ES2354234T3 - Electrodos con superficie mecánicamente arrugada para aplicaciones electroquímicas. - Google Patents

Abstract

Un procedimiento para la fabricación de un substrato de electrodo, que comprende imprimir un dibujo de perfil de rugosidad superficial en, al menos una superficie mayor de una plancha metálica por medio de una laminación de acabado de dicha plancha metálica entre dos rodillos de un tren de laminación, estando dotado, al menos, uno de los rodillos con una imagen negativa de dicho dibujo de perfil de rugosidad.

Description

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La invención se refiere a electrodos para aplicaciones electroquímicas, con particular 5 referencia a los electrodos metálicos para ser usados en células electrolíticas.

FUNDAMENTO DE LA INVENCIÓN

Se conocen diversos procedimientos electroquímicos industriales que utilizan electrodos metálicos revestidos. Un ejemplo particularmente relevante está dado por una electrolisis cloro-álcali en la que se utilizan actualmente células equipadas con cátodos de níquel y con ánodos de titanio. 10 Con objeto de reducir el consumo energético, que es una función directa del voltaje de la célula, se aplica una capa catalítica sobre los substratos de soporte de níquel y de titanio. Una situación similar se presenta en otros procesos electroquímicos importantes tales como la electrolisis del agua, la obtención electrolítica de metales, la galvanoplastia y el tratamiento del agua, entre otros. Puesto que en la mayoría de las reacciones electroquímicas interviene el desprendimiento de gases, que someten 15 a la capa catalítica relevante a una solicitación mecánica continua, la adherencia de dicha capa con el substrato metálico juega un papel esencial a la hora de obtener una vida de servicio industrialmente aceptable. Los técnicos en la materia saben que la adherencia de la capa catalítica está estrechamente relacionada con el perfil de la rugosidad superficial del substrato de soporte (que se denomina a continuación "superficie receptora"), actuando la rugosidad en primer lugar como un 20 elemento de anclaje.

La literatura técnica describe diversos tipos de tratamiento para impartir rugosidad a una superficie receptora. Uno de los procedimientos consiste en el chorreo con arena o con granalla, según el cual la superficie metálica es sometida a una abrasión por medio de un chorro incidente bien de aire a elevada presión con arena o con granalla metálica, es decir por medio de un chorreo con 25 arena seca, o bien de agua a presión elevada con arena o con granalla de metal, es decir un chorreo con arena en húmedo. Estos tratamientos inyectan una cantidad substancial de energía en la estructura metálica, lo cual tiene como consecuencia la generación de tensiones internas. Cuando se emplean planchas metálicas delgadas, por ejemplo con un espesor menor que 1 mm, las tensiones internas son capaces de producir una deformación lo cual tiene como consecuencia la pérdida de 30 planaridad. Por este motivo, el chorreo seco o húmedo únicamente puede ser aplicado en planchas relativamente gruesas. Sin embargo, con planchas gruesas la acción del chorreo mecánico provoca un aumento substancial de la dureza que puede conducir a roturas durante la aplicación de la capa catalítica. Otro inconveniente de este método consiste en la calidad del perfil de rugosidad, que es difícilmente controlable y que depende de una combinación de diversos parámetros de producción 35 tales como la distribución de tamaño de la arena o de la granalla, de la presión del aire o del agua, del tamaño de las toberas y del ángulo del chorro sobre la superficie. Por otra parte, es posible que la superficie receptora esté contaminada, una vez completado el chorreo con arena o con granalla, por partículas que han sido inyectadas sobre el metal, lo que afecta negativamente a la adherencia de la capa catalítica. Por último, la carga de arena o de granalla debe ser descargada al cabo de un cierto 40 número de horas de trabajo puesto que el tamaño de las partículas disminuye, lo cual tiene como consecuencia una menor eficacia de la abrasión. La eliminación de la arena o de la granalla, que están contaminadas con las partículas desprendidas por abrasión de los substratos metálicos tratados, es difícil y costosa.

Otras técnicas conocidas en el estado de la técnica incluyen el chorreo con arena o con 45 granalla acoplado con un primer mordentado en HCl, tratamiento térmico seguido por un mordentado y pulverización en fusión de metales o de óxidos cerámicos dejando que crezca una capa rugosa. Sin embargo, cada una de estas técnicas tiene asociados inconvenientes.

De este modo, sería deseable proporcionar un procedimiento para el tratamiento previo de una superficie receptora que evite los inconvenientes de la limpieza insuficiente de la superficie 50 sometida a un tratamiento previo, que afecta negativamente a la adherencia de la capa catalítica, la dificultad de predefinir la extensión de la rugosidad impartida, la falta de reproductibilidad en cuanto a la calidad de la superficie receptora tanto dentro de una misma muestra y entre diferentes muestras de una producción industrial, y el coste para la eliminación de las cargas de arena o de granalla agotadas y la etapa de los baños de mordentado. 55

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

En una realización, como se indica en las reivindicaciones independientes y dependientes, la invención se refiere a un procedimiento para la manufactura de substratos para electrodo destinados a las aplicaciones electroquímicas que comprenden la impresión de un dibujo de perfil de rugosidad superficial al menos en la mayor parte de la superficie de una plancha metálica llevándose a cabo una 5 laminación de acabado de dicha plancha metálica entre dos rodillos de un tren de laminación, estando dotado, al menos, uno de los rodillos con una imagen negativa de dicho dibujo de perfil de rugosidad.

En otra realización, como se indica en las reivindicaciones independientes y dependientes, la invención se refiere a un electrodo para aplicaciones electroquímicas industriales, que comprende un substrato metálico, que está revestido con una capa catalítica, incluyendo dicho substrato una plancha 10 metálica que está dotada con un dibujo de perfil de rugosidad superficial proporcionado por medio de la aplicación de una laminación de acabado de dicha plancha metálica entre dos rodillos de un tren de laminación, estando dotado, al menos, uno de los rodillos con una imagen negativa de dicho dibujo de perfil de rugosidad.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN 15

Para los fines de esta invención, se entenderá que los términos siguientes significan:

El término "uno" o "una" entidad se refiere a una o varias de dichas entidades; por ejemplo, "un ánodo" se refiere a uno o a varios ánodos y, al menos, se refiere a un ánodo. Los términos "uno" o "una", "uno o varios" y "por lo menos uno" como tales pueden ser empleados en este caso de manera intercambiable. Por lo tanto debe ser observado que los 20 términos "que comprende", "que incluye" y "que tiene" pueden ser empleados de manera intercambiable. Por otra parte, un compuesto "elegido entre uno o varios de entre" se refiere a uno o varios de los compuestos en la lista que sigue, con inclusión de las mezclas (es decir las combinaciones) de dos o de varios de estos compuestos.

El término "imagen negativa" se define como una imagen especular que tiene 25 substancialmente la misma distribución geométrica de protrusiones y de depresiones y la misma calidad en términos de regularidad y de reproductibilidad; la "imagen negativa" no está caracterizada por los mismos valores absolutos de rugosidad media puesto que debe ser tenido en consideración un determinado grado de recuperación elástica de una superficie receptora en el proceso de transferencia mecánica. 30

Tal como es sabido en el estado de la técnica, el consumo de energía eléctrica queda disminuido en primer lugar por medio de la reducción del voltaje de la célula, que a su vez puede ser llevada a cabo por medio del equipamiento de los ánodos y/o de los cátodos con capas catalíticas adecuadas capaces de facilitar los procesos electroquímicos requeridos tal como un desprendimiento de hidrógeno, de cloro o de oxígeno. La invención se refiere a un procedimiento para llevar a cabo el 35 tratamiento previo de planchas metálicas empleadas como substratos de soporte de electrodos que deben ser instalados como ánodos o como cátodos en células electroquímicas siendo de la máxima importancia minimizar el consumo de energía eléctrica.

En una realización, la invención se refiere a un procedimiento para impartir un perfil de rugosidad predefinido sobre una superficie receptora de un substrato para electrodo de plancha 40 metálica, que comprende llevar a cabo la transferencia mecánica de un dibujo de perfil por medio de una laminación de acabado de la plancha metálica en un tren de laminación que comprende dos rodillos. El perfil de rugosidad aplicado a la plancha metálica está predeterminado proporcionándose una imagen negativa del mismo sobre la superficie de, al menos, un rodillo del tren de laminación.

En el procedimiento, de conformidad con la invención, la superficie receptora, en la que debe 45 ser producida una rugosidad, puede estar realizada con cualquier metal adecuado para ser utilizado como substrato inerte de electrodos para procedimientos electroquímicos. En el caso de una electrolisis cloro-álcali, en la electroextracción de metales, en el electrochapado, en la electrocloración y en la electrólisis acuosa, el material más comúnmente empleado comprende el acero inoxidable, el níquel y el titanio. De manera adicional, pueden ser empleadas aleaciones metálicas que incluyan 50 aleaciones de cromo-níquel, comercializadas bajo las marcas registradas Incoloy®, Inconel® y Hastelloy®, y las aleaciones de titanio con un 0,2 % de paladio/ 5 % de tántalo y de aluminio-vanadio-estaño. Las denominaciones Incoloy® y Inconel® son marcas registradas de la firma INCO Ltd. y la denominación Hastelloy® es una marca registrada de la firma Haynes Ltd.

La capa catalítica comprende metales nobles tales como el platino, el rutenio, el paladio, el 55 rodio y las aleaciones o los óxidos, los carburos, los nitruros, los carbonitruros, los boruros y los

siliciuros de los mismos, que pueden ser aplicados al substrato de las superficies receptoras con ayuda de métodos conocidos en el estado de la técnica, con inclusión de los métodos de galvanización o de la descomposición térmica de pinturas que contengan precursores adecuados llevada a cabo a temperaturas situadas en el intervalo comprendido entre 300ºC y 600ºC en etapas múltiples. Para cada etapa, el curado térmico tiene una duración típica de algunos minutos, con un 5 tratamiento térmico final opcional durante un tiempo de una hora o por encima de este valor.

Es evidente, que las prestaciones de estos tipos de electrodos dependen, entre otras características, de la adherencia de la capa catalítica con la superficie receptora que es una función de un número de propiedades de la superficie receptora y, en particular, de la limpieza y del grado de rugosidad superficial, independientemente del tipo seleccionado del metal o de la aleación. Con 10 relación a la limpieza, los metales que han sido citados más arriba que impactan sobre la superficie receptora pueden ser disueltos y pueden difundirse en la capa catalítica durante la etapa de aplicación del revestimiento con un posible deterioro de las prestaciones electroquímicas y pueden afectar incluso a la adherencia de la capa, que está estrictamente relacionada con el perfil de rugosidad. De este modo, puede ser obtenida una superficie limpia por cualquiera de los tratamientos conocidos en 15 el estado de la técnica para conseguir una superficie metálica limpia, con inclusión de una o varias operaciones de limpieza química, de desengrasado químico o electrolítico u otra operación de limpieza química.

La altura de pico a valle del perfil de rugosidad es uno de los parámetros críticos, que afectan a la adherencia de la capa catalítica, siendo un parámetro adicional el número medio de picos (o de 20 valles) por unidad de longitud medida, por ejemplo a lo largo de dos direcciones, tal como la dirección de laminación de la plancha metálica que debe recibir la rugosidad y la dirección ortogonal a la misma. La altura de pico a valle es cuantificada por medio de la rugosidad media (Ra) expresada como la media aritmética de la desviación absoluta a partir del nivel superficial medio. En una realización, se ha encontrado que se requiere un valor mínimo de Ra de 1 micrómetro (µm) para prevenir una pérdida 25 significativa de adherencia de la capa catalítica. En otra realización, tal como ocurre en el caso de electrodos para el desprendimiento de oxígeno, valores mayores de Ra situados por encima de 5 micrómetros, aseguran la adherencia deseada y proporcionan un aumento del área activa específica en la que tiene lugar la reacción electroquímica o, en otras palabras, con el fin de disminuir la densidad de corriente efectiva local, lo que implica asimismo un descenso local del desprendimiento 30 gaseoso y una tensión mecánica menor aplicada sobre la capa catalítica. El número medio de picos (o de valles) por unidad de longitud, o la frecuencia de picos, comprende al menos 15 picos por centímetro medido tanto a lo largo de la dirección de la laminación del substrato de plancha metálica y a lo largo de la dirección ortogonal a la misma.

De conformidad con una realización de la invención, las características de rugosidad que han 35 sido definidas más arriba de la superficie receptora se obtienen por medio de una laminación de acabado de la plancha en un tren de laminación entre dos rodillos, estando dotado, al menos, uno de dichos rodillos con un dibujo de perfil de rugosidad adecuado. La imagen negativa del perfil de rugosidad seleccionado que debe ser aplicado es producida sobre una superficie de, al menos, un rodillo por medio de diversos procedimientos con inclusión del chorreo con arena o con granalla, del 40 fotomordentado o el grabado por medio de láser, representando dicho dibujo la imagen negativa del perfil de rugosidad seleccionado para la plancha metálica. En una realización, cuando deba ser producida una rugosidad sobre ambos lados de la plancha, ambos rodillos estarán dibujados de manera correspondiente. En otra realización, cuando únicamente se requiera un perfil de rugosidad controlado sobre un lado, únicamente se utilizará un rodillo dibujado, en comparación con un rodillo 45 blando. Cuando se trate de los parámetros generales del perfil de rugosidad, tales como el tamaño de pico a valle de las protrusiones superficiales, será aplicable la tecnología con arena o con granalla.

Cuando sea deseable una geometría específica de los picos y de los valles, por ejemplo una disposición de pirámides de base cuadrada u otra geometría específica, serán aplicables los procedimientos de fotomordentado y de grabado por medio de láser. Puesto que el dibujo de perfil de, 50 al menos, uno de los rodillos dibujados es transferido por compresión hasta la plancha metálica, las características geométricas del dibujo del perfil relevante son transferidas a la plancha metálica de tal manera que la calidad del perfil de rugosidad impartido a la plancha metálica es completamente reproducible dentro de la misma plancha y entre varios juegos durante el procedimiento de fabricación industrial. 55

Con relación al valor de Ra, se ha encontrado que la laminación de acabado, realizada entre dos rodillos, conduce, por regla general, a un perfil de rugosidad caracterizado por valores de Ra que se encuentran situados entre un 60 y un 80 % del valor de Ra de, al menos, un rodillo dibujado, un valor que queda substancialmente afectado por la naturaleza y de la condición metalúrgica de la superficie receptora. De manera opcional, puede ser necesario más de un solo paso, por ejemplo 60

pueden ser necesarios dos o tres pasos a través del tren de laminación para conseguir los valores de Ra deseados para la plancha metálica. De la misma manera, se ha encontrado que, cuando ambos rodillos estén dotados con el mismo dibujo de perfil de rugosidad, es decir con dibujos que tengan el mismo valor de Ra y la misma frecuencia de picos y la misma distribución de la población de pico y valle, entonces la plancha metálica se obtiene a partir de la operación de laminación de acabado en 5 una condición perfectamente plana (rugosidad simétrica). De la misma manera, cuando se aplique una rugosidad simétrica a la plancha metálica, la planaridad se mantiene sin que se produzca cualquier deformación significativa, incluso después de los ciclos térmicos, que son requeridos para llevar a cabo la aplicación de la capa catalítica. Este resultado es especialmente importante cuando la plancha metálica, a la que debe ser aplicada la rugosidad, sea una plancha metálica delgada, por ejemplo una 10 plancha que tenga un espesor de 0,5 mm o por debajo de este valor. Como es conocido por los técnicos en la materia, este tipo de plancha no puede ser sometido a la rugosidad necesaria, que se requiere para asegurar la mejor de las adherencias de la capa catalítica por medio de un chorreo de arena o de granalla, puesto que la energía para presurizar el chorro de chorreo provocaría una severa deformación, cuya deformación aumenta durante el tratamiento térmico, que está asociado con la 15 aplicación de la capa catalítica. La única posibilidad para llevar a cabo la obtención del perfil de rugosidad requerido está representada por tratamientos de mordentado que requieren la inmersión de la plancha metálica delgada en baños agresivos durante un período prolongado. Estos procedimientos presentan los inconvenientes de un adelgazamiento frecuentemente inaceptable, que debilita a la plancha haciendo difícil su manipulación, y un rápido agotamiento de los baños que elevan los costes 20 para su eliminación.

La experiencia práctica adquirida con la rugosidad mecánica de varios lotes de planchas metálicas ha mostrado que el dibujo de perfil de los rodillos puede ser desgastado durante la operación de laminación de acabado, siendo la tasa de disminución una función directa de la extensión del aumento de la dureza superficial inducida en la plancha metálica durante la compresión 25 que se requiere para transferir el dibujo de perfil desde los rodillos. Por ejemplo, en el caso de una laminación de acabado de una plancha de níquel 200 (UNS N02200) de 0,5 mm con rodillos que tengan un perfil de rugosidad caracterizado por un valor Ra de 30 micrómetros y una frecuencia de picos de 40 picos por cm a lo largo tanto de la dirección de la laminación, cuanto a lo largo de la dirección ortogonal, la dureza Vickers aumenta desde un valor de 120 HV de la plancha recocida tal 30 como es suministrada, hasta 165 HV. Se ha encontrado un comportamiento similar cuando se lleva a cabo la laminación de acabado de una plancha de 0,5 mm de grado 1 de titanio de conformidad con la norma ASTM B 265.

De la misma manera, se ha encontrado que el tiempo de vida de los rodillos puede ser aumentado substancialmente tal como es requerido por la economía de la producción industrial, si la 35 dureza de la superficie de los rodillos es razonablemente elevada. Puesto que puede presentar dificultades la impresión del perfil de rugosidad sobre una superficie dura, se ha encontrado que la formación del dibujo de los rodillos puede ser obtenida de manera ventajosa por medio de un procedimiento con múltiples etapas. En una realización, se imprime en una primera etapa el dibujo de rugosidad seleccionado mientras que el material de construcción de los rodillos se encuentra en una 40 primera condición metalúrgica que tiene un valor de dureza suficientemente bajo, y en una segunda etapa se transforma el material de construcción de los rodillos en una segunda condición metalúrgica en la que la dureza superficial es aumentada hasta valores superiores. En una realización, la dureza superficial de la segunda condición metalúrgica es mayor que 300 HV, y en otra realización es de 500 HV de tal manera, que se hace prácticamente despreciable la acción del desgaste de la operación de 45 laminación de acabado. Este resultado puede ser alcanzado por medio de un número de vías como es conocido por los técnicos en la materia. Los medios adecuados para aumentar la dureza superficial de los rodillos sin afectar al dibujo de perfil de rugosidad, que ha sido aplicado previamente, incluyen, sin carácter limitativo, los tratamientos térmicos adecuados, el chapado al cromo o los tratamientos químicos de los rodillos. El tratamiento térmico para aumentar la dureza es aplicado, en particular, a 50 los rodillos hechos con aceros endurecidos por precipitación tales como los UNS S13800, S14800, S15700, S17400 y S17700. Estos aceros comprenden elementos tales como el aluminio y el niobio que pueden encontrarse en solución sólida (condición de dureza baja) durante la impresión del dibujo de perfil de rugosidad y a continuación pueden ser precipitados por medio de un tratamiento térmico apropiado que conduzca a la formación de micropartículas dispersadas dentro de la estructura sólida 55 (condición de dureza elevada).

Otra opción para obtener el nivel deseado de dureza consiste en un tratamiento químico por medio del cual se enriquece la superficie de los rodillos con elementos difundidos adecuados, en particular carbono y/o nitrógeno. Este resultado puede ser obtenido por medio de un tratamiento de los rodillos a una temperatura adecuada en presencia de un gas carburante, tal como metano o una 60 mezcla que contenga monóxido de carbono, o de un gas nitrurante tal como el amoníaco. Los rodillos también pueden ser endurecidos por medio de un chapado al cromo de espesor adecuado, capaz de

impartir las propiedades antidesgaste requeridas sin afectar al perfil de rugosidad en una extensión excesiva.

Una vez que han sido preparados los rodillos con el dibujo de rugosidad deseado, de la manera apropiada, éstos pueden ser instalados en un tren de laminación adecuado y puede ser fabricada fácilmente una plancha metálica mecánicamente arrugada con un perfil de rugosidad 5 substancialmente equivalente. Toda la operación puede ser llevada a cabo en la laminadora de producción de tal manera que pueden ser suministradas a los fabricantes de electrodos planchas metálicas que tengan un perfil de rugosidad superficial predefinido y altamente reproducible, lo que resulta en una simplificación substancial y en un procedimiento menos costoso.

EJEMPLO 1 10

Una plancha de muestra (De qué espesor?) de níquel 200 (UNS N02200) se sometió a una laminación de acabado a través de un par (Específicamente 2?) de rodillos dibujados realizados con acero endurecido por precipitación bajo una presión de 500 toneladas. Como paso previo a la instalación en el tren de laminación, los rodillos fueron dotados con un dibujo de perfil de rugosidad por chorreo con gravilla de acero GL 18 con aire a presión con un caudal adecuado (Conocemos el 15 caudal exacto?). Se midió el dibujo de perfil de rugosidad a lo largo de dos direcciones con un dispositivo mecánico para la medición del perfil Hommel T1000 C fabricado por la firma Hommelwerk GmbH, de forma concreta la dirección de la laminación de la plancha y la dirección ortogonal a la misma. El dibujo se caracterizó por un valor de Ra de 21 micrómetros y por una frecuencia de picos de 18 picos por cm. Después de la etapa de formación de la rugosidad, los rodillos fueron endurecidos 20 por medio de un tratamiento térmico, después de lo cual se midió un valor HV de 390. El dibujo de perfil de los rodillos se verificó de nuevo y no se detectaron cambios significativos del valor Ra ni de la frecuencia de picos.

Tras la aplicación de una laminación de acabado, el valor de Ra y la frecuencia de picos de la plancha de níquel fueron, respectivamente, de 15 micrómetros y de 17 picos por cm: las mediciones 25 se repitieron a una distancia de 30 cm a través de toda la superficie de la plancha con desviaciones despreciables del valor de Ra y de la frecuencia de picos. No se detectó cualquier reducción apreciable del espesor.

EJEMPLO 2

Se sometió a una laminación de acabado a una plancha de 0,5 mm de grado 1 de titanio de 30 conformidad con la norma ASTM B 265 en un tren de laminación equivalente al del ejemplo 1, equipado con un par (Específicamente 2?) de rodillos dibujados, que han sido realizados con acero superficialmente endurecido bajo una presión de 500 toneladas. Como paso previo a la instalación en el tren de laminación, los rodillos fueron dotados con un dibujo de perfil de rugosidad por chorreo con gravilla de acero GL 18 con aire a presión a un caudal adecuado (Conocemos el caudal exacto?). El 35 dibujo de perfil de rugosidad se midió con un dispositivo mecánico para la medición del perfil Hommel T1000 C fabricado por la firma Hommelwerk GmbH a lo largo de dos direcciones, concretamente la dirección de laminación de la plancha y una dirección ortogonal a la misma. El dibujo se caracterizó por un valor de Ra de 40 micrómetros y por una frecuencia de picos de 60 picos por cm. Tras la etapa de aplicación de la rugosidad, los rodillos fueron endurecidos por medio de un tratamiento químico 40 superficial en una atmósfera carburante que comprendía una mezcla de monóxido de carbono y de dióxido de carbono. Una vez completado el tratamiento, se midió un valor de dureza de 430 HV. El dibujo de perfil de rugosidad de los rodillos se verificó de nuevo y no se detectaron cambios significativos del valor de Ra ni de la frecuencia de picos.

Tras la aplicación de una laminación de acabado, el valor de Ra y la frecuencia de picos de la 45 plancha de titanio fueron, respectivamente, de 28 micrómetros y de 57 picos por cm. Las mediciones se repitieron a una distancia de 20 cm a través de toda la superficie de la plancha con desviaciones despreciables del valor de Ra y de la frecuencia de picos. No pudo ser detectada cualquier reducción del espesor.

EJEMPLO 3 50

Se cortaron muestras con un tamaño de 35 cm x 35 cm a partir de las planchas de níquel y de titanio de los ejemplos 1 y 2 y se activaron con capas catalíticas como se indica a continuación:

- Las muestras de níquel se sometieron en primer lugar a un decapado en ácido clorhídrico al 10 % a 80ºC durante 2 minutos, con fines de limpieza. Se aplicó una capa catalítica de un óxido mixto de rutenio y de níquel por aplicación de una pintura en solución acuosa que 55 comprende tricloruro de rutenio y dicloruro de níquel y por medio de una descomposición

térmica subsiguiente en un horno con circulación forzada de aire: la aplicación de la pintura y la etapa de descomposición térmica se repitieron cinco veces hasta que se obtuvo una capa de metal noble de 12 g/m2. Las muestras activadas se cortaron en trozos. Trozos seleccionados de manera estadística (Cuantos? Sabemos el número exacto de trozos?) se sometieron al ensayo de adherencia con cinta adhesiva de conformidad con el ensayo 5 denominado "Scotch Tape test" que es corrientemente utilizado como patrón cualitativo para la producción industrial de electrodos tal como es conocido por los técnicos en la materia. (Existe alguna norma ASTM para esto?): en todos los casos se obtuvieron resultados satisfactorios (Qué es satisfactorio de conformidad con el patrón?). Los trozos remanentes se instalaron como cátodos en células de membrana de laboratorio de cloro-álcali y se hicieron 10 trabajar bajo una densidad de corriente de 8.000 A/m2 a 90ºC. Al cabo de 10 meses de operación continua se extrajeron los trozos de las células y se sometieron de nuevo al ensayo de la cinta adhesiva Scotch Tape con resultados satisfactorios.

o Las muestras de titanio se sometieron a un decapado en ácido clorhídrico al 15 % a 90ºC durante 3 minutos, con fines de limpieza. Se aplicó una capa catalítica 15 constituida por óxidos de rutenio y de titanio por medio de la aplicación de una pintura en solución acuosa que comprendía tricloruro de rutenio y tetracloruro de titanio y por medio de una descomposición térmica subsiguiente en un horno con circulación forzada de aire: la aplicación de la pintura y las etapas de descomposición térmica se repitieron siete veces hasta que se obtuvo una capa de 20 metal noble de 13 g/m2. Las muestras activadas se cortaron en trozos. Algunos trozos seleccionados de manera estadística se sometieron al ensayo de la cinta adhesiva Scotch Tape tal como se ha descrito más arriba: en todos los casos se obtuvieron resultados completamente satisfactorios. Los trozos remanentes se instalaron como ánodos en células no compartimentadas de electrocloración y se 25 hicieron trabajar bajo una densidad de corriente de 2.000 A/m2 a 30ºC en una solución de cloruro sódico al 3 %. Al cabo de 400 horas de operación continua se extrajeron los trozos de las células y se sometieron de nuevo al ensayo de la cinta adhesiva Scotch Tape con resultados satisfactorios.

La descripción dada más arriba no debe ser entendida como limitativa de la invención, que 30 puede ser practicada de conformidad con diferentes realizaciones sin apartarse del ámbito de la misma, y cuya extensión está definida únicamente por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (16)

1. REIVINDICACIONES
2. 1.- Un procedimiento para la fabricación de un substrato de electrodo, que comprende imprimir un dibujo de perfil de rugosidad superficial en, al menos una superficie mayor de una plancha metálica por medio de una laminación de acabado de dicha plancha metálica entre dos rodillos de un tren de laminación, estando dotado, al menos, uno de los rodillos con una imagen negativa de dicho 5 dibujo de perfil de rugosidad.
3. 2.- El procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha rugosidad superficial es uniforme en la dirección de la laminación de dicha plancha metálica y en la dirección ortogonal a la misma.
4. 3.- El procedimiento según la reivindicación 2, en el que los dos rodillos citados están dotados 10 con dicho dibujo de perfil de rugosidad.
5. 4.- El procedimiento según la reivindicación 2, en el que dicho dibujo de perfil de rugosidad comprende un valor mínimo de Ra de, al menos, 1 micrómetro y una frecuencia de picos de, al menos, 15 picos por cm.
6. 5.- El procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha imagen negativa de dicho 15 dibujo de perfil de rugosidad es producida sobre dicho rodillo, al menos único, con ayuda de medios que comprenden el chorreo con arena, el chorreo con granalla, el fotomordentado o el grabado por medio de láser.
7. 6.- El procedimiento según la reivindicación 5, en el que dicha imagen negativa de dicho dibujo de perfil de rugosidad es producida sobre dicho rodillo, al menos único, en una primera 20 condición metalúrgica, y dicho rodillo dibujado se transforma ulteriormente en una segunda condición metalúrgica por medio de un tratamiento de endurecimiento.
8. 7.- El procedimiento según la reivindicación 6, en el que dicho rodillo, al menos único, está realizado con un acero endurecido por precipitación y dicho tratamiento de endurecimiento es un tratamiento térmico. 25
9. 8.- El procedimiento según la reivindicación 6, en el que dicho tratamiento de endurecimiento es un tratamiento químico superficial, que comprende el calentamiento de dicho rodillo, al menos único, en presencia de un gas de nitruración, siendo dicho gas de nitruración de manera preferente el amoníaco, o en presencia de un gas de carburación.
10. 9.- El procedimiento según la reivindicación 8, en el que dicho gas de carburación comprende 30 uno o varios de los constituyentes formados por metano, monóxido de carbono y, opcionalmente, el CO2.
11. 10.- El procedimiento según la reivindicación 6, en el que dicho tratamiento de endurecimiento comprende un chapado al cromo.
12. 11.- El procedimiento según la reivindicación 6, en el que la dureza superficial de dicho 35 rodillo, al menos único, en dicha segunda condición metalúrgica es mayor que 300 HV, siendo, de manera preferente, mayor que 500 HV.
13. 12.- El procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha plancha metálica comprende uno o varios de los constituyentes formados por el titanio, el níquel y las aleaciones de los mismos, el acero inoxidable, las aleaciones de cromo-níquel, las aleaciones de paladio-tántalo y las aleaciones de 40 aluminio-vanadio-estaño-titanio.
14. 13.- Un electrodo, que comprende un substrato metálico, que está revestido con una capa catalítica, estando constituido dicho substrato por una plancha metálica, que tiene un dibujo de perfil de rugosidad superficial sobre, al menos, una superficie de dicha plancha metálica, siendo producido el perfil de rugosidad superficial por medio de una laminación de acabado de dicha plancha metálica 45 entre dos rodillos de un tren de laminación, estando dotado, al menos, uno de los rodillos con una imagen negativa de dicho dibujo de perfil de rugosidad.
15. 14.- El electrodo de la reivindicación 13, en el que dicho electrodo comprende un ánodo en una célula electroquímica, que desprende cloro u oxígeno.
16. 15.- El electrodo de la reivindicación 13, en el que dicho electrodo comprende un cátodo de 50 una célula electroquímica, que desprende hidrógeno.