FR2661692A1 - Rhenium deposition process - Google Patents
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Abstract
Description
PROCEDE DE DEPOT DE RHENIUM
La présente invention concerne un procédé de dépôt de rhénium, notamment pour réaliser des anodes pour tube à rayons X.RHENIUM DEPOSITION PROCESS
The present invention relates to a rhenium deposition process, in particular for producing anodes for an X-ray tube.
Le procédé se rapporte plus particulièrement à un procédé de dépôt électrolytique d'une couche de rhénium.The method relates more particularly to a method of electrolytic deposition of a rhenium layer.
Les objets en métaux à point de fusion élevé sont habituellement réalisés par la technique de la métallurgie des poudres, notamment par frittage à une température inférieure à celle du point de fusion du métal. C'est ainsi qu'il est possible de réaliser des objets en tungstène, rhénium, niobium, molybdène...Objects made of metals with a high melting point are usually produced by the technique of powder metallurgy, in particular by sintering at a temperature lower than that of the melting point of the metal. This is how it is possible to make objects in tungsten, rhenium, niobium, molybdenum ...
Toutefois, ce procédé demande un traitement à température élevée, conditions pas toujours compatibles pour la mise en forme d'un objet.However, this process requires a treatment at high temperature, conditions which are not always compatible for the shaping of an object.
Par ailleurs, les revêtements en matériau réfractaire d'objets peuvent être réalisés par dépôt électrolytique ou en phase vapeur (dépôt chimique ou physique).Furthermore, the refractory material coverings of objects can be produced by electrolytic deposition or in vapor phase (chemical or physical deposition).
Ainsi on a proposé un procédé électrolytique de dépôt métallique. Des métaux tels que le tantale, le tungstène, le niobium, le molybdène peuvent être déposés par un procédé électrolytique en milieu de sels fondus comme indiqué, par exemple, dans le brevet canadien n 688 546. Toutefois, ces métaux ne peuvent être déposés par un procédé électrolytique en milieu aqueux.Thus, an electrolytic metal deposition process has been proposed. Metals such as tantalum, tungsten, niobium, molybdenum can be deposited by an electrolytic process in the medium of molten salts as indicated, for example, in Canadian Patent No. 688,546. However, these metals cannot be deposited by an electrolytic process in an aqueous medium.
Au contraire, on ne connaît qu'un procédé électrolytique par voie aqueuse pour le dépôt de rhénium qui est également un des métaux réfractaires utilisés comme revêtement pour les anodes de tube à rayons X.On the contrary, only an aqueous electrolytic process is known for the deposition of rhenium which is also one of the refractory metals used as a coating for the anodes of X-ray tubes.
Toutefois, les couches obtenues par ce procédé électrolytique ne sont pas stables sans un traitement thermique à température élevée, traitement qui présente les inconvénients déjà énoncés.However, the layers obtained by this electrolytic process are not stable without a heat treatment at high temperature, treatment which has the disadvantages already stated.
De plus, les épaisseurs de couches obtenues lors d'une seule électrolyse sont très faibles, ne dépassant pas quelques microns.In addition, the layer thicknesses obtained during a single electrolysis are very small, not exceeding a few microns.
Un des buts de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un procédé électrolytique en bain de sels fondus pour le dépôt d'une couche de rhénium.One of the aims of the present invention is to remedy these drawbacks by proposing an electrolytic process in a bath of molten salts for depositing a layer of rhenium.
A cet effet, l'invention propose un procédé de dépôt d'un revêtement de rhénium sur un substrat, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser un dépôt électrolytique dudit revêtement par un procédé d'électrolyse dont l'anode est consommable et constituée en rhénium, la cathode formant le substrat à revêtir, le bain électrolytique étant un bain de sels alcalins fondus comprenant au moins un composé de rhénium.To this end, the invention provides a method of depositing a coating of rhenium on a substrate, characterized in that it consists in carrying out an electrolytic deposition of said coating by an electrolysis process the anode of which is consumable and consists in rhenium, the cathode forming the substrate to be coated, the electrolytic bath being a bath of molten alkaline salts comprising at least one rhenium compound.
Selon une caractéristique de l'invention, le composé de rhénium est alimenté dans le bain électrolytique.According to a characteristic of the invention, the rhenium compound is fed into the electrolytic bath.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le composé de rhénium est mélangé aux composants du bain électrolytique avant fusion de celui-ci.According to another characteristic of the invention, the rhenium compound is mixed with the components of the electrolytic bath before it melts.
Comme composés de rhénium convenables pour l'invention on peut citer les halogénures tels que les fluorures, chlorures par exemple, les sels de l'acide perrhénique ou les halogénorhénates.As rhenium compounds suitable for the invention, mention may be made of halides such as fluorides, chlorides for example, salts of perrhenic acid or halorhenates.
Ainsi, on peut citer, à titre d'exemple, l'hexafluorure de rhénium, l'hexafluororhénate d'alcalins, l'hexachlororhénate d'alcalins, les perrhénates d'alcalins.Thus, there may be mentioned, by way of example, rhenium hexafluoride, alkali hexafluororhenate, alkali hexachlororhenate, alkaline perrhenates.
La concentration en composés du rhénium dans le bain électrolytique n'est pas critique. Avantageusement cette concentration est comprise entre 0,05 mole/litre et 5 moles/litre (exprimée en mole de rhénium). The concentration of rhenium compounds in the electrolytic bath is not critical. Advantageously, this concentration is between 0.05 mole / liter and 5 moles / liter (expressed in moles of rhenium).
Quand le composé du rhénium est un hexafluorure de rhénium, ce composé est alimenté au voisinage de l'anode constituée en rhénium.When the rhenium compound is a rhenium hexafluoride, this compound is supplied in the vicinity of the anode consisting of rhenium.
Le bain électrolytique de sels fondus est avantageusement un mélange d'halogénures d'alcalins, plus particulièrement un mélange de fluorures d'alcalins. La composition de ce bain électrolytique est avantageusement voisine de la composition eutectique.The electrolytic bath of molten salts is advantageously a mixture of alkali halides, more particularly a mixture of alkali fluorides. The composition of this electrolytic bath is advantageously close to the eutectic composition.
Ce bain électrolytique peut être un mélange binaire ou ternaire de fluorures d'alcalins.This electrolytic bath can be a binary or ternary mixture of alkali fluorides.
La température du bain électrolytique est comprise entre 600 C et 900 C. The temperature of the electrolytic bath is between 600 C and 900 C.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la densité ,de courant cathodique est avantageusement comprise entre 0,05 A/cm2 et 1 A/cm2.According to another characteristic of the invention, the density of cathode current is advantageously between 0.05 A / cm2 and 1 A / cm2.
D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement au vu de la description détaillée faite en référence à la figure unique annexée et aux exemples donnés ci-dessous uniquement à titre indicatif - la figure unique est une représentation schématique en
coupe d'une cellule d'électrolyse permettant de mettre
en oeuvre le procédé de l'invention.Other objects, advantages and characteristics of the invention will appear more clearly in the light of the detailed description given with reference to the appended single figure and to the examples given below only for information - the single figure is a schematic representation in
section of an electrolysis cell allowing to put
implement the method of the invention.
Le procédé de l'invention peut être mis en oeuvre dans toutes cellules d'électrolyse adaptées pour contenir un bain de sels fondus à haute température.The process of the invention can be implemented in any electrolysis cell suitable for containing a bath of molten salts at high temperature.
A titre d'exemple uniquement, on décrira une cellule 1, illustrée à la figure adaptée pour réaliser le procédé.By way of example only, a cell 1 will be described, illustrated in the figure adapted to carry out the method.
La cellule 1 comprend un creuset 2 en graphite disposé dans une enceinte métallique 3 étanche permettant de réaliser ltélectrolyse à haute température sous atmosphère inerte, par exemple d'argon, injecté par un conduit 4 et sortant par un conduit 5.The cell 1 comprises a graphite crucible 2 placed in a sealed metal enclosure 3 enabling electrolysis at high temperature to be carried out under an inert atmosphere, for example of argon, injected through a pipe 4 and leaving through a pipe 5.
Cette enceinte métallique 3 est réalisée en un matériau résistant à la corrosion, notamment à l'attaque du fluor et de ses composés.This metal enclosure 3 is made of a material resistant to corrosion, in particular to attack by fluorine and its compounds.
L'enceinte 3 est disposée dans un four et est munie de passages pour les supports des électrodes 6,7 et les conducteurs du courant d'électrode.The enclosure 3 is placed in an oven and is provided with passages for the supports of the electrodes 6,7 and the conductors of the electrode current.
En outre, l'enceinte 3 peut comporter d'autres ouvertures ou équipements permettant l'introduction de matériau et le contrôle du fonctionnement de la cellule.In addition, the enclosure 3 may include other openings or equipment allowing the introduction of material and the control of the operation of the cell.
Exemple 1
Le bain électrolytique est un mélange de fluorure de lithium, fluorure de sodium, fluorure de potassium de composition pondérale suivante
LiF 46%
NaF 12%
KF 42%
On ajoute dans le bain de sels fondus ou dans le mélange solide, un perrhénate d'alcalin (sodium, potassium ou lithium) à une concentration de 0,05 à 5 moles/litre de bain.Example 1
The electrolytic bath is a mixture of lithium fluoride, sodium fluoride, potassium fluoride of the following weight composition
LiF 46%
NaF 12%
KF 42%
An alkali perrhenate (sodium, potassium or lithium) at a concentration of 0.05 to 5 moles / liter of bath is added to the bath of molten salts or to the solid mixture.
Le mélange versé dans le creuset en graphite est porté à une température de 900ex. The mixture poured into the graphite crucible is brought to a temperature of 900ex.
La cellule 1 comprend une anode en rhénium et une cathode formée par le matériau à revêtir, par exemple en graphite.Cell 1 comprises a rhenium anode and a cathode formed by the material to be coated, for example graphite.
La cellule est mise sous tension avec une densité de courant cathodique comprise entre 0,05 et 1 A/cm2.The cell is energized with a cathode current density of between 0.05 and 1 A / cm2.
On obtient un dépôt métallique de rhénium sur la cathode de 10 pm après 1 heure de fonctionnement.A metallic deposit of rhenium is obtained on the cathode of 10 μm after 1 hour of operation.
Exemple 2
L'exemple 1 est répété mais avec de l'hexachlororhénate de potassium à la place du perrhénate d'alcalin.Example 2
Example 1 is repeated but with potassium hexachlororhenate in place of the alkaline perrhenate.
On obtient, avec des conditions de fonctionnement identiques, un revêtement de rhénium métallique sur la cathode. With identical operating conditions, a coating of metallic rhenium is obtained on the cathode.
Exemple 3
Un bain de sels fondus de composition suivante
NaF : 50%
LiF : 50% est fondu dans le creuset en graphite de la cellule d'électrolyse.Example 3
A bath of molten salts of the following composition
NaF: 50%
LiF: 50% is melted in the graphite crucible of the electrolysis cell.
Cette cellule, comme dans les exemples 1 et 2, comprend une anode en rhénium et une cathode réalisée dans le matériau à revêtir.This cell, as in Examples 1 and 2, comprises a rhenium anode and a cathode made from the material to be coated.
Le composé de rhénium est de l'hexafluorure de rhénium qui est injecté au voisinage de l'anode pour ainsi former un composé de rhénium moins fluoré comme par exemple le tétrafluorure de rhénium, ou un composé intermédiaire ReFx, avec x compris entre 4 et 6.The rhenium compound is rhenium hexafluoride which is injected in the vicinity of the anode to thereby form a less fluorinated rhenium compound such as for example rhenium tetrafluoride, or an intermediate compound ReFx, with x between 4 and 6 .
L'électrolyse conduite dans les conditions de l'exemple 1 permet d'obtenir un revêtement en rhénium métallique sur la cathode. The electrolysis carried out under the conditions of Example 1 makes it possible to obtain a coating of metallic rhenium on the cathode.
Claims (14)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9005656A FR2661692B1 (en) | 1990-05-04 | 1990-05-04 | PROCESS FOR DEPOSITING RHENIUM. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9005656A FR2661692B1 (en) | 1990-05-04 | 1990-05-04 | PROCESS FOR DEPOSITING RHENIUM. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2661692A1 true FR2661692A1 (en) | 1991-11-08 |
| FR2661692B1 FR2661692B1 (en) | 1992-11-20 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9005656A Expired - Fee Related FR2661692B1 (en) | 1990-05-04 | 1990-05-04 | PROCESS FOR DEPOSITING RHENIUM. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2661692B1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1314884A (en) * | 1970-05-28 | 1973-04-26 | Mullard Ltd | Manufacturing target electrodes for x-ray tubes |
| SU670639A1 (en) * | 1977-03-25 | 1979-06-30 | Институт электрохимии Уральского научного центра АН СССР | Method and melt for electric deposition of rhenium coatings |
-
1990
- 1990-05-04 FR FR9005656A patent/FR2661692B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1314884A (en) * | 1970-05-28 | 1973-04-26 | Mullard Ltd | Manufacturing target electrodes for x-ray tubes |
| SU670639A1 (en) * | 1977-03-25 | 1979-06-30 | Институт электрохимии Уральского научного центра АН СССР | Method and melt for electric deposition of rhenium coatings |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 91, no. 12, septembre 1979, page 514, résumé no. 99176a, Columbus, Ohio, US; & SU-A-670 639 (VINOGRADOV) * |
| CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 97, no. 10, 6 septembre 1982, page 297, résumé no. 77022u, Columbus, Ohio, US; K.P. TARASOVA et al.: "Structure of rhenium deposits produced by electrolysis of tungstate melts", & ZASHCH. MET. 1982, 18(2), 303-5 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2661692B1 (en) | 1992-11-20 |
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