JPH03100193A - 電極保護体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電極保護体に関し、特に金属帯状体等の連続
電解処理に対極として使用される不溶性電極の電極保護
体に関するものである。

〔従来の技術とその問題点〕

従来から、帯状鋼板の連続メツキや酸洗に代表される電
解処理においては、対極として珪素鉄、鉛、鉛合金等の
半消耗性又は不溶性の電極が用いられていた（例えば特
公昭５３−１８１６７号参照）。例えば、電解亜鉛メツ
キラインにおいては、鋼板を陰極とし、対極の鉛合金は
陽極として使用され、その際のライン速度は１〜２ｍ／
秒という極めて速いものであり、鋼板の端部はライン方
向と直角にふれながら流れるのが普通である。しかも、
銅板と対極との間の距離は、安定性や経済性等の効果を
上げるために平均約ＩＱｍｍと、極めて狭くしている。

このため、しばしば被処理材の鋼板と対極が接触しショ
ート（短絡）する危険があった。鉛合金電極を使用した
場合、このショート時に鉛合金が発熱で溶解しても、直
ちに溶解熱として熱を吸収し、固化して元に戻るという
特徴があるため、ショートの問題はそれ程切実にはなら
なかった。しかし、鉛合金電極は電解使用時の鉛の溶出
量が１〜１０ｍｇ／ＡＨと比較的大きく、溶出した鉛が
製品メツキ中に混入する欠点がある。

そこで、チタン等の弁金属を基体とし、その表面に白金
族金属や、その酸化物を含む被覆を施した不溶性金属電
極の使用が検討される様になった（例えば特開昭５６−
４７５９７号参照）。この種の電極は、被覆物質の消耗
が鉛電極に比較して１／１０〜１／１００程度と小さく
、実質的に不溶性で寸法安定であるという特徴を有し、
広く使用されるようになりつつある。

ところが、このような金属基体電極を使用して上記のよ
うなシジートを起こすと、被覆層の破壊だけでなく、基
体の破壊をも惹起するという問題がある。これを防ぐた
め、従来電極の表面に弗素樹脂やプラスチック等の網を
買いたり、樹脂やセラミックス等の板を置く等して直接
電極面に鋼板等の被処理材が接触しないようにしている
。しかし、高速で移動する鋼板等のエツジがこれらに当
たると、網では容易に切れてしまい使用に耐えない。

又、板では物理的強度は保持できても電極面全体を保護
する必要上、板の面積が大きくな、り電極面を遮蔽して
実質的に電極の有効面積が制限されてしまう欠点を存し
、電極寿命を短くしたり、処理にむらが出来る問題があ
る。

上記の問題は、電解的酸洗処理等においても同様であり
、特に高速処理では大きな問題であった。

〔発明の目的〕

本発明は、層上の問題を解決し、金属帯状体等の連続電
解処理等に使用される不溶性電極の表面に取り付けられ
て、電極面の遮蔽が極めて小さく、且つ被処理材との接
触による短絡を有効に防１Ｆ出来る十分な強度を有する
電極保護体を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

前記したように、金属帯状体等の連続電解処理等に対極
として使用される不溶性金属電極の表面に設置し、短絡
を防１トする電極保護体は、十分な絶縁性と強度を有す
ると共に、電極面を遮蔽してしまわないことが必要であ
る。そのため、電極保護体を耐食性金属メツシュを基体
とし、その表面に耐食性絶縁被覆を設けて構成すること
により、前記の目的が十分達成されることを見出した。

従って、本発明の該保護体の基体は十分な多孔性を存す
る金属メツシュが用いられる。

具体的には、通常金属板に切れ目を入れて拡開したエキ
スバンドメタルメツシュが好適であるが、金属線を編成
したメツシュ等、他の類似の構造の金属メツシュでも良
い。これらは、多孔性で表面が平坦でないので電極面に
取り付けた際、電解液や発生ガスの流通が確保されると
共に接触部分が最小となり電極活性面の遮蔽を少なくす
ることが出来る。軽度にロール掛けしたエキスバンドメ
ツシュは使用可能であるが、重度にロール掛けして表面
平坦部の大きいものは、接触面積が大きくなるので好ま
しくない。

該金属メツシュは、電極の形状に合わせて適宜の形状、
大きさとすることができるが、厚さは電解液等の流通や
被処理材との距離確保上から通常５ｍｍ以下が好ましい
。開口率は電極面の遮蔽を少なくするため７０％以上で
あることが望ましく、８５〜９０％とすることが好適で
ある。該金属メツシュの材料は十分な強度と耐食性を有
する金属から適宜選択される。アルカリ液中の使用では
ニッケルや鋼が好適であり、チタン又はチタン合金は他
の弁金属類と共に酸及びアルカリのいずれの液にも使用
が可能である。

該金属メツシュ基体の表面は、短絡防１ト保護体として
の電気的絶縁性を確保するため、耐食性絶縁被覆を設け
る。

このような被覆材として絶縁性があり、物理的及び化学
的強度を有する種々の材料を用いることが出来る。例え
ばチタン、タンタル、ジルコニウム、ニオブ等の弁金属
の酸化物、アルミニウム、マグネシウム、珪素等の酸化
物又はそれらを食む酸化物系セラミックスが好適である
が、炭化物、窒化物等を含むものも適宜用いることがで
きる。これらの被覆材料は塗布、焼付法又は溶射決算適
宜の手段で金属メツシュ基体上に形成することができる
。

このようにして得られた電極保護体は、不溶性電極の表
面にボルト１トめ等適宜の手段で取り付けられて電極構
造体として構成され、金属帯状体の連続電解処理等に使
用される。

〔実施例〕

以下、実施例により具体的に説明するが、本発明はこれ
らに限定されるものではない。

２隻■−工 幅３０ｃｍ、長さ５０ｃｍの不溶性金属電極を通電板上
に１２枚取り付けた鋼板の高速連続亜鉛メツキラインに
おける該電極表面に電極保護体をチタンボルトを用いて
密着させて取り付けた。

該保護体は、厚さ１ｍｍのチタン板をエキスバンドメツ
シュ化したものを基体とし、メツシュサイズはＬＷ＝５
０ｍｍ、５Ｗ＝３５ｍｍ、開口率７２％であった。該メ
ツシュはロール掛けをせずにそのまま用いたため、電極
面の遮蔽率は実質的に１０％以下であった。

次いで、該チタンメツシュの全表面にα−アルミナを約
１００μｍの厚さに溶射して耐食性絶縁被覆とした。

得られた保護体を取り付けた電極構造体を装着して上記
高速亜鉛メツキ実ラインを操業したところ、約６ケ月の
連続運転において鋼板ラインとの接触により保護体メツ
シュの一部に断裂が見られたが、電極面は短絡等による
破壊は全く見られず、安全に保護されたことが分かった
。

２隻斑−Ｉ 直径１ｍｍのチタン製ワイヤーを編んで製作したメツシ
ュを基体とし、その表面に酸化チタンと酸化珪素を含む
被覆材ペーストを塗布し、７００℃で加熱焼結して絶縁
被覆を形成し、厚さ約３．５ｍｍ、開口率約９０％の電
極保護体を得た。これを実施例１と同様に電極面に取り
付け、ステンレスの電解酸洗連続ラインの給電用陽極体
として使用した。その結果、約２年の連続運転の間にメ
ツシュ保護体と被処理物との衝突があり、一部のメツシ
ュが損傷を受けたため交換し、一部のメツシュは被覆が
とれてチタンがむき出しになったが、そのまま使用を継
続したところ、同等問題を生ぜず電極面の損傷は全く無
く、電流分布の不均一化も見られなかった。

〔発明の効果〕

本発明による電極保護体は、耐食性金属メツシュを基体
とし、表面に耐食性絶縁被覆を設けて構成したので、十
分な絶縁性と強度を有し、不溶性電極の表面に取り付け
て使用して、該電極と被処理材との接触による短絡を有
効に防］トすることが出来、長期の安全な操業が可能と
なる。又、該保護体を取り付けて使用しても十分な多孔
性を有するので電極面の遮蔽を最少にすることが出来、
気液の流通が十分確保されると共に、電流分布の不均一
化による電極の短寿命化が防市される。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）耐食性金属メッシュを基体とし、その表面に耐食
   性絶縁被覆を設けたことを特徴とする不溶性電極用電極
   保護体。
2. （２）耐食性金属がチタン又はチタン合金である特許請
   求の範囲第（１）項の電極保護体。
3. （３）メッシュの開口率が７０％以上である特許請求の
   範囲第（１）項の電極保護体。
4. （４）耐食性絶縁被覆がセラミックスである特許請求の
   範囲第（１）項の電極保護体。
5. （５）耐食性金属メッシュを基体とし、その表面に耐食
   性絶縁被覆を設けた電極保護体を不溶性電極の表面に取
   り付けたことを特徴とする電極構造体。