Materiāla izvēle izlādes elektrodam, kas ir plazmas gaisa attīrītāju galvenā sastāvdaļa, ir būtisks mūsdienu gaisa attīrīšanas tehnoloģiju elements, tieši nosaka ierīces izlādes efektivitāti, stabilitāti un kalpošanas laiku. Tirgū izplatītākie elektrodu materiāli ir titāna sakausējumi, nerūsējošais tērauds un volframa stieple. Katram materiālam ir atšķirīgas īpašības attiecībā uz vadītspēju, izturību pret koroziju un mehānisko izturību, kas prasa visaptverošu apsvēršanu, pamatojoties uz konkrētiem pielietojuma scenārijiem.
Galveno elektrodu materiālu raksturīgā analīze
1. Titāna sakausējumi
Titāna sakausējumi ir vēlamā izvēle augstākās klases gaisa attīrītājiem, jo tiem ir lieliska izturība pret koroziju un augsta izturība. Titāna oksīda slānim (piemēram, TiO₂) ir pašdziedinošas īpašības, kas ir izturīgs pret spēcīgu oksidējošu vielu, piemēram, ozona un slāpekļa oksīdu, eroziju, padarot to piemērotu ilgstošai-augstas-slodzes darba videi. Eksperimentālie dati liecina, ka pēc 5000 stundu nepārtrauktas darbības pie 10kV augsta sprieguma titāna sakausējuma elektrodi joprojām var saglabāt vairāk nekā 90% no sākotnējās izlādes efektivitātes. Tomēr titāna sakausējumi ir dārgi un grūti apstrādājami, un tos galvenokārt izmanto medicīnā, laboratorijās un citās jomās ar stingrām tīrības prasībām.
2. Nerūsējošais tērauds
304 vai 316 L nerūsējošais tērauds ir izplatīta izvēle ekonomiskiem gaisa attīrītājiem, kas nodrošina labu vadītspēju tikai par vienu trešdaļu no titāna sakausējumu izmaksām. Tomēr nerūsējošais tērauds ir pakļauts elektroķīmiskai korozijai mitrā vidē, un pēc ilgstošas -lietošanas uz virsmas veidojas dzelzs oksīda slānis, kas izraisa nevienmērīgu izlādi. Pētījumi liecina, ka nerūsējošā tērauda elektrodu kalpošanas laiks sēru{6}}saturošā vidē var saīsināt līdz mazāk nekā 2000 stundām. Platīna vai zelta pārklājums var uzlabot izturību pret koroziju, taču tas ievērojami palielina izmaksas.
3. Volframa kvēldiegs
Volframam ir augsts kušanas punkts — 3422 grādi, tāpēc tas ir piemērots plazmas ģeneratoriem, kuriem nepieciešama augstas-frekvences izlāde. Tā ārkārtīgi smalkā kvēldiega struktūra (parasti 0,1-0,3 mm diametrā) rada spēcīgāku elektriskā lauka koncentrācijas efektu, palielinot jonizācijas efektivitāti par aptuveni 15–20%. Tomēr volframa pavedieni ir trausli un pakļauti lūzumam mehāniskās vibrācijas dēļ. Turklāt virsmas oksidēšanās veido izolācijas slāni, kas regulāri jātīra. Japāņu ražotājs izmanto volframa-rēnija sakausējumu, lai uzlabotu izturību, pagarinot kalpošanas laiku līdz 8000 stundām, bet vienības cena ir par 40% augstāka nekā parastajiem volframa pavedieniem.
Nākotnes tendences liecina, ka kompozītmateriāli (piemēram, titāna{0}}grafēna kompozītmateriāli) varētu būt izrāviens. Dienvidkorejas laboratorija ir izstrādājusi jauna veida elektrodu ar 3 kārtīgu elektrovadītspējas pieaugumu un par 70% samazinātu nodiluma ātrumu, taču vēl ir jāattīsta masveida ražošanas tehnoloģija. Izdarot izvēli, lietotājiem ir jāsabalansē veiktspējas prasības ar budžetu un jāpievērš uzmanība ražotāja sniegtajiem paātrinātās novecošanas testa datiem.
