DE69109029T2 - Anode für Chrom-Elektroplattierung, Verfahren zur Herstellung und Verwendung dieser Anode. - Google Patents

Anode für Chrom-Elektroplattierung, Verfahren zur Herstellung und Verwendung dieser Anode.

Info

Publication number
DE69109029T2
DE69109029T2 DE69109029T DE69109029T DE69109029T2 DE 69109029 T2 DE69109029 T2 DE 69109029T2 DE 69109029 T DE69109029 T DE 69109029T DE 69109029 T DE69109029 T DE 69109029T DE 69109029 T2 DE69109029 T2 DE 69109029T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
intermediate layer
tin oxide
platinum
oxide
anode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69109029T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69109029D1 (de
Inventor
Yukiei Matsumoto
Masao Sekimoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
De Nora Permelec Ltd
Original Assignee
Permelec Electrode Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Permelec Electrode Ltd filed Critical Permelec Electrode Ltd
Application granted granted Critical
Publication of DE69109029D1 publication Critical patent/DE69109029D1/de
Publication of DE69109029T2 publication Critical patent/DE69109029T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • C25D17/10Electrodes, e.g. composition, counter electrode

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)

Description

    GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anode für die Chrom- Elektroplattierung, insbesondere eine Anode, die zur Verwendung in einem Chrom-Elektroplattierungsbad, welches Zusätze aus organischen Materialien enthält, geeignet ist, und betrifft des weiteren ein Verfahren zur Herstellung der Anode.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Herkömmlicherweise wurden hauptsächlich Blei- und Bleilegierungselektroden als Anode für die Chrom-Elektroplattierung verwendet. Obwohl die Blei- oder die Bleilegierungselektrode ausreichend geeignet sind, um dreiwertige Chromionen, die an der Kathode gebildet werden, zu sechswertiger Chromsäure zu oxidieren, ist deren chemische und elektrochemische Korrosionsbeständigkeit so schlecht, daß sich das Blei in dem Chrom-Elektroplattierungsbad auflöst, um unlösliches Bleichromat oder Bleisulfat zu bilden, welches sich in dem Elektroplattierungsbehälter als Schlamm ansammelt. Um den Schlamm zu entfernen, muß der Elektroplattierungsvorgang unterbrochen werden.
  • Als ein Ersatz für die Blei- oder Bleilegierungselektrode wird zukünftig eine Anode verwendet, die ein Substrat aus einem Ventilmetall, wie Titan und eine Überzugsschicht, aus einem Metall der Platingruppe oder ein Oxid dessen, welche auf dem Substrat gebildet ist, umfaßt.
  • Solch eine Elektrode, die durch das Überziehen eines Substrates, welches aus Titan oder einem anderen Ventilmetall hergestellt ist, mit einer Schicht, die ein Metall der Platingruppe oder ein Oxid dessen enthält, weist jedoch die im folgenden beschriebenen Nachteile auf, obwohl die Verwendung dieser Elektrode als eine Anode für die Chrom-Elektroplattierung keine Schlammbildung zeigt, die die Verwendung der Blei- oder Bleilegierungselektroden begleitet. Die Nachteile schließen ein, daß die obige Elektrode teuer ist, und des weiteren, daß ein Problem auftritt, da die Fähigkeit der Elektrode, die dreiwertigen Chromionen, die aus der Reduktion der Chromsäure an der Kathode resultieren, während des Plattierens in sechswertige Chromsäure an der Anode zu anodisieren unzureichend ist,so daß die Konzentration der dreiwertigen Chromionen in dem Plattierungsbad zunimmt und daß daher das Plattierungsbad die Chrom-Abscheidungsabdeckungskraft abschwächt. Des weiteren treten Fälle auf, bei denen ausreichend glänzende Abscheidungen nicht erzielt werden können. Zusätzlich verschlechtert sich die elektrische Leitfähigkeit des Plattierungsbades, so daß es schwierig wird, die Chrom-Elektroplattierung normal durchzuführen.
  • In jüngster Zeit wurden Chrom-Elektroplattierungsbäder, welche verschiedene Zusatzmittel aus organischen Materialien enthalten, wie Bäder auf der Basis von Sulfonsäure, als Ersatzstoffe für das herkömmliche Sargentbad verwendet und Kieselfluorwasserstoffsäurebäder mit beträchtlichen korrosiven Eigenschaften wurden in die allgemeine Benutzung aufgenommen. Im Vergleich mit dem herkömmlichen Sargentbad, erzielt das Chrom-Elektroplattierungsbad, welches ein Zusatzmittel aus einem organischen Material enthält, einen höheren Kathodenstromwirkungsgrad und einen verbesserten Plattierungswirkungsgrad und weist des weiteren einen Vorteil auf, daß die Chrom-elektroplattierten Erzeugnisse, die unter Verwendung dieses Plattierungsbades hergestellt wurden, eine verbesserte Qualität aufweisen.
  • Solch ein Chrom-Elektroplattierungsbad, welches ein Zusatzmittel aus einem organischen Material aufweist, zeigt jedoch ein Problem, daß, wenn eine Blei- oder Blei-Legierungselektrode als eine Anode in diesem Plattierungsbad verwendet wird, die Elektrode schneller verbraucht wird, als die gleiche Elektrode in dem herkömmlichen Sargentbad; daher ist mit der Verwendung ein Problem verbunden.
  • Eine Platin-plattierte Elektrode, die durch das Überziehen eines Substrates aus einem Ventilmetall, wie Titan, mit Platin durch Elektroplattierung erhalten wird, kann auch als eine Anode in Plattierungsbädern verwendet werden, als eine Alternative zu der Blei- oder Bleilegierungselektrode. Obwohl diese Platin-plattierte Elektrode ein hohes Elektrodenpotential aufweist und eine ausgezeichnete Fähigkeit zur Anodisierung der dreiwertigen Chromionen, die durch kathodische Reduktion gebildet werden, in sechswertige Chromsäure an der Anode, aufweist, ist diese insofern nachteilig, als das Chrom-Elektroplattierungsbad ein organisches Material enthält, das Platin mit einer hohen Geshwindigkeit verbraucht, und das daher die Dicke der Platinabscheidung, welche das Substrat bedeckt, erhöht werden sollte, um die Langzeit- und stabile Chrom-Elektroplattierung beizubehalten. Dies erhöht die Kosten der Elektrode. Daher wird der Kostenvorteil, der durch die Ersetzung des herkömmlichen Sargentbades durch die Chrom-Elektroplattierungsbäder, welche organische Bestandteile enthalten, erzielt wurde, abgeschwächt.
  • Andererseits wird, um die Korrosionsbeständigkeit einer Elektrode, welche durch das Überziehen eines Substrates, bestehend aus einem Ventilmetall oder einer Legierung dessen mit einer Elektrodenkatalysatorbeschichtung, welche ein Metall der Platingruppe oder ein Oxid dessen enthält, eine Zwischenschicht, welche aus einem Verbundoxid aus Zinnoxid und Antimonoxid zwischen der Elektrodenkatalysatorbeschichtung und dem Elektrodensubstrat vorgeschlagen, und ist z.B. in JP-B-59-2753 und JP-B-61-36075 (der hier verwendete Ausdruck "JP-B" bedeutet eine "geprüfte japanische Patentveröffentlichung") offenbart. Diese Zwischenschichten sind jedoch nicht geeignet, um stabil in den Chrom-Elektroplattierungsbädern vorhanden zu sein und lösen sich innerhalb eines kurzen Zeitraumes auf. Aus diesem Grund ist die obige Zwischenschicht nicht wirkungsvoll, um die Verschlechterung des Substrates zu verhindern und kann die Adhäsion an der Elektrodenkatalysatorbeschichtungsschicht, welche ein Metall der Platingruppe oder ein Oxid dessen enthält, nicht beibehalten und daher wächst die Spannung innerhalb eines kurzen Zeitraumes an.
  • Zusätzlich zu den Elektroden, welche eine Katalysatorbeschichtung aufweisen, die ein Metall der Platingruppe oder ein Oxid dessen umfaßt, z.B., die Elektrode, die in JP-B-59- 2753 beschrieben ist, welche eine Rutheniumoxidbeschichtung aufweist, sind diese für die praktische Verwendung nicht geeignet, da sie nur eine sehr schlechte Korrosionsbeständigkeit zeigen, wenn sie als eine Anode für die Elektroplattierung verwendet werden, und des weiteren, da ihre Fähigkeit dreiwertige Chromionen in sechswertige Chromsäure zu oxidieren schlecht ist.
  • JP-B-62-2038 offenbart eine Elektrode, welche ein Substrat umfaßt, bestehend aus einem Ventilmetall oder einer Legierung dessen, welche auf einer Elektrodenkatalysatorbeschichtung, enthaltend eine Mischung aus einem Metall einer Platingruppe und Zinndioxid, gebildet ist und deren Verbrauch aufgrund der Beschichtung reduziert wird. Die Elektrode ist jedoch ungeeignet für die Chrom-Elektroplattierung, denn wenn die Chrom-Elektroplattierung unter Verwendung dieser Elektrode als Anode durchgeführt wird, erhöht der während der Elektrolyse freigesetzte Sauerstoff die Spannung innerhalb eines kurzen Zeitraumes und die Elektrode wird unbrauchbar.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfinder führten intensive Untersuchungen durch, um die oben beschriebenen Probleme zu vermeiden. Als ein Ergebnis waren sie erfolgreich eine Anode für die Chrom-Elektroplattierung zu entwickeln, welche das dreiwertige Chrom ausreichend zu sechswertiger Chromsäure oxidiert und welche des weiteren eine gute Korrosionsbeständigkeit aufweist.
  • Das heißt, die Erfinder haben Untersuchungen im Hinblick auf eine Reduzierung der verbrauchten Menge des Platins für die Platin-plattierte Elektrode durchgeführt, die eine ausgezeichnete Fähigkeit zur Anodisierung der dreiwertigen Chromionen in sechswertige Chromsäure und ein hohes Sauerstoff- freisetzendes Potential zeigt, und als ein Ergebnis, wurde gefunden, daß der Verbrauch von Platin in Chrom-Elektroplattierungsbädern, welche Zusätze aus organischen Materialien enthalten, ohne Verschlechterung der Eigenschaften, die den Platin-plattierten Elektroden ursprünglich anhaften, reduziert werden können, indem eine Platinschicht eingesetzt wird, in welcher eine spezifische Substanz dispergiert ist und durch das Bereitstellen von Zwischenschichten mit spezifischen Zusammensetzungen.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anode zur Chrom-Elektroplattierung bereitzustellen, die insbesondere zur Verwendung in Elektroplattierungsbädern, welche Zusätze aus organischen Materialien enthalten, geeignet ist.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung der obigen Anode bereitzustellen.
  • Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein elektrolytisches Chrom-Elektroplattierungsverfahren, welches die obige Anode einsetzt, bereitzustellen.
  • Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Durchführung der elektrolytischen Chrom-Elektroplattierung bereitzustellen, wobei die Vorrichtung eine Anode des oben beschriebenen Typs einsetzt.
  • Die Anode zur Chrom-Elektroplattierung, gemäß der vorliegenden Erfindung, umfaßt ein elektrisch leitfähiges Substrat, umfassend ein Ventilmetall oder eine Legierung dessen, eine erste Zwischenschicht, welche auf dem Substrat gebildet ist und ein Zinnoxid umfaßt, eine zweite Zwischensicht, welche auf der ersten Zwischenschicht gebildet ist und entweder (1) Platinmetall und ein Zinnoxid, oder (2) Platinmetall, ein Zinnoxid und Iridiumoxid umfaßt, und eine Oberflächenschicht, welche auf der zweiten Zwischenschicht gebildet ist und entweder (1) Platinmetall und ein Zinnoxid, oder (2) Platinmetall, ein Zinnoxid und ein Iridiumoxid umfaßt, wobei sich die Zusammensetzung der Oberflächenschicht von der der zweiten Zwischenschicht unterscheidet.
  • In einem anderen Gegenstand betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Anode, gemäß der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben.
  • In noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur elektrolytischen Chrom-Elektroplattierung bereitgestellt, umfassend das Durchführen der elektrolytischen Chrom-Elektroplattierung unter Verwendung einer Anode der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben.
  • Gemäß einer noch anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Chrom-Elektroplattierung bereitgestellt, umfassend eine Anode, die ein elektrisch leitfähiges Substrat aufweist, umfassend ein Ventilmetall oder eine Legierung dessen, eine erste Zwischenschicht, welche auf dem Substrat gebildet ist und ein Zinnoxid umfaßt, eine zweite Zwischenschicht, welche auf der ersten Zwischenschicht gebildet ist und entweder (1) Platinmetall und ein Zinnoxid oder (2) Platinmetall, ein Zinnoxid und Iridiumoxid umfaßt, und eine Oberflächenschicht, welche auf der zweiten Zwischenschicht gebildet ist und entweder (1) Platinmetall und ein Zinnoxid oder (2) Platinmetall, ein Zinnoxid und Iridiumoxid umfaßt, wobei sich die Zusammensetzung der Oberflächenschicht von der der zweiten Zwischenschicht unterscheidet.
  • DETAILIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die Anode zur Chorm-Elektroplattierung gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Elektrodenkatalysatorbeschichtung aufweist, umfassend Platin und ein Zinnoxid, welches in dem Platin dispergiert ist. Obwohl die Elektrodenkatalysatorbeschichtung ein Zinnoxid enthält, kann die Eigenschaft des Platins, die dreiwertigen Chromionen in sechswertige Chromsäure zu anodisieren, voll beibehalten werden, da das Zinnoxid selbst eine geringe elektrochemische katalytische Wirkung aufweist und daher nur geringen Einfluß auf die Platinelektrode ausübt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es des weiteren möglich, den Verbrauch des Platins durch das Dispergieren von Iridiumoxid zusammen mit dem Zinnoxid in dem Platin weiter zu verringern.
  • Bei der Herstellung der Anode der vorliegenden Erfindung wird die Elektrodenkatalysatorbeschichtung, welche diese Komponenten umfaßt, auf einem Substrat, hergestellt aus einem Ventilmetall, wie Titan, Tantal, Niob, Zirkon, Hafnium oder einer Legierung deren, gebildet. Da jedoch das direkte Beschichten des Substrates mit der Elektrodenkatalysatorbeschichtung zu einer unzureichenden Elektrodenleistung führt, wird die Beschichtung nicht direkt auf dem Substrat gebildet, sondern über ein Medium aus Zwischenschichten. Das bedeutet, vor der Bildung der Elektrodenkatalysatorbeschichtung wird eine erste Zwischenschicht, welche ein Zinnoxid umfaßt, durch Beschichten des Substrates mit einer Lösung, welche eine Zinnverbindung enthält, und anschließendes Wärmebehandeln der Beschichtung in einer oxidierenden Atmosphäre, gebildet, und des weiteren wird eine zweite Zwischenschicht, welche ein Zinnoxid und ein Platinmetall enthält, auf der ersten Zwischenschicht gebildet.
  • Die erste Zwischenschicht dient hauptsächlich zur Verbesserung der Adhäsion einer Elektrodenkatalysatorbeschichtung auf dem Substrat und verbessert die elektrische Leitfähigkeit zwischen der Beschichtung und dem Substrat. Bevorzugte Effekte können erzielt werden, wenn die Menge des Zinnoxids, welche auf dem Elektrodensubstrat vorhanden ist, zwischen 0,5 g/m² bis 30 g/m² beträgt. Ein bevorzugterer Bereich der Zinnoxidmenge liegt zwischen 0,5 g/m² bis 10 g/m². Mengen des Zinnoxids, welches das Substrat bedeckt, die 30 g/m² überschreiten, sind nicht bevorzugt, da solche Mengen zu einer Erhöhung des Elektrodenpotentials führen.
  • Auf der ersten Zwischenschicht wird eine zweite Zwischenschicht, welche Platinmetall und ein Zinnoxid enthält, durch Beschichten der ersten Zwischenschicht mit einer Lösung, welche eine Platinverbindung und eine Zinnverbindung enthält, und anschließendes Wärmebehandeln der Beschichtung in einer oxidierenden Atmosphäre, gebildet. Die zweite Zwischenschicht kann des weiteren Iridiumoxid als dritten Bestandteil zusätzlich zu den zwei Bestandteilen Platinmetall und Zinnoxid enthalten. Solch eine Überzugsschicht aus drei Bestandteilen kann durch das Aufbringen einer Lösung enthaltend eine Platinverbindung, eine Zinnverbindung und eine Iridiumverbindung, und anschließendes Wärmebehandeln der Beschichtung in einer oxidierenden Atmosphäre gebildet werden.
  • In dem Fall, daß die zweite Zwischenschicht aus zwei Bestandteilen besteht, d.h., Platinmetall und Zinnoxid, betragen die Verhältnisse des ersteren zu dem letzteren Bestandteil vorzugsweise 30:70 bis 60:40 Mol. Ein Teil des Platins, welches in einer Menge innerhalb des oben genannten Bereichs enthalten ist, kann durch Iridiumoxid ersetzt werden, in einer Menge, um zu einem Iridiumoxidgehalt von 10 Mol% oder weniger, bezogen auf die Gesamtmenge des Platinmetalls, Zinnoxids und Iridiumoxids zu führen.
  • Überschreitet der Gehalt an Iridiumoxid in der zweiten Zwischenschicht 10 Mol%, findet eine Sauerstoff-freisetzende Reaktion auf der zweiten Zwischenschicht, aufgrund der sehr hohen elektrochemischen Wirkung des Iridiumoxids im Vergleich mit dem Platinmetall statt und, als ein Ergebnis wächst das Elektrodenpotential innerhalb eines kurzen Zeitraumes nachteilig an.
  • Die zweite Zwischenschicht ist besonders wirkungsvoll zur Verbesserung der Adhäsion der Elektrodenkatalysatorbeschichtung als eine Oberflächenschicht auf der ersten Zwischenschicht und der elektrischen Leitfähigkeit zwischen den beiden Zwischenschichten.
  • Auf der zweiten Zwischenschicht wird eine Oberflächenschicht, welche Platinmetall und ein Zinnoxid und des weiteren Iridiumoxid enthält, durch Beschichten der zweiten Zwischenschicht mit einer Lösung, welche eine Platinverbindung und eine Zinnverbindung und des weiteren eine Iridiumverbindung enthält, wobei die relativen Mengen der Bestandteile sich von denen der zweiten Zwischenschicht unterscheiden, und anschließendes Wärmebehandeln der Beschichtung in einer oxidierenden Atmosphäre, gebildet.
  • In dem Fall, daß die Oberflächenschicht von zwei Bestandteilen gebildet wird, d.h. Platinmetall und Zinnoxid, liegt das Verhältnis des ersteren zu dem letzteren Bestandteil vorzugsweise zwischen 70:30 bis 90:10 Mol. Ein Teil des Platins, dessen relative Menge zu dem Zinnoxid in dem oben genannten Bereich liegt, kann durch Iridiumoxid ersetzt werden, in einer Menge, um zu einem Iridiumoxidgehalt von 10 Mol% oder weniger, bezogen auf die Gesamtmenge des Platins, Zinnoxids und Iridiumoxids zu führen, wodurch eine Dreikomponenten-Oberflächenüberzugsschicht gebildet wird.
  • Liegt der Platingehalt der Oberflächenschicht unter 70 Mol%, wächst das Elektrodenpotential in einem kurzen Zeitraum an. Liegt der Platingehalt oberhalb 90 Mol%, wird das Platin mit einer erhöhten Geschwindigkeit verbraucht. Wird des weiteren das Iridiumoxid in einer Menge eingefügt, die 10 Mol% überschreitet, verschlechtert sich die Fähigkeit der Elektrode, dreiwertige Chromionen, die durch kathodische Reduktion gebildet werden, in sechswertige Chrombasis-Chromsäure zu anodisieren, da das Iridiumoxid ein niedriges Sauerstoff- freisetzendes Potential aufweist. Aus diesem Grund sind Iridiumgehalte, die 10 Mol% überschreiten, nicht bevorzugt.
  • Um die gewünschte Dicke für jede Überzugsschicht der Elektrode zu erzielen, können die Beschichtung und Wärmebehandlungsverfahren, die oben beschrieben wurden, wiederholt durchgeführt werden.
  • Die Anode zur Chrom-Elektroplattierung, gemäß der vorliegenden Erfindung, umfassend ein elektrisch leitfähiges Substrat, welches ein Ventilmetall oder eine Legierung dessen umfaßt, eine erste Zwischenschicht, welche auf dem Substrat gebildet ist und ein Zinnoxid umfaßt, eine zweite Zwischenschicht, welche auf der ersten Zwischenschicht gebildet ist, und entweder Platinmetall und ein Zinnoxid oder Platinmetall, ein Zinnoxid und Iridiumoxid umfaßt, und eine Oberflächenschicht, welche auf der zweiten Zwischenschicht gebildet ist, und entweder Platinmetall und ein Zinnoxid oder Platinmetall, ein Zinnoxid und Iridumoxid umfaßt, und wobei die Zusammensetzung der Oberflächenschicht anders ist als die der zweiten Zwischenschicht, zeigt außerordentlich gute Korrosionsbeständigkeit, insbesondere, wenn diese in Chrom-Elektroplattierungsbädern, welche Zusätze von organischen Materialien enthalten, verwendet wird.
  • Die vorliegende Erfindung wird im Detail unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele erläutert, welche nicht den Umfang der Erfindung begrenzen sollen.
  • BEISPIEL 1
  • Unter Verwendung von Zinntetrachlorid, Platinchlorid und Iridiumchlorid als Ausgangsmaterialien für die Elektrodenbeschichtungsbestandteile, wurden verschiedene Lösungen zur Bildung der ersten Zwischenschichten, der zweiten Zwischenschichten und der Oberflächenschichten durch Auflösen dieser Bestandteile in Salzsäure hergestellt.
  • Die Beschichtungslösung zur Bildung der ersten Zwischenschicht wurde durch Aufbürsten dieser auf eine Titanplatte, welche mit heißer Oxalsäure gereinigt wurde, beschichtet und die Beschichtung wurde getrocknet und anschließend bei 550ºC in einer oxidierenden Atmosphäre wärmebehandelt. Die obigen Verfahren des Beschichtens, Trocknens und der Wärmebehandlung, wurden wiederholt, um eine erste Zwischenschicht mit der gewünschten Dicke auf dem Titaniumsubstrat zu bilden.
  • Nachfolgend wurden eine zweite Zwischenschicht und eine Oberflächenschicht auf der ersten Zwischenschicht unter Verwendung einer Lösung zur Bildung der zweiten Zwischenschicht bzw. einer Lösung zur Bildung der Oberflächenschicht im wesentlichen auf die gleiche Weise wie die erste Zwischenschicht gebildet. Auf diese Weise wurden insgesamt acht Elektroden hergestellt, wobei bei jeder die erste Zwischenschicht, die zweite Zwischenschicht und die Oberflächenschicht die Zusammensetzungen aufwiesen, die in der Tabelle 1 dargestellt sind. TABELLE 1 Elektroden Nummer Feste SnO&sub2;- Menge in der ersten Zwischenschicht (g/m²) Molverhältnis von Pt:Sn:Ir in der zweiten Zwischenschicht Molverhältnis von Pt:Sn:Ir in der Oberflächenschicht
  • Unter Verwendung jeder der so erhaltenen Elektroden der vorliegenden Erfindung, welche unterschiedliche Beschichtungsschichtzusammensetzungen aufwiesen, als eine Anode und unter Verwendung einer Kupferplatte als eine Kathode, wurde eine kontinuierliche Elektrolyse bei 60ºC in einem Chrom-Elektroplattierungsbad, welches 40 ml/l eines organischen Zusatzmittels MI-40 (hergestellt von Canning Co., U.K.) enthielt, mit einer Anodenstromdichte von 30 A/dm² durchgeführt.
  • Der Zeitraum, in welchem das Anodenpotential um 1 V von dem anfänglichen Wert zu Beginn der Elektrolyse anstieg, wurde für jede Anode gemessen und als Lebensdauer genommen. Als ein Resultat fand man heraus, daß die Anoden Lebensdauern von 2000 Stunden oder mehr aufwiesen.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurden die Elektroden Nr. 9 bis 18 hergestellt, welche den Anoden, die in Beispiel 1 hergestellt wurden, entsprachen, mit der Ausnahme, daß sie sich von den Elektroden aus Beispiel 1 in der festen Zinnoxidmenge der ersten Zwischenschicht und in der Zusammensetzung der zweiten Zwischenschicht und der Oberflächenschicht unterschieden. Die Zusammensetzung der ersten Zwischenschicht, der zweiten Zwischenschicht und der Oberflächenschicht sind in Tabelle 2 dargestellt. TABELLE 2 Elektroden Nummer Feste SnO&sub2;- Menge in der ersten Zwischenschicht (g/m²) Molverhältnis von Pt:Sn:Ir in der zweiten Zwischenschicht Molverhältnis von Pt:Sn:Ir in der Oberflächenschicht
  • Unter Verwendung jeder der so erhaltenen Elektroden als eine Anode für die Chrom-Elektroplattierung, wurde die Elektrolyse unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 durchgeführt. Als ein Resultat betrugen die Lebensdauer der Elektroden Nr. 9 bis 14 1000 Stunden oder weniger, während die Lebensdauer der Elektroden Nr. 15 bis 18 zwischen 1000 und 2000 Stunden lagen.
  • BEISPIEL 2
  • Die Elektroden Nr. 10 bis 26 wurden unter den gleichen Bedingungen wie die Elektroden Nr. 1 bis 8 aus Beispiel 1 hergestellt. Unter Verwendung jeder der so erhaltenen Elektroden als eine Anode und unter Verwendung einer Kupferplatte als Kathode wurde eine 100-stündige kontinuierliche Elektrolyse in dem gleichen Chrom-Elektroplattierungsbad wie in Beispiel 1 bei einer Anodenstromdichte und einer Kathodenstromdichte von 30 A/dm² durchgeführt. Nach der Beendigung jeder Elektrolyse wurde die Konzentration der dreiwertigen Chromionen in dem resultierenden Chrom-Elektroplattierungsbad durch Redoxtitration gemessen. Die erhaltenenen Resultate sind in Tabelle 3 dargestellt, aus welcher deutlich wird, daß die Konzentration der dreiwertigen Chromionen für jede Elektrolyse so niedrig war, daß die Chrom-Elektroplattierung nicht behindert wurde. TABELLE 3 Elektroden Nummer Feste SnO&sub2;- Menge in der ersten Zwischenschicht (g/m²) Molverhältnis von Pt:Sn:Ir in der zweiten Zwischenschicht Molverhältnis von Pt:Sn:Ir in der Oberflächenschicht Konzentration der dreiwertigen Chromionen (g/l)
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Die Elektroden Nr. 27 und 28 wurden unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß das Molverhältnis des Iridiumoxids in der Oberflächenschicht erhöht wurde. Die Elektrolyse wurde durchgeführt und die Konzentration der dreiwertigen Chromionen in dem resultierenden Elektroplattierungsbad wurde anschließend unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 2 gemessen. Die erhaltenen Resultate sind in der Tabelle 4 dargestellt, aus welcher deutlich wird, daß die Konzentration der dreiwertigen Chromionen für die Chrom-Elektroplattierung unvorteilhaft hoch war. Tabelle 4 Elektroden Nummer Feste SnO&sub2;- Menge in der ersten Zwischenschicht (g/m²) Molverhältnis von Pt:Sn:Ir in der zweiten Zwischenschicht Molverhältnis von Pt:Sn:Ir in der Oberflächenschicht Konzentration der dreiwertigen Chromionen (g/l)
  • Wie oben beschrieben, zeigt die Anode für die Chrom-Elektroplattierung gemäß der vorliegenden Erfindung, umfassend ein elektrisch leitfähiges Substrat, welches ein Ventilmetall oder Legierung dessen umfaßt, eine erste Zwischenschicht, welche auf einem Substrat gebildet ist und ein Zinnoxid umfaßt, eine zweite Zwischenschicht, welche auf der ersten Zwischenschicht gebildet ist und entweder Platinmetall und ein Zinnoxid oder Platinmetall, ein Zinnoxid und Iridiumoxid umfaßt, und eine Oberflächenschicht, welche auf der zweiten Zwischenschicht gebildet ist und entweder Platinmetall und ein Zinnoxid oder Platinmetall, ein Zinnoxid und Iridiumoxid umfaßt, wobei die Zusammensetzung der Oberflächenschicht anders ist, als die der zweiten Zwischenschicht, eine ausgezeichnete Beständigkeit, wenn die Anode in Elektroplattierungsbädern, die organische Bestandteile enthalten, verwendet wird, die vorteilhaft sind, um Chromabscheidungen mit ausgezeichneten Eigenschaften bereitzustellen, so daß der Verbrauch der Anode ein Zehntel bis ein Zwanzigstel so groß ist, wie der der herkömmlichen platinplattierten Elektroden und die Anode ermöglicht, daß die Chrom-Elektroplattierung über einen verlängerten Zeitraum stabil durchgeführt werden kann.
  • Während die Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf besondere Ausführungsformen dieser beschrieben wurde, ist es einem Fachmann klar, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen durchgeführt werden können, ohne den Umfang dieser zu verlassen.

Claims (8)

1. Anode für die Chrom-Elektroplattierung, welche umfaßt: ein elektrisch leitfähiges Substrat, umfassend ein Ventilmetall oder eine Legierung dessen, eine erste Zwischenschicht, welche auf dem Substrat gebildet ist und ein Zinnoxid umfaßt, eine zweite Zwischenschicht, welche auf der ersten Zwischenschicht gebildet ist und entweder (1) Platinmetall und ein Zinnoxid oder (2) Platinmetall, ein Zinnoxid und Iridiumoxid umfaßt, und eine Oberflächenschicht, welche auf der zweiten Zwischenschicht gebildet ist und entweder (1) Platinmetall und ein Zinnoxid, oder (2) Platinmetall, ein Zinnoxid und Iridiumoxid umfaßt, wobei sich die Zusammensetzung der Oberflächenschicht von der der zweiten Zwischenschicht unterscheidet.
2. Anode nach Anspruch 1, wobei die Menge des Zinnoxids, welches auf dem Substrat in der ersten Zwischenschicht enthalten ist, zwischen 0,5 g/m² bis 30 g/m² liegt.
3. Anode nach Anspruch 1, wobei die Menge des Zinnoxids, welches auf dem Substrat in der ersten Zwischenschicht enthalten ist, zwischen 0,5 g/m² bis 10 g/m² beträgt.
4. Anode nach Anspruch 1, wobei in der zweiten Zwischenschicht, das Verhältnis von mindestens von beiden Platin und Iridiumoxid zu Zinnoxid zwischen 30:70 bis 60:40 Mol und der Gehalt an Iridiumoxids 10 Mol% oder weniger beträgt.
5. Anode nach Anspruch 1, wobei in der Oberflächenschicht das Verhältnis von mindestens von beiden Platin und Iridiumoxid zu Zinnoxid 70:30 bis 90:10 Mol und der Gehalt an Iridiumoxid 10 Mol% oder weniger beträgt.
6. Verfahren zur Herstellung einer Anode für die Chrom- Elektroplattierung, umfassend das Aufbringen einer Lösung, welche eine Zinnverbindung enthält, auf ein Substrat, umfassend ein Ventilmetall oder eine Legierung dessen, Wärmebehandeln der Beschichtung in einer oxidierenden Atmosphäre um eine erste Zwischenschicht, welche ein Zinnoxid umfaßt, zu bilden, Beschichten der ersten Zwischenschicht mit einer Beschichtungslösung, welche entweder (1) eine Platinverbindung und eine Zinnverbindung, oder (2) eine Platinverbindung, eine Zinnverbindung, und eine Iridiumverbindung enthält, zur Bildung der zweiten Zwischenschicht, Wärmebehandein der zweiten Zwischenschichtbeschichtung in einer oxidierenden Atmosphäre um eine zweite Zwischenschicht, welche entweder (1) Platinmetall und ein Zinnoxid oder Platinmetall, ein Zinnoxid, und Iridiumoxid umfaßt, zu bilden, und anschließendes Beschichten der zweiten Zwischenschicht mit einer Beschichtungslösung, welche entweder (1) eine Platinverbindung und eine Zinnverbindung, oder (2) eine Platinverbindung, eine Zinnverbindung und eine Iridiumverbindung enthält, und eine andere Bestandteilszusammensetzung als die zweite Zwischenschicht aufweist, zur Bildung der Oberflächenschicht, und anschließendes Wärmebehandeln der Oberflächenschichtbeschichtung in einer oxidierenden Atmosphäre um eine Oberflächenschicht, welche entweder (1) Platinmetall und ein Zinnoxid, oder (2) Platinmetall, ein Zinnoxid, und Iridiumoxid enthält, zu bilden.
7. Verfahren zur Chrom-Elektroplattierung, umfassend das Durchführen einer elektrolytischen Chrom-Elektroplattierung und die Verwendung einer Anode, umfassend ein elektrisch leitfähiges Substrat, welches ein Ventilmetall oder eine Legierung dessen umfaßt, eine erste Zwischenschicht, welche auf dem Substrat gebildet ist und ein Zinnoxid umfaßt, eine zweite Zwischenschicht, welche auf der ersten Zwischenschicht gebildet ist und entweder (1) Platinmetall und ein Zinnoxid, oder (2) Platinmetall, ein Zinnoxid, und Iridiumoxid umfaßt, und eine Oberflächenschicht, welche auf der zweiten Zwischenschicht gebildet ist und entweder (1) Platinmetall und ein Zinnoxid, oder (2) Platinmetall, ein Zinnoxid und Iridiumoxid umfaßt, wobei sich die Zusammensetzung der Oberflächenschicht von der der zweiten Zwischenschicht unterscheidet.
8. Vorrichtung zur elektrolytischen Chrom-Elektroplattierung, enthaltend eine Anode, welche umfaßt, ein elektrisch leitfähiges Substrat, welches ein Ventilmetall oder eine Legierung dessen umfaßt, eine erste Zwischenschicht, welche auf dem Substrat gebildet ist und ein Zinnoxid umfaßt, eine zweite Zwischenschicht, welche auf der ersten Zwischenschicht gebildet ist und entweder (1) Platinmetall und ein Zinnoxid, oder (2) Platinmetall, ein Zinnoxid und Iridiumoxid umfaßt, und eine Oberflächenschicht, welche auf der zweiten Zwischenschicht gebildet ist und entweder (1) Platinmetall und ein Zinnoxid, oder (2) Platinmetall, ein Zinnoxid und Iridiumoxid umfaßt, wobei sich die Zusammensetzung der Oberflächenschicht von der der zweiten Zwischenschicht unterscheidet.
DE69109029T 1990-09-04 1991-09-02 Anode für Chrom-Elektroplattierung, Verfahren zur Herstellung und Verwendung dieser Anode. Expired - Fee Related DE69109029T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2234137A JP2885913B2 (ja) 1990-09-04 1990-09-04 クロムめっき用陽極およびその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69109029D1 DE69109029D1 (de) 1995-05-24
DE69109029T2 true DE69109029T2 (de) 1995-11-23

Family

ID=16966220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69109029T Expired - Fee Related DE69109029T2 (de) 1990-09-04 1991-09-02 Anode für Chrom-Elektroplattierung, Verfahren zur Herstellung und Verwendung dieser Anode.

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5232576A (de)
EP (1) EP0475914B1 (de)
JP (1) JP2885913B2 (de)
KR (1) KR920006544A (de)
DE (1) DE69109029T2 (de)
MY (1) MY108081A (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3124848B2 (ja) * 1992-11-11 2001-01-15 ペルメレック電極株式会社 金属箔の電解による製造方法
JP3188361B2 (ja) * 1994-06-27 2001-07-16 ペルメレック電極株式会社 クロムめっき方法
IT1270649B (it) * 1994-10-11 1997-05-07 Solvay Elettrodo per un procedimento elettrochimico e impiego di detto elettrodo
DE19548198C2 (de) * 1995-12-22 1999-05-12 Hueck Engraving Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Nach- und/oder Ausbesserung von kleinen Oberflächenschäden in einer großformatigen Preßplatte oder einem Endlosband aus Blech mit einer strukturierten Oberfläche zur Oberflächenprägung kunststoffbeschichteter Holzwerkstoff- oder Laminatplatten
WO1997028293A1 (en) * 1996-02-01 1997-08-07 Motorola Inc. Composite multilayer electrodes for electrochemical cells
US7556722B2 (en) * 1996-11-22 2009-07-07 Metzger Hubert F Electroplating apparatus
US8298395B2 (en) 1999-06-30 2012-10-30 Chema Technology, Inc. Electroplating apparatus
KR20030002582A (ko) * 2001-06-29 2003-01-09 주식회사 두리메탈 체크밸브
ITMI20021128A1 (it) * 2002-05-24 2003-11-24 De Nora Elettrodi Spa Elettrodo per sviluppo di gas e metodo per il suo ottenimento

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3882002A (en) * 1974-08-02 1975-05-06 Hooker Chemicals Plastics Corp Anode for electrolytic processes
JPS60184691A (ja) * 1984-03-02 1985-09-20 Permelec Electrode Ltd 耐久性を有する電極及びその製造方法
JP2505563B2 (ja) * 1989-01-30 1996-06-12 石福金属興業株式会社 電解用電極
JPH0339496A (ja) * 1989-07-06 1991-02-20 Japan Carlit Co Ltd:The スズメッキ方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP0475914A3 (en) 1993-09-08
MY108081A (en) 1996-08-15
KR920006544A (ko) 1992-04-27
EP0475914A2 (de) 1992-03-18
JPH04116199A (ja) 1992-04-16
DE69109029D1 (de) 1995-05-24
EP0475914B1 (de) 1995-04-19
US5232576A (en) 1993-08-03
JP2885913B2 (ja) 1999-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69218075T2 (de) Elektrode für Elektrolyse
DE69305668T2 (de) Sauerstoff-Entwicklungselektrode
DE3715444C2 (de)
DE1671422B2 (de) Elektrode zur verwendung in elektrolytischen prozessen und verfahren zu deren herstellung
DE3717972C2 (de)
DE2936033C2 (de)
DE2822463A1 (de) Verfahren zum kathodischen aufbringen eines chromhaltigen schutzueberzugs
DE69109029T2 (de) Anode für Chrom-Elektroplattierung, Verfahren zur Herstellung und Verwendung dieser Anode.
DE2113676C2 (de) Elektrode für elektrochemische Prozesse
DE2908846A1 (de) Galvanisches chrombad
DE2600654A1 (de) Verfahren zur herstellung von elektrolytisch verchromten stahlblechen
DE2545654C2 (de) Galvanisches Bad und Verfahren zum Abscheiden von Chrom oder einer Chromlegierung und Herstellung eines solchen Bades
DE3447733C2 (de) Verfahren zur anodischen Oxidation von Aluminium
DE2608644C3 (de) Glanzzinkbad
DE2201015C2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Bleidioxydelektrode
DE68905429T2 (de) Verfahren fuer das zinn-elektroplattieren von metallischem material.
DE2724730A1 (de) Verfahren und elektrolyt zum abscheiden von chromhaltigen umwandlungsschutzueberzuegen
DE3780075T2 (de) Niedrigueberspannungs-elektroden fuer alkalische elektrolyte.
DE3102585C2 (de) Verfahren zur galvanischen Abscheidung von Chrom mittels eines dreiwertiges Chrom enthaltenden Bades
DE2719555A1 (de) Verfahren zur herstellung einer gold/chrom-legierung aus einer elektrolytisch abgeschiedenen gold/chrom-oberflaeche
DE2844558A1 (de) Elektrode fuer die verwendung in einem elektrolytischen verfahren
DE3300317A1 (de) Verfahren zur galvanischen abscheidung von chrom
DE2114543B2 (de) Verfahren zur herstellung einer elektrode zur verwendung in elektrolytischen verfahren
DE2943399C2 (de) Verfahren und Zusammensetzung zur galvanischen Abscheidung von Palladium
DE1052771B (de) Verfahren zum elektrolytischen Abscheiden von Platin

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee