JP6699125B2 - 電解用電極及びそれを使用した電解装置 - Google Patents
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Description
電解用電極は主成分として酸化物相10を含有し、副成分として金属相20を含有する。酸化物相10は、さらにスピネル型結晶構造を有するスピネルフェライト相12と、酸化ニッケルを含有する酸化ニッケル相14とを有している。また、本実施形態の電解用電極においては、金属相20は酸化物相10、特にスピネルフェライト相12の中に分散している。すなわち、金属相20はスピネルフェライト相12内に閉じ込められた構成となっている。なお、電解用電極は焼結体であることから、スピネルフェライト相12の内部、酸化ニッケル相14の内部、及び/又は各相の境界部分に、少量の空孔(図示せず)を有する。
次に、本実施形態に係る電解用電極の製造方法について説明する。
市販の酸化ニッケル(NiO)粉末と酸化鉄(Fe2O3)粉末とを、NiO/Fe2O3で70/30(モル比率)となるように配合し、ボールミルを用いて混合して混合原料粉を得た。この混合原料粉を、大気中、温度1000℃で3時間保持して仮焼を行った。得られた仮焼粉をボールミルで粉砕し、フェライト酸化物粉末を調製した。
焼成温度、焼成時間を表1のように変更した以外は、実施例1と同様にして焼結体(電解用電極)を作製し、スピネル相の組成比、導電率、消耗速度の測定を行った。表1に各項目の測定値を示す。なお電解用電極として良好な各項目の値は、導電率は60S/cm以上、不純物の総和が3000ppm以下の場合を良好とした。また金属中の炭素量について各例に対しおこなったが検出はできなかった。
次に、スピネルフェライト相の組成変化の影響、ならびに酸化物相と金属相との比率の影響を確認するため、表2に示すように仕込み組成比を変更した実験を行った。市販の酸化ニッケル(NiO)粉末と酸化鉄(Fe2O3)粉末とを、NiO/Fe2O3で所定のモルになるように配合し組成を変更した酸化物を作成したほか、金属粉の配合比率を変更し、実施例1〜4および比較例1〜3と同様の実験を行った。なお、組成変化に伴いFe/Ni元素比率を変更させるため焼成温度及び時間は1300℃、3時間とした。
また、実施例10および11の結果から使用する金属は特に限定はなくAgとともにPd、Pt、Au、Rh、Ir、Os等を用いても、同様の結果が得られる。
焼結体の断面をランダムに10視野、500倍で観察し、酸化ニッケル相14とスピネルフェライト相12の面積を求め、その比率(酸化ニッケル相14/スピネルフェライト相12の面積比率)を計算した。
Claims (4)
- スピネルフェライト相および酸化ニッケル相を含む酸化物相と、前記スピネルフェライト相の中に分散する金属相とを有し、
前記スピネルフェライト相を構成する元素比率Fe/Niが2.5〜3.5の範囲であり、前記元素比率とは、スピネルフェライト相の組成式をNi x Fe y O 4 としたときのy/xすなわちNi元素に対するFe元素の比率であり、
電解用電極の断面において、前記酸化ニッケル相と前記スピネルフェライト相の占有面積比率(酸化ニッケル相/スピネルフェライト相)が0(0を含まず)より大きく0.15以下であることを特徴とする、電解用電極。 - 前記電解用電極の断面において、前記金属相の占有面積に対する前記酸化物相の占有面積の比率が80/20〜95/5であることを特徴とする、請求項1に記載の電解用電極。
- 前記金属相は、Cu及びNiを含むことを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の電解用電極。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載の電解用電極を有する、電解装置。
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