังสเตนทั่วไปถึง 40%
แนวโน้มในอนาคตชี้ให้เห็นว่าวัสดุคอมโพสิต (เช่น ไทเทเนียม-คอมโพสิตกราฟีน) อาจเป็นความก้าวหน้า ห้องปฏิบัติการแห่งหนึ่งในเกาหลีใต้ได้พัฒนาอิเล็กโทรดประเภทใหม่ที่มีค่าการนำไฟฟ้าเพิ่มขึ้น 3 เท่าและลดอัตราการสึกหรอลง 70% แต่เทคโนโลยีการผลิตจำนวนมากยังคงต้องมีการพัฒนา ผู้ใช้จำเป็นต้องสร้างสมดุลระหว่างข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพกับงบประมาณเมื่อทำการเลือก และให้ความสนใจกับข้อมูลการทดสอบอายุแบบเร่งที่จัดทำโดยผู้ผลิต
