DE1421047B2

DE1421047B2 -

Info

Publication number: DE1421047B2
Application number: DE19591421047
Authority: DE
Priority date: 1958-04-25
Filing date: 1959-09-24
Publication date: 1970-10-15
Also published as: FR1222302A; DE1421047A1; GB886197A; CH395036A

Claims

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel- Schon eine äußerst dünne Nitridschicht schützt

lung von Anoden für Elektrolysen, insbesondere in das darunterliegende Metall in genügendem Maße, aggressiven Medien, bei dem ein sorgfältig entfetteter Es kann jedoch auch eine stärkere Schicht gebildet Rohling aus einer Titanlegierung in sauerstofTfreier werden. Der elektrische Widerstand des Titannitrids Atmosphäre mit einem elektrisch leitenden Nitrid- 5 ist nämlich äußerst gering (der gleichen Größenüberzug versehen wird. Ordnung wie die des Titans selbst). Zur Herstellung Nach einem nicht zum Stande der Technik ge- des Elektrodenrohlings kann auch eine pulverförmige hörenden Vorschlag besteht eine Elektrode aus einem Titanlegierung zu der Elektrodenform gepreßt oder mit einer Deckschicht aus einem Edelmetall oder gesintert werden.

einem anderen widerstandsfähigen Material ver- io Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur sehenen Kern aus einem unedlen Metall. Das letztere Herstellung von Anoden mit einem elektrisch leiten-Metall ist an den Stellen, an denen die Deckschicht den Nitridüberzug zur Verwendung für Elektrolysen, porös ist, mit einer Sperrhaut versehen. Diese Sperr- insbesondere in aggressiven Medien, aus einer sorghaut kann während der Elektrolyse, bei der diese fältig entfetteten Titanlegierung in sauerstofffreier Elektrode als Anode dient, gebildet werden, kann 15 Atmosphäre, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohjedoch auch vorher auf elektrolytischem Wege auf- ling aus einer Titanlegierung, die bis etwa 6 % Vanagetragen sein. dium enthält, in einer Stickstoff- und/oder Ammo-

Es hat sich herausgestellt, daß eine solche Sperr- niakatmosphäre auf etwa 500° C erhitzt wird, haut sich nicht immer gut bewährt. Dies ist u. a. Es hat sich gezeigt, daß bei Anwendung von

der Tatsache zuzuschreiben, daß durch die feinen 20 Titanlegierungen, die bis etwa 6 % Vanadium entPoren der Deckschicht auf elektrolytischem Wege halten, das Nitrid bereits bei einer weit niedrigeren nicht genug Energie zugeführt werden kann, um Temperatur (etwa 500° C) als bei Anwendung reinen eine in jeder Hinsicht taugliche Sperrhaut aufzu- Titanmetalls gebildet werden kann, bauen. Nach einem weiteren nicht zum Stande der Auch kann von dem pulverförmigen Metall ausTechnik gehörenden Vorschlag sollen die Nachteile 25 gegangen werden, das meistens weit billiger als das der auf elektrolytischem Wege gebildeten Sperrhaut Metall in Plattenform und oft auch besser zugänglich dadurch behoben werden, daß die sperrende Ver- ist. Durch hohen Druck, gegebenenfalls zusammen bindung auf chemischem und/oder thermischem mit einem Bindemittel, kann man das Pulver in die Wege hergestellt wird. Das chemisch nicht wider- für die Elektrode gewünschte Form bringen, standsfähige Material ist an den Stellen, an denen 30 Es empfiehlt sich, bei der Bildung des Nitrids es nicht durch die widerstandsfähige Deckschicht durch Erhitzung des Metalls in einer Ammoniakbedeckt ist, durch die chemische und/oder thermische und/oder Stickstoffatmosphäre die Temperatur all-Behandlung in eine stabile, chemisch praktisch inerte mählich zu steigern, so daß die erforderliche Tempe-Verbindung oder Form dieses Materials übergeführt. ratur z. B. im Verlaufe zweier Stunden erreicht wird. Nach dem genannten Vorschlag kann z. B. eine 35 Auch die spätere Abkühlung in dieser Atmosphäre rhodiniertc Titanplatte durch Behandlung mit Am- kann am besten langsam, z. B. im Verlaufe dreier moniak und/oder Stickstoff bei etwa 700" C mit Stunden oder einer längeren Zeit erfolgen. Dadurch einer Sperrhaut aus Titannitrid versehen werden. wird eine bessere Haftung des Nitrids erhalten und Auch kann man durch Erhitzung einer mit einem wird auch die Struktur verbessert. Edelmetall plattierten Titanplattc in einer sauerstoff- 40 Die Elektroden in Plattenform können äußerst reichen Atmosphäre eine Sperrhaut aus Titandioxid dünn sein. Eine Platte von z.B. 0,1mm ist mechabilden. nisch stark genug, um nach Nitridbildung an der

Für die Herstellung von Glühkathoden für Ent- Oberfläche an sich als Anode zu dienen. Man kann ladungsröhren ist es bekannt, einen Nitridiiberzug auch dünnere Plättchen benutzen und diese gegebedurch Abscheidung aus einer TiCl₄ enthaltenden 45 nenfalls durch Schweißen oder in anderer Weise Gasphase herzustellen. Bei diesem Verfahren müssen leitend mit einem leitenden Material und namentlich jedoch Temperaturen zwischen 900 und 1100" C mit einem unedlen Metall verbinden. So kann man angewendet werden. z. B. eine dünne Titanröhre mit geschmolzenem Blei

Es wurde nun gefunden: ausfüllen, das nach Erstarrung mit dem Titan in

Wenn man eine Titanlegierung, die bis zu 6 ⁰Ai 50 leitender Verbindung steht. Vanadium enthält, mit einer Schicht Titannitrid versieht, ist dieses Nitrid nicht nur allerlei Chemikalien Beispiel gegenüber äußerst beständig, sondern auch ein guter Ein noch leichter in das Nitrid überzuführendes Leiter des elektrischen Stromes. Material erhält man, wenn man von einer Titanlegie-Es wurde weiter gefunden: 55 rung, mit z. B. 4 % Vanadin ausgeht. Es genügt, Wenn man bei der Nitridbildung dafür sorgt, daß dieses zu entfetten und es braucht nicht von einer das Basismaterial gar keine Oxidschicht aufweist, Oxidschicht befreit werden. Hält man diese Platte und daß ebensowenig Sauerstoff zutreten kann, und 1 Stunde auf einer Temperatur von 590⁰C in einer auf diese Weise die Bildung einer nichtleitenden Stickstoffatmosphäre, so hat sich auf der Außenseite Oxidschicht zwischen der Titanlegierung und dem 60 bis zu einer gehörigen Tiefe eine chemisch widerNitrid vermeidet, wird erreicht, daß die leitende standsfähige Schicht Nitrid gebildet, welche die Nitridschicht, die über die ganze Fläche des unedlen Elektrizität leitet und sich als Anode sehr gut Metalls entstanden ist, dieses Metall in genügendem bewährt.
Maße schützt, so daß eine widerstandsfähige Elektrode erhalten wird, ohne daß die unedle Titan- 65 Patentansprüche: legierung durch eine Deckschicht aus Edelmetall \. Verfahren zur Herstellung von Anoden mit oder anderem widerstandsfähigen Material geschützt einem elektrisch leitenden Nilridübcrzug zur Verzii werden braucht. wendung für Elektrolysen, insbesondere in aggres-

siven Medien, aus einer sorgfältig entfetteten Titanlegierung in sauerstofffreier Atmosphäre, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohling aus einer Titanlegierung, die bis etwa 6 °/o Vanadium enthält, in einer Stickstoff- und/oder Ammoniakatmosphäre auf etwa 500° C erhitzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Anodenrohlings, zu dessen Herstellung eine pulverförmige Titanlegierung zu der Elektrodenform gepreßt oder gesintert wurde.

3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Erhitzung in der Stickstoff- und/oder Ammoniakatmosphäre die Endtemperatur durch allmähliche Temperatursteigerung, z. B. im Verlauf zweier Stunden, erreicht wird und die Abkühlung durch langsame Temperatursenkung im Verlauf mehrerer Stunden erfolgt.