JPH0347999A - Support metal having improved surface mor- phology - Google Patents

Support metal having improved surface mor- phology

Info

Publication number
JPH0347999A
JPH0347999A JP2174335A JP17433590A JPH0347999A JP H0347999 A JPH0347999 A JP H0347999A JP 2174335 A JP2174335 A JP 2174335A JP 17433590 A JP17433590 A JP 17433590A JP H0347999 A JPH0347999 A JP H0347999A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
article
microinches
metal
profilometer
average
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.)
Granted
Application number
JP2174335A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2721739B2 (en
Inventor
Kenneth L Hardee
ケネス・エル・ハーディー
Lynne M Ernes
リン・エム・アーンズ
Richard C Carlson
リチャード・シー・カールソン
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.)
Eltech Systems Corp
Original Assignee
Eltech Systems Corp
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=23476784&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JPH0347999(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Eltech Systems Corp filed Critical Eltech Systems Corp
Publication of JPH0347999A publication Critical patent/JPH0347999A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2721739B2 publication Critical patent/JP2721739B2/en
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
    • C25D17/10Electrodes, e.g. composition, counter electrode
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25FPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F3/00Electrolytic etching or polishing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C26/00Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/02Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/06Metallic material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C8/00Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C8/02Pretreatment of the material to be coated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10Etching compositions
    • C23F1/14Aqueous compositions
    • C23F1/16Acidic compositions
    • C23F1/26Acidic compositions for etching refractory metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C7/00Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
    • C25C7/02Electrodes; Connections thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Abstract

A metal surface is now described having enhanced adhesion of subsequently applied coatings. The substrate metal of the article, such as a valve metal as represented by titanium, is provided with a highly desirable surface characteristic for subsequent coating application. This can be initiated by selection of a metal of desirable metallurgy and heat history, including prior heat treatment to provide surface grain boundaries which may be most readily etched. In subsequent etching operation, the surface is made to exhibit well defined, three dimensional grains with deep grain boundaries. Subsequently applied coatings, by penetrating into the etched intergranular valleys, are desirably locked onto the metal substrate surface and provide enhanced lifetime even in rugged commercial environments.

Description

【発明の詳細な説明】 2 (発明の背景) 支持体金属の表面に直接に施される被膜の付着性は、被
覆金属が過酷な工業的環境下で用いられる場合は特に重
要である。被覆前の表面処理および予備処理操作に通常
慎重な注意が払われる。特に、清浄な表面の達成はこの
ような処理または予備処理操作に際して優先的に求めら
れることである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION 2. BACKGROUND OF THE INVENTION The adhesion of coatings applied directly to the surface of a support metal is particularly important when the coated metal is used in harsh industrial environments. Careful attention is usually paid to surface preparation and pretreatment operations prior to coating. In particular, achieving a clean surface is a priority during such treatment or pretreatment operations.

ベース金属に直接に施される被膜の代表例は電気触媒被
膜であり、これはしばしば白金族の貴金属を含有し、バ
ルブ金属(valve metal)などの金属上に直
接に施される。ベース金属に施されるこの電気触媒被膜
の技術領域においては、金属は単に清浄化されて、きわ
めて平滑な表面を与える。
A typical example of a coating applied directly to a base metal is an electrocatalytic coating, which often contains noble metals of the platinum group, and is applied directly onto a metal such as valve metal. In this area of technology of electrocatalytic coatings applied to base metals, the metal is simply cleaned to give a very smooth surface.

米国特許第4.797.182号。フッ素化合物で処理
すると平滑な表面が得られる。米国特許第3,864.
163号。清浄化には化学的脱脂、電解脱脂、または酸
化性の酸による処理が含まれるであろう。米国特許第3
,864,163号。
U.S. Patent No. 4.797.182. Treatment with fluorine compounds provides a smooth surface. U.S. Patent No. 3,864.
No. 163. Cleaning may include chemical degreasing, electrolytic degreasing, or treatment with oxidizing acids. US Patent No. 3
, No. 864, 163.

清浄化に続いて機械的粗面化を行い、表面を被覆用に調
製することができる。米国特許第3.778307号。
Cleaning can be followed by mechanical roughening to prepare the surface for coating. U.S. Patent No. 3.778307.

機械的処理がサンドプラスチングである場合、これに次
いでエツチングを行うことができる。米国特許第3,8
78,083号。あるいは非酸化性酸による酸洗いによ
って被覆用の粗面を調整することもできる。米国特許第
3,864,163号。このような酸洗いに次いで脱脂
を行うことができる。米国再交付特許第28,820号
酸洗いによってチタンは約3.8〜5.1 tt m(
150〜200マイクロインチ)の表面あらさにまで容
易にエツチングされる。″電極用支持体としてのチタン
パヘイフィールド(Hayfield。
If the mechanical treatment is sandblasting, this can be followed by etching. U.S. Patent Nos. 3 and 8
No. 78,083. Alternatively, a rough surface for coating can be prepared by pickling with a non-oxidizing acid. U.S. Patent No. 3,864,163. Such pickling can be followed by degreasing. U.S. Reissued Patent No. 28,820. By pickling, titanium is reduced to approximately 3.8 to 5.1 tt m (
It is easily etched to a surface roughness of 150-200 microinches). ``Titanium Hayfield as a support for electrodes.

P、C,S、)、IMI Re5earch and 
Development Report。
P, C, S,), IMI Re5search and
Development Report.

支持体金属上に既存の被膜が存在する場合、被膜を除去
するために金属を処理することができる。
If there is a pre-existing coating on the support metal, the metal can be treated to remove the coating.

電気触媒被膜用とし°ζは、この種の処理はオキシダン
トまたは酸素の存在下で塩基性物質を含有する溶融物を
用いるものである。これに続いて酸洗いを行い、被覆の
ための本来の表面を復元する。
For electrocatalytic coatings, this type of treatment uses a melt containing a basic substance in the presence of an oxidant or oxygen. This is followed by pickling to restore the original surface for coating.

米国特許第3.573.100号。あるいはアルカリ金
属水素化物を含有する溶融アルカリ金属水酸化物を用い
る場合、これに続いて熱鉱酸処理を行うことが好ましい
。米国特許第3,706,600号。古い被膜を剥離せ
ずに表面を調製することも提案されている。米国特許第
3.684.543号。より最近ではこの方法は新たな
被膜を施す前に古い被膜を活性化することにより改良さ
れている。米国特許第4,446゜245号。
U.S. Patent No. 3.573.100. Alternatively, when using a molten alkali metal hydroxide containing an alkali metal hydride, it is preferable to perform a hot mineral acid treatment subsequently. U.S. Patent No. 3,706,600. It has also been proposed to prepare the surface without stripping off the old coating. U.S. Patent No. 3.684.543. More recently, this method has been improved by activating the old coating before applying the new coating. U.S. Patent No. 4,446°245.

新たな被膜を支持体に固着させるための他の方法−これ
は電気触媒被膜をバルブ金属に施す際に有用であること
が見出された−は、ベース金属上に多孔質酸化物層を形
成するものである。
Another method for adhering the new coating to the support, which has been found to be useful in applying electrocatalytic coatings to valve metal, is to form a porous oxide layer on the base metal. It is something to do.

しかしきわめて厳しい商業的環境、たとえば電気めっき
、電気スズめっき、電鋳または電解抽出に採用される今
日の商業的用途に用いる酸素発生アノードに有用な寿命
の長い被覆金属物品を提供するのは困難であることが分
かった。すなわちこれは連続操作である。潜在的な表面
損傷を含めた過酷な条件を伴う可能性がある。このよう
な操作に電極として用いることができ、優れた被膜付着
性を保持した状態で長期間安定な操作を示す被覆5 金属系支持体を提供することはきわめて望ましいであろ
う。この種の電極を新鮮な金属からのみでなく、再被覆
金属からも提供することもきわめて望ましいであろう。
However, it is difficult to provide long-life coated metal articles useful in today's commercial oxygen generating anodes employed in extremely harsh commercial environments, such as electroplating, electrotin plating, electroforming or electrowinning. I found out something. That is, this is a continuous operation. May involve harsh conditions including potential surface damage. It would be highly desirable to provide a coating 5 metal-based support that could be used as an electrode in such operations and exhibit long-term stable operation while retaining excellent film adhesion. It would also be highly desirable to provide electrodes of this type not only from fresh metal, but also from recoated metal.

(発明の要約) 卓越した被膜付着性を備えた優れた固着被膜を与える金
属表面が見出された。この被覆金属系支持体は著しく過
酷な工業的環境下ですら、きわめて望ましい長期寿命を
もつ。電気触媒被膜用として本発明はより低い有効電流
密度を与え、かつパシベーションに対して好ましい状態
に安定化された支持体金属結晶粒(metal gra
ins)をも達成する。
SUMMARY OF THE INVENTION A metal surface has been discovered that provides an excellent adherent coating with excellent coating adhesion. This coated metal-based support has a very desirable long life, even in extremely harsh industrial environments. For electrocatalytic coatings, the present invention provides support metal grains that give lower effective current densities and are stabilized in a state favorable for passivation.
ins).

−観点においては、本発明は被膜付着性の向上に適合す
る表面を備えた金属物品において、該表面が研摩処理の
有害な作用を受けることなく、望ましい表面結晶粒径を
保有し、該表面が深部粒界(deep grain b
oundaries)を伴う三次元結晶粒を含み、該表
面が金属表面の粒界に位置する不純物のエツチングを含
めてエツチングされており、この粒子間エツチングによ
ってプロフィルメーター6 測定による平均表面あらさ少なくとも約6.4μm(2
50マイクロインチ)および平均表面ピーク数少なくと
も約167cm (40/インチ)−プロフィルメータ
ー−閾値上限約10.2μm (400マイクロインチ
)およびプロフィルメーター−閾値上限約7.6#m(
300マイクロインチ)を基準とする−が与えられた物
品を目的とする。
- In one aspect, the present invention provides a metal article with a surface compatible with improved coating adhesion, wherein the surface retains a desirable surface grain size without being subjected to the deleterious effects of an abrasive treatment; deep grain B
The surface is etched, including the etching of impurities located at the grain boundaries of the metal surface, and this intergranular etching results in an average surface roughness of at least about 6.5 mm as measured by a profilometer. 4 μm (2
50 microinches) and average surface peak count of at least about 167 cm (40/inch) - profilometer - threshold upper limit of about 10.2 μm (400 microinches) and profilometer - threshold upper limit of about 7.6 #m (
300 microinches) for the given article.

他の観点においては本発明は不純なバルブ金属表面を該
表面における被膜付着性向上のために調製する方法にお
いて、少なくとも実質的に連続した粒子間鈍物ネットワ
ークー金属の表面にある不純物を含む一を与えるに十分
な期間1.高められた温度での焼なましを表面に施し;
得られた焼なまし表面を冷却し;そして該表面を高めら
れた温度で強酸または強苛性アルカリ系エツチング剤に
より粒子間エツチングし;その際、該表面が表面研摩処
理の有害な作用を少なくとも実質的に受けない状態を維
持することよりなる方法を目的とする。
In another aspect, the present invention provides a method for preparing an impure valve metal surface for improving coating adhesion thereon, including at least a substantially continuous interparticle obtuse network - an impurity containing impurity on the surface of the metal. for a period sufficient to provide 1. surface annealing at elevated temperatures;
The resulting annealed surface is cooled; and the surface is intergranularly etched with a strong acid or caustic etchant at elevated temperatures; The aim is to maintain a state of being free from negative effects.

さらに他の観点におい°ζは、本発明は被膜(=J着性
の向上に適合する表面を備えた金属物品において、該表
面がプロフィルメーターにより測定して平均表面あらさ
少なくとも約6.4μm (250マイクロインチ)お
よび平均表面ピーク数少なくとも約16/cm (40
/インチ)−上記の闇値下限および上限を基準とする一
を有する物品を目的とする。この表面はきわめて好まし
くは最大ピークと最大バレーとの距離少なくとも約25
.4μm (1、000マイクロインチ)および平均ピ
ーク高さ少なくとも約25.4μm(1,000マイク
ロインチ)をも有する。
In yet another aspect, °ζ is a metal article having a surface suitable for improving adhesion of a coating (=J), wherein the surface has an average surface roughness of at least about 6.4 μm (250 μm) as measured by a profilometer. microinch) and average surface peak number of at least about 16/cm (40
/inch) - is intended for articles having a dark value of 1 relative to the lower and upper dark limits listed above. This surface most preferably has a maximum peak to maximum valley distance of at least about 25
.. 4 μm (1,000 microinches) and an average peak height of at least about 25.4 μm (1,000 microinches).

十分に調製された金属が電気触媒被覆され、酸素発生電
極として用いられる場合、連続的な電気亜鉛めっき(e
lectrogalvanizing)電気スズめっき
、電鋳または電解抽出を含めた過酷な商業的操作におい
てすら、この種の電極はきわめて望ましい有効寿命をも
つ。またこの種の金属は電極として効果的に低い電流密
度を与え、これは上記の用途またはたとえば水もしくは
海水用の電極として用いた場合に、電極の寿命を延長さ
せるのに役立つ。
Continuous electrogalvanizing (e.g.
Even in harsh commercial operations, including electrogalvanizing, electroplating, electroforming or electrowinning, this type of electrode has a highly desirable service life. This type of metal also provides an effective low current density as an electrode, which helps to extend the life of the electrode when used in the above-mentioned applications or as an electrode for water or seawater, for example.

(好ましい形態の説明) 支持体の金属は被覆可能な金属のいずれかであると広く
考えられる。特定の電気触媒被膜用としては支持体金属
はたとえばニッケルまたはマンガンであろうめ(、大部
分の場合はチタン、タンタル、アルミニウム、ジルコニ
ウムおよびニオブを含めたバルブ金属である。そのラッ
ギドネス(ruggedness)、耐食性および有効
性に関して特に重要なものはチタンである。普通に入手
しうる金属元素自体のほかに、支持体として適した金属
には合金および金属混合物が含まれる。たとえばチタン
をニッケル、コバルト、鉄、マンガンまたは銅と合金す
ることもできる。より詳細にはグレード5のチタンは6
.75重量%までのアルミニウムおよび4.5重量%ま
でのバナジウムを、グレード6のものは6%までのアル
ミニウムおよび3%までのスズを、グレード7のものは
0.25重量%までのパラジウムを、グレード10のも
のは10〜13重量%までのモリブデンおよび4.5〜
7.5重量%までのジルコニウムなどを含有するであろ
う。
DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS The metal of the support is broadly considered to be any coatable metal. For a particular electrocatalytic coating, the support metal may be, for example, nickel or manganese (but most often valve metals, including titanium, tantalum, aluminum, zirconium, and niobium). and of particular importance with respect to effectiveness is titanium.Besides the commonly available metallic elements themselves, metals suitable as supports include alloys and metal mixtures; for example, titanium is combined with nickel, cobalt, iron, It can also be alloyed with manganese or copper.More specifically grade 5 titanium is 6
.. up to 75% aluminum and up to 4.5% vanadium, grade 6 up to 6% aluminum and 3% tin, grade 7 up to 0.25% palladium; Grade 10 contains up to 10-13% molybdenum and 4.5-
It will contain up to 7.5% by weight of zirconium, etc.

金属元素、合金および金属混合物とは、特にそれらが普
通に得られる状態の、すなわち小量の不9 鈍物を含む金属を意味する。従って特定の金属、たとえ
ばチタン乙こついては、他の成分が合金または合金プラ
ス不純物であるものを含む種々のグレードの金属が得ら
れる。チタンの場合、鉄が通常の不純物である。その最
大濃度はグレード1および11についての0.2重量%
から、グレード4および6についての0,5%番こまで
及ぶと予想しうる。
By metallic elements, alloys and metallic mixtures are meant, in particular, metals in the state in which they are normally obtained, ie containing small amounts of impurities. Therefore, for a particular metal, such as titanium, various grades of the metal can be obtained, including those in which the other components are alloys or alloys plus impurities. In the case of titanium, iron is a common impurity. Its maximum concentration is 0.2% by weight for grades 1 and 11
It can be expected to range from 0.5% for grades 4 and 6.

各種グレードのチタンを通し°ζ見出される他の不純物
には窒素、炭素、水素および酸素が含まれる。
Other impurities found throughout various grades of titanium include nitrogen, carbon, hydrogen and oxygen.

チタン粒界に位置するβ−チタンはエツチングを受けや
すいので、ごのβ−チタンはこの考察の目的に対しては
ごごでは不純物とみなされる。従ってここで論しる不純
物のエツチングには金属自体のあ゛る相のエツチングが
含まれる場合もある。βチタンのはかに特定の金属チタ
ンはβ−チタン安定剤を含む場合があり、それらのうぢ
若干はきわめて少量で不純物として存在し、これにはバ
ナジーノム、ニオブ゛、タンタル、モリフ゛デン、ルテ
ニウム、ジルコニウム、スズ、ハフニウムおよびそれら
の混合物が含まれる。チタンのグレードにっ0 いては八STM R265−7旧こ詳述されるチタンに
関メる標準明細に、より詳細に述べられている。
Since the β-titanium located at the titanium grain boundaries is susceptible to etching, the β-titanium is considered an impurity in the grain for the purposes of this discussion. Therefore, the etching of impurities discussed herein may also include etching of certain phases of the metal itself. The very specific metal titanium of beta-titanium may contain beta-titanium stabilizers, some of which are present in very small amounts as impurities, including vanadium, niobium, tantalum, molybdenum, ruthenium, Includes zirconium, tin, hafnium and mixtures thereof. The grades of titanium are described in more detail in the standard specification relating to titanium detailed in STM R265-7.

選ばれる金属、および後続の金属表面処理の様式に関係
なく、支持体金属は清浄な表面であることが有利である
。これは清浄な金属表面を得るために採用されるいかな
る処理法によっても得られるが、ただし古い被膜を除去
するために要求されない限り、機械的清浄化は一般に最
小限に抑え、避けるることが好ましい。従って通常の化
学的もしくは電解による脂肪清浄法、または他の化学的
・清浄操作を採用することが有利である。
Regardless of the metal chosen and the mode of subsequent metal surface treatment, it is advantageous for the support metal to have a clean surface. This can be achieved by any treatment method employed to obtain a clean metal surface, although mechanical cleaning is generally minimized and preferably avoided unless required to remove old coatings. . It is therefore advantageous to employ conventional chemical or electrolytic fat cleaning methods or other chemical cleaning operations.

金属表面に古い被膜が存在する場合は、再被覆前にこれ
に対処する必要がある。最終製品が電気触媒被膜を備え
た状態で用いられる場合、たとえば酸素発生電極として
用いられる場合、最大限の性能を得るためには古い被膜
を除去することが好ましい。バルブ金属における電気化
学的活性被膜に関する本発明の技術分野では、被膜を除
去するための化学的手段は周知ごある。たとえば米国特
許第3,513,100号明細書乙こ教示されるように
、本質的に塩基性の物質の溶融物を施し、次いで初酸洗
いすることにまって、金属表面が適切に復元されるであ
ろう。あるいは米国特許第3.706.600号明細書
に記載されるよう番こ、アルカリ金属水素化物を含有す
るアルカリ金属水酸化物の溶融物で処理したのち鉱酸で
処理覆ることも有用である。
If an old coating is present on the metal surface, this will need to be addressed before recoating. If the final product is to be used with an electrocatalytic coating, for example as an oxygen generating electrode, it is preferable to remove the old coating for maximum performance. Chemical means for removing coatings are well known in the art of this invention relating to electrochemically active coatings on valve metals. For example, as taught in U.S. Pat. No. 3,513,100, applying a melt of an essentially basic material followed by an initial pickling process properly restores the metal surface. There will be. Alternatively, as described in US Pat. No. 3,706,600, it is also useful to treat with a melt of an alkali metal hydroxide containing an alkali metal hydride followed by treatment with a mineral acid.

清浄化された表面、または好ましくは調製および清浄化
された表面が得られると、特にバルブ金属に電気触媒被
膜を施す場合には、本発明の実施に際して大部分の場合
エツチングGこよって粗面を得ることが考慮される。本
発明のエツチングの概念においては十分に露出した三次
元結晶粒を与える深部粒界を提示するために、金属表面
を攻撃的にエツチングすることが重要である。この操作
によっ゛にれらの粒界に位置する不純物をエツチングす
ることが好まし、い。便宜ヒ.エッチング可能な粒界不
純物を含む金属をごごごは適正な“金属性(metal
lurgy)”をもつと呼ぶ。しかしエツチングにより
達成される粗面性のほかにまたはこれと共に採用しうる
他の粗面化法も考慮され、たとえばバルブ金属またはバ
ルブ金属酸化物−バルブ金属亜酸化物(suhoxid
e)を含む一1種または2種以上を金属表面にプラス溶
射することによって粗面性を得るごともできる。Sこれ
らの特性をプロフィルメーターにより測定したちのにつ
いては、のぢにより詳細ムこ述べる、 粗面性を得るエツチング法を選ぶ場合、本発明の重要な
観点は粒界にある金属不純物の増強を伴う。これは金属
調製の全プロセスの初期の段階で行うことが有利である
。考慮されるこの増強の一力法は、金属に対する不純物
1種または2種以十を粒界に誘導または導入することで
ある。たとえば特に代表的な金属チタンについては、こ
の金属不純物には鉄、窒素、炭素、水素、酸素およびβ
チタンが含まれる。採用しうる不純物導入法には表面析
出、たとえば蒸着、次いで表面不純物の拡散のための熱
処理が含まれるが、不純物増強のために特に考慮される
方法は、チタン金属に水素含有処理を施すことであるっ
これは金属を高められた温度で水素雰囲気に暴露Jるご
とによって達3 成される。あるいはその金属をカソードとし′C1カッ
ーF番こ水素を発生ずる適切な電解液中で電気化学的に
水素処理することができる。
Once a cleaned surface, or preferably a prepared and cleaned surface, is obtained, in the practice of the present invention, etching G is used to roughen the surface, especially when applying an electrocatalytic coating to valve metal. Gaining is considered. In the etching concept of the present invention, it is important to aggressively etch the metal surface to present deep grain boundaries that provide well-exposed three-dimensional grains. It is preferable that impurities located at these grain boundaries be etched by this operation. Convenience h. Processing metals containing etchable grain boundary impurities to ensure proper “metallicity”
However, in addition to or in conjunction with the roughness achieved by etching, other roughening methods are also considered, such as valve metal or valve metal oxide-valve metal suboxide. (suhoxid
Roughness can also be obtained by spraying one or more of e) onto the metal surface. The details of how these properties were measured using a profilometer will be described below. When selecting an etching method to obtain surface roughness, an important aspect of the present invention is to enhance the metal impurities at the grain boundaries. Accompany. It is advantageous to do this at an early stage of the entire metal preparation process. One method of this enhancement that is considered is to induce or introduce one or more impurities to the metal into the grain boundaries. For example, in the most typical metal titanium, this metal impurity includes iron, nitrogen, carbon, hydrogen, oxygen and β.
Contains titanium. While possible impurity introduction methods include surface precipitation, e.g. vapor deposition, followed by heat treatment for diffusion of surface impurities, a method of particular consideration for impurity enhancement is to subject the titanium metal to a hydrogen-containing treatment. This is accomplished in part by exposing the metal to a hydrogen atmosphere at elevated temperatures. Alternatively, hydrogen treatment can be carried out electrochemically using the metal as a cathode in a suitable electrolyte that generates hydrogen.

エツチングを伴う本発明の観点の他の形態−この観点に
よれば粒界の不純を物を増強することができる−は金属
の熱処理履歴を伴う。たとえば(−タンなどの金属をエ
ツチングのために調製するには、たとえば焼なましによ
り金属をコンディジ1ニングt7て不純物を粒界へ拡散
させることがきわめて有用である。たとえばグレード]
のチタンを適正に焼なま1.すると、粒弄ぶこおける鉄
不純物の濃度が増大するであろう。適切な調製法に焼な
す1、が含まれ、金属がグレード1のチタンごある場合
、チタンを少なくとも約500℃の温度で少なくとも約
15分間、焼なましすることができる。操作の効率のた
めには、より高められた焼なまし温度、たとえば600
〜800℃が有利である。このようにより高い温度での
焼なまし時間は一般に15分間ないし4時間程度であろ
う。あるいは短時間の高温焼きなまし、たとえば800
℃程度で数分間、たとえ24 ば5〜10分間を行い、次いで急冷または徐冷後にごく
低温(200〜400’(’:が一般的である)で数時
間(10〜20時間が一般的である)処理することもで
きる。適切な条件には、空気中もしくは真空下での、ま
たーは不活性ガス、たとえばアルゴンを用いた焼なまし
が含まれる。焼なまし金属を次いで冷却すると、粒界が
エツチングに適した状態に安定化する。安定化は金属を
制御下でもしくは象、速に冷却することにより、または
焼入れを含めた他の通常の金属冷却法により行うことが
できる。便宜ヒ、このように安定化された金属をごS二
では望ましい゛熱履歴゛をもつ金属と呼ぶや 本発明のエツチングの観点につき被膜のイへ1着性を高
めるためには、蒸気の適正な粒界金属性を備えた金属表
面と、有利な結晶粒径を組合わせるS二とが望ましい。
Another aspect of the present invention involving etching, according to which grain boundary impurities can be enhanced, involves the heat treatment history of the metal. For example, to prepare metals such as (-tan) for etching, it is very useful to condition the metal, e.g. by annealing, to diffuse impurities into the grain boundaries.
1. Properly annealing the titanium. Then, the concentration of iron impurities in the grains will increase. If a suitable preparation method includes annealing 1, and the metal is grade 1 titanium, the titanium can be annealed at a temperature of at least about 500° C. for at least about 15 minutes. For efficiency of operation, higher annealing temperatures, e.g.
~800°C is advantageous. Annealing times at these higher temperatures will generally be on the order of 15 minutes to 4 hours. or short-term high temperature annealing, e.g. 800
℃ for several minutes, for example 5 to 10 minutes, and then quenched or slowly cooled for several hours (generally 10 to 20 hours) at a very low temperature (200 to 400'(': is common). Suitable conditions include annealing in air or under vacuum or with an inert gas, such as argon.The annealed metal can then be cooled to The grain boundaries are stabilized to a state suitable for etching. Stabilization can be accomplished by controlled or rapid cooling of the metal, or by other conventional methods of cooling metals, including quenching. H. Metals stabilized in this way are referred to as metals with a desirable thermal history. From the etching perspective of the present invention, in order to increase the adhesion of the film, it is necessary to use an appropriate amount of steam. S2, which combines a metal surface with grain boundary metallicity and advantageous grain size, is desirable.

この場合も一例とL7でチタンについ゛こ述べると、少
なくとも実質量の結晶粒が約3〜約7の結晶粒径をもつ
、′!とが有利である。、°二、′二で述べる結晶粒径
(grain 5tze)は/IsTM I’!  1
12−84に示された表示によるものである。約3未満
の千タン結晶粒径は高い割合の幅広い結晶粒を生じ、J
これは有利な被膜付着性を損う。約7を上回る結晶粒径
すよ最良の三次元結晶粒組織の発現にとって望ましくな
いつチタンに関して好ましくは、結晶粒は約4〜約6の
粒径をもつであろう。
Again, referring to titanium as an example and L7, at least a substantial amount of the grains have a grain size of about 3 to about 7'! is advantageous. The grain size (grain 5tze) described in , °2,'2 is /IsTM I'! 1
This is based on the display shown in No. 12-84. A 1,000 tan grain size less than about 3,000 produces a high proportion of broad grains and J
This impairs the advantageous film adhesion. Preferably, for titanium, the grains will have a grain size of about 4 to about 6, as grain sizes greater than about 7 are undesirable for optimal three-dimensional grain structure development.

以上の操作、たとえば清浄化、または被膜除去および清
浄化、ならび6.二目的とするずずぎおよび乾燥工程、
ならびに、′これに続くいずれの粒界エツチングのため
の不純物増強ののち、金属表面は後続操作に適した状態
となるうこれがエツチングである場合、これは攻撃的t
C粒界攻撃を生しるのに十分な活性をもつエツチング液
を用いて行われる。
The above operations, such as cleaning, or coating removal and cleaning, and 6. Dual purpose zuzugi and drying process,
and 'After impurity enhancement for any subsequent grain boundary etching, the metal surface is in a condition suitable for subsequent operations. If this is an etching, then this is an aggressive etching
This is done using an etching solution with sufficient activity to cause C grain boundary attack.

−船釣なエツチング液t、L酸溶液°ごある。これらは
塩酸、硫酸、過塩素酸、硝酸、シ1つ酸、酒石酸および
リン酸、ならび6.二それらの混合物、たとiば王水に
より得られる。使用しうる他のエラ千ング剤には苛性′
?ルカリ系エツチング剤、たとえば水酸化カリウム/過
酸化水素組合わせ溶液、または硝酸カリウムを含む水酸
化カリウム溶融物が含まれる。操作の効率のため.エッ
チング液は強い、または濃厚な溶液、たとえば塩酸の1
8〜22重量%溶液であることが有利であるうさらにご
の溶液はエツチングGこ際して高められた温度、たとえ
ば80℃1または水溶液についてtitそれ以上、しば
17ば沸騰状態もしくはその付近、またはそれ以上、た
と誠ば連流状態に保持される11とが有利である。
- Etching liquid and L acid solution are available. These are hydrochloric acid, sulfuric acid, perchloric acid, nitric acid, silicic acid, tartaric acid and phosphoric acid; and mixtures thereof, such as aqua regia. Other gill-thinning agents that may be used include caustic
? Included are alkali-based etching agents, such as a combination potassium hydroxide/hydrogen peroxide solution, or a potassium hydroxide melt containing potassium nitrate. For operational efficiency. Etching solutions are strong or concentrated solutions, such as hydrochloric acid
The solution in the container, which is advantageously a 8-22% solution by weight, is etched at an elevated temperature, e.g. , or more, 11 being held in continuous flow is advantageous.

エツチングののぢ.エッチングされた金属表面にず1ぎ
および乾燥工程を施して、表面を′$、覆用に調製する
ζ1とができる。
Etching. The etched metal surface is subjected to a grinding and drying process to prepare the surface for overlaying.

目的とする表面あらさを達成するため乙こ採用する方法
に関係1.’c <、l、−と末ばプラズマ溶η・1ま
たは粒子間エツチングのいずれ′ごあっても、金属表面
ば平均表面あらさ(Ra)少なくとも約6.41t m
 I’!50マイクロインチ)および平均表面ピーク数
(Nr)少なくとも約16/CTrl(40/インチ)
をもつ、二とが必要ごある。表面ピーク数は一般に閾値
下限約1.6pm(300マイクロインチ)および閾イ
直ト限約111−2l11−27zマイクロインチ)ム
こおいて測定される。平均表面あらさ約6.4 tt 
m (250マイクロインチ)未満の表面は、平均表面
ピーク数的16 / c+n (AO/インタフ チ)未満の表面と同様に、要求される実質的に増強され
た被膜付着性を得るには望ましくないほど平滑であろう
。有利には、表面は約6.4μm (250マイクロイ
ンチ)以上、たとえば約19.1〜38.1μm (7
50〜1500マイクロインチ)の程度の平均表面あら
さを有し、約5,1μm (200マイクロインチ)以
下の低いスポットを含まない。有利には、表面平滑性を
避ける最良の条件では、表面は約5.3〜5.6μm(
210〜220マイクロインチ)以下の低いスポットを
含まない。表面が約7.6〜12.7μl11(約30
0〜約500マイクロインチ)の平均表面あらさをもつ
ことが好ましい。有利には表面は平均ピーク数少なくと
も約24/cm (60/インチ)を有し、ただしこれ
は51/[相](130/インチ)以上に及んでもよく
、平均約31〜約47/cm(約80〜約120/イン
チ)が好ましい。さらに表面が最大ピークと最大バレー
(Rz)との平均距離少なくとも約25.4μm(1,
000マイクロインチ)を示し、最大ピーク高さ(Rm
)少なくとも約25.4μm(1,000フィクロイン
チ)を示すことが有利である。以上の表面特性は8 すべてプロフィルメーターにより測定されたものである
。より望ましくは被覆用表面はRm値少なくとも約 3
8.1〜約88.9μm(約1 、500〜約3,50
0マイクロインチ)を示し、最大バレー特性少なくとも
約38.1〜約88.9μl11(約1,500〜約3
500マイクロインチ)を示すであろう。
1. Relates to the method adopted to achieve the desired surface roughness. If 'c <, l, -, no matter whether plasma melting η・1 or interparticle etching is used, the average surface roughness (Ra) of the metal surface is at least about 6.41 t m.
I'! 50 microinch) and an average surface peak number (Nr) of at least about 16/CTrl (40/inch)
There is a need for two things. Surface peak numbers are generally measured at a lower threshold of about 1.6 pm (300 microinches) and a lower threshold of about 111-211-27 microinches. Average surface roughness approximately 6.4 tt
Surfaces less than 250 microinches are undesirably difficult to obtain the required substantially enhanced coating adhesion, as are surfaces less than 16/c+n (AO/intertaft) in average surface peak number. It will be smooth. Advantageously, the surface is about 6.4 μm (250 microinches) or more, such as about 19.1-38.1 μm (7
It has an average surface roughness on the order of 50 to 1500 microinches) and contains no low spots below about 5.1 micrometers (200 microinches). Advantageously, in the best conditions to avoid surface smoothness, the surface is about 5.3-5.6 μm (
Contains no spots as low as 210-220 microinches. The surface is approximately 7.6-12.7 μl11 (approximately 30
It is preferred to have an average surface roughness of from 0 to about 500 microinches. Advantageously, the surface has an average peak count of at least about 24/cm (60/in), although this may range up to 51/[phase] (130/in) or more, with an average of about 31 to about 47/in. (about 80 to about 120/inch) is preferred. Furthermore, the surface has an average distance between the largest peak and the largest valley (Rz) of at least about 25.4 μm (1,
000 microinches) and the maximum peak height (Rm
) advantageously exhibit at least about 25.4 μm (1,000 phycroinches). All of the above surface properties were measured using a profilometer. More desirably the coating surface has an Rm value of at least about 3.
8.1 to about 88.9 μm (about 1,500 to about 3,50
0 microinch) and a maximum valley characteristic of at least about 38.1 to about 88.9 μl11 (about 1,500 to about 3
500 microinches).

エツチングされた金属表面に次いで施される電気化学的
活性被膜の代表例は、白金その他の白金族金属によっ°
ζ得られるものであるか、またはそれらは活性酸化物被
膜、たとえば白金族金属酸化物、マグネタイト、フェラ
イト、コバルトスピネル、または混合金属酸化物被膜に
より代表される。
A typical example of an electrochemically active coating that is subsequently applied to an etched metal surface is platinum or other platinum group metal.
ζ or they are represented by active oxide coatings such as platinum group metal oxides, magnetite, ferrite, cobalt spinel, or mixed metal oxide coatings.

これらの被膜は一般に電流化学工業においてアノード被
膜として用いるために開発された。これらは水性または
溶剤性であり、かとえばアルコール溶剤を用いる。この
種類の適切な被膜は一般に米国特許第3,265,52
6.3,632,498.3,711,385および4
,528,084号明細書のいずれかに記載されている
。混合金属酸化物被膜はしばしば少なくとも1種のバル
ブ金属酸化物、ならびに白金、バラジラム、ロジウム、
イリジウムおよびルテニウムを含む白金族金属、または
それら自体のおよび他の金属との混合物の酸化物を含有
する。以Fに挙げたもののほか、被膜にはさらに二酸化
マンガン、二酸化鉛、白金酸塩被膜たとえばMxPt3
On  (式中、Mはアルカリ金属であり、Xは一般ム
こ約0.5を目標とされる)、ニッケル−酸化ニッケル
、およびニッケル十ランタニド酸化物が含まれる。
These coatings were generally developed for use as anode coatings in the electrochemical industry. These may be aqueous or solvent-based, for example using alcoholic solvents. Suitable coatings of this type are commonly found in U.S. Pat. No. 3,265,52
6.3,632,498.3,711,385 and 4
, 528,084. Mixed metal oxide coatings often contain at least one valve metal oxide, as well as platinum, valadiram, rhodium,
Contains oxides of platinum group metals, including iridium and ruthenium, or on their own and in mixtures with other metals. In addition to those listed below, the coating may further include manganese dioxide, lead dioxide, platinate coatings such as MxPt3.
(where M is an alkali metal and X is generally targeted to be about 0.5), nickel-nickel oxide, and nickel decalanthanide oxide.

被膜は液状被覆用組成物を支持体金属に施すのムこ有用
ないずれかの方法によって金属に施される。
The coating is applied to the metal by any convenient method for applying a liquid coating composition to a support metal.

これらの方法には浸漬スピン法および浸漬ドレン法、は
け塗り、ローラー塗り、ならびに吹付は塗り、たとえば
静電吹付は法が含まれる。さらに吹付は併用法、たとえ
ば吹付けを伴う浸漬ドレン法も用いられる。電気化学的
活性被膜を得るための上記塗布用組成物につい℃は、改
良浸漬ドレン操作がきわめて有効である。F記塗布法の
いずれかを行ったのち、液状塗布用組成物から取出した
のぢ、被覆された金属表面を単に浸漬ドレンするか、ま
たは他の被覆後処理、たとえば強制風乾する。
These methods include dip spin and dip drain methods, brushing, roller coating, and spray coating, such as electrostatic spraying. Furthermore, a combination method of spraying, such as an immersion drain method with spraying, is also used. For the above coating compositions to obtain electrochemically active coatings, a modified dip-drain operation is very effective. After performing any of the coating methods described in Section F, upon removal from the liquid coating composition, the coated metal surface may be simply dip-drained or subjected to other post-coating treatments, such as forced air drying.

電気触媒被膜の一般的な硬化条件には約300〜約60
0℃の硬化温度が含まれる。硬化時間は各被膜層につい
Cのわずか数分間から1時間以上に及び、たとえば数層
の被膜を施したのちにはより長い硬化時間を要する。し
かし高められた温度、およびこの高められた温度に長期
間暴露するという焼なまし条件と重複した硬化処理は、
操作の経済性のために一般に避けられる。一般Gこ、用
いられる硬化法は金属支持体上の被膜を硬化させるため
に採用しうるいかなる方法であってもよい。たとえばコ
ンベヤーオーブンを含めたオーブン硬化を利用しうる。
Typical curing conditions for electrocatalytic coatings include about 300 to about 60
A curing temperature of 0°C is included. Curing times range from just a few minutes to over an hour for each coating layer, with longer curing times required after several coatings have been applied, for example. However, the hardening process overlaps with the annealing conditions of elevated temperatures and prolonged exposure to these elevated temperatures.
Generally avoided due to economics of operation. General The curing method used may be any method that can be employed to cure a coating on a metal support. For example, oven curing may be utilized, including conveyor ovens.

さらに赤外硬化法も有用である。きわめて経済的な硬化
法にはオーブン硬化が用いられ、電気触媒被膜に用いら
れる硬化温度は約450〜約550℃であろう。この温
度では硬化時間はわずか数分間であり、たとえば大部分
の場合、施された各被膜層につき約3〜10分間が用い
られるごあろう。
Additionally, infrared curing methods are also useful. A very economical curing method uses oven curing, and the curing temperature used for electrocatalytic coatings will be from about 450 to about 550<0>C. At this temperature, curing time is only a few minutes; for example, in most cases about 3 to 10 minutes will be used for each layer of coating applied.

以下の例は本発明の実施態様を示し、かつ比較的も示す
。しかし本発明の実施態様を本発明の限1 定と解すべきではない。
The following examples illustrate embodiments of the invention and are also comparative. However, the embodiments of the present invention should not be construed as limiting the invention.

実施例1 寸法約5.1.CTII X 15.2cm X 1.
Oc+m (2インチ×6インチ×3八インチ)であり
、AS1’M R265−79の明細に従っ゛ζ測定し
て非合金グレード1のチタンであるチタンプレートを用
いた。従ってこのチタンシートは最高0.20%の鉄不
純物を含有していた。
Example 1 Dimensions approximately 5.1. CTII x 15.2cm x 1.
A titanium plate was used that was 2 in. x 6 in. This titanium sheet therefore contained up to 0.20% iron impurities.

新鮮なグレードTのチタンプレートであるこのプレート
をテトラクロロエチレン蒸気中で脱脂し、脱イオン水で
ずすぎ、風乾した。次いでこれを95TJこ加熱された
20重量%塩酸水溶液に浸漬するごとにより約1時間エ
ツチングした。熱塩酸から取出したのぢ、プレートを再
び脱イオン水でずすぎ、風乾し7た。このエツチング番
こよってプレートはプレート表面積ボ当たり500〜6
00gの減量を生じた。
The plates, which were fresh grade T titanium plates, were degreased in tetrachloroethylene vapor, rinsed with deionized water, and air dried. This was then etched for about 1 hour by immersing it in a 20% by weight aqueous hydrochloric acid solution heated to 95 TJ. After removal from the hot hydrochloric acid, the plates were rinsed again with deionized water and air dried. Due to this etching number, the plate has a surface area of 500 to 6
A weight loss of 0.00 g occurred.

この減量はプレート試料をエツチング前および後に秤量
し、次いでプレートの大きな2平面の表面積に基づく直
接計算によってボ当たりの減量を計算することによって
判定される。
This loss is determined by weighing the plate sample before and after etching and then calculating the loss per hole by direct calculation based on the large biplanar surface area of the plate.

次いで広い両面における試料プレートの表面粗2 織をこの試験において40×から60×までの種々の倍
率の立体顕微鏡下に検査した。この、プレート表面は明
瞭な三次元粒界エツチングを有することが認められた。
The surface roughness of the sample plate on both wide sides was then examined in this test under a stereomicroscope at various magnifications from 40x to 60x. It was observed that the plate surface had clear three-dimensional grain boundary etching.

エツチングされた表面を次いでホムメルヴエルク社製ホ
ムメル・モデルT 1000 C計測器ヲ用いて表面プ
ロフィルメーター測定した。プレート表面プロフィルメ
ーター測定値は、プレートの大きな平面上に計測器をラ
ンダムな方向に走行させることにより行った8回の別個
の測定から計算された平均値である。これによって表面
あらさ(Ra)約10、Op rn (393マイクロ
インチ)、ピーク数(Nr)約34/cm (86/イ
ンチ)、および最大ピークと最大バレー(Rz)との平
均距離約53.4μm (2104マイクロインチ)で
あった。ピーク数は閾値下限約7.6μm(300マイ
クロインチ)および上限的10.2μm (400マイ
クロインチ)の範囲内で測定された。
The etched surface was then subjected to surface profilometer measurements using a Hommel Model T 1000 C instrument manufactured by Hommel Werck. Plate surface profilometer measurements are average values calculated from eight separate measurements taken by running the instrument in random directions over a large plane of the plate. As a result, the surface roughness (Ra) is approximately 10, Op rn (393 microinches), the number of peaks (Nr) is approximately 34/cm (86/inch), and the average distance between the maximum peak and maximum valley (Rz) is approximately 53.4 μm. (2104 microinches). The number of peaks was measured within a lower threshold of about 300 microinches and an upper threshold of 400 microinches.

比較例1 非合金グレードlのチタンのチタンプレート試料−ただ
し実施例1のプレート試料と異なるハッチからのもの一
を実施例1と同じ条件下でエツチングした。視覚的には
得られたチタンプレート試料のエツチング表面は、実施
例1の方法で観察して明瞭な粒界エツチングを含まない
ことが認められた。実施例1の方法で行った後続のプロ
フィルメーター測定は平均値約4.0μm(157マイ
クロインチ)(Ra) 、約12/cm (31/イン
チ>  (Nr) 、および約23.6μm(931マ
イクロインチ) (Rz)を示した。視覚的に判定して
明瞭な結晶粒が無いこと、およびプロフィルメーターに
より判定して明瞭な三次元粒界エツチングが無いことか
ら、このプレート試料は比較試料であった。
Comparative Example 1 A titanium plate sample of unalloyed grade I titanium, but from a different hatch than the plate sample of Example 1, was etched under the same conditions as Example 1. Visually, the etched surface of the titanium plate sample obtained was observed using the method of Example 1 and was found to contain no obvious grain boundary etching. Subsequent profilometer measurements made in the manner of Example 1 averaged approximately 4.0 μm (157 microinches) (Ra), approximately 12/cm (31/in> (Nr)), and approximately 23.6 μm (931 microinches). inch) (Rz). This plate sample was not a comparative sample due to the absence of distinct grains as determined visually and the absence of distinct three-dimensional grain boundary etching as determined by profilometer. Ta.

実施例 2 比較例1のプレート試料に用いたものと同一バッチの非
合金チタンからの第2試料に焼なまし操作を施した。こ
の操作においては、試料をオーブンに入れ、気温が70
0℃に達するまでオーブンを加熱した。次いでこの気温
を15分間保持し、450℃に冷却し、30分間保持し
た。次いで試料をオーブン内に保持した状態で、オーブ
ン気温を1.5時間の間に約200℃に冷却した。次い
で試料を室温に冷却するために取出した。
Example 2 A second sample from the same batch of unalloyed titanium used for the plate sample of Comparative Example 1 was subjected to an annealing operation. In this operation, the sample is placed in an oven and the temperature is 70°C.
The oven was heated until it reached 0°C. This temperature was then held for 15 minutes, cooled to 450°C and held for 30 minutes. The oven temperature was then cooled to approximately 200° C. over a period of 1.5 hours while the sample was kept in the oven. The sample was then removed to cool to room temperature.

次いで得られた被験試料を沸騰している18重景%HC
I中で一時間エッチングし、次いで実施例1に記載した
と同様にずずぎ、乾燥させた。次いで実施例1の方法で
視覚検査したとごろ、このエツチングされた試料プレー
トはきわめζ望ましい三次元粒界エツチングを含むこと
が認められた。これはプロフィルメーター測定により確
認され、これにより平均値約10.1μm (398マ
イクロインチ)(Ra)、約30/cm’(76/イン
チ)  (Nr) 、および約51、F1μm (20
40マイクロインチ) (Rz)が得られた。
The resulting test sample was then boiled in 18% HC.
It was etched for one hour in 1 hour and then dried as described in Example 1. Upon visual inspection using the method of Example 1, the etched sample plate was found to contain highly desirable three-dimensional grain boundary etching. This was confirmed by profilometer measurements, which yielded average values of approximately 10.1 μm (398 microinches) (Ra), approximately 30/cm' (76/inch) (Nr), and approximately 51, F1 μm (20
40 microinches) (Rz) was obtained.

実施例3 実施例1の方法で調製され、実施例1に記載したと同様
なきわめ′C望ましい三次元の明瞭な粒界エツチングを
含むグレード1のチタンプレート試料に、酸化チタンお
よび酸化イリジウムの電気化学的活性被膜を、クロリド
塩類の酸性水溶液により施した。被膜は米国特許第4,
797,1.82号明細書の例Iに記載の方法で施され
、焼付けられた。
Example 3 A grade 1 titanium plate sample prepared by the method of Example 1 and containing a highly desirable three-dimensional well-defined grain boundary etch similar to that described in Example 1 was subjected to electroplating of titanium oxide and iridium oxide. A chemically active coating was applied with an acidic aqueous solution of chloride salts. The coating is U.S. Patent No. 4,
It was applied and baked in the manner described in Example I of No. 797,1.82.

5 得られた試料を、硫酸ナトリウム285g/1.および
硫酸マグネジ?ツム60g/ ffの混合物である電解
液中ご′?ノードとし゛こ試験した。試験槽は65℃に
保持され、電流密度15に八/rT?で操作された。は
ぼ−週間t4ニー回電解を短時間中断1−7か。被膜チ
タンプレート製アノードを電解液から取出し、脱イオン
水中ごずすぎ、風乾し、次いで周囲温度に冷却し7た。
5 The obtained sample was mixed with 285 g of sodium sulfate/1. and sulfuric acid mag screw? The electrolyte solution is a mixture of 60g/ff. I tested this as a node. The test chamber was maintained at 65°C and the current density was 15 to 8/rT? was operated on. Habo-Weekly T4 knee electrolysis was briefly interrupted 1-7? The coated titanium plate anode was removed from the electrolyte, rinsed in deionized water, air dried, and then cooled to ambient temperature.

次いで被覆プレート表面〇こ、粘着性感圧テープ片を被
膜1−に手已強く押しつけるごとによりイ1与した0次
いでテープをプレートから速やかに引きはか1ごと番こ
より、表面から堰去った。3000時間の操作後に一約
18回のテープ試験を含む一被覆アノートは下層のチタ
ン系支持体・\の卓越17た被膜付着性を依然とU7て
示1.た。
Then, each time a piece of the adhesive pressure-sensitive tape was pressed firmly against the coating 1- by hand, the tape was quickly pulled from the plate and removed from the surface. After 3000 hours of operation, including approximately 18 tape tests, one coated annot still showed excellent coating adhesion to the underlying titanium-based support. Ta.

比較例2 あらかしめ電気化学的活性被膜ご被覆された一f〜タン
試料を゛?ルミ+粉末でプラスチングして、先の被膜を
除去した。1′、の研摩法乙こよっ′こ先の被膜は除去
されたごとがX線蛍光により判定された。
Comparative Example 2 A 1f~tan sample coated with a pre-coated electrochemically active film was prepared. I plasted it with Lumi+ powder and removed the previous coating. After polishing method 1', it was determined by X-ray fluorescence that the coating at the tip had been removed.

研摩処理の残渣を除去1.たのら、得られた試料プロ レートを実施例1の組成物中ご実施例10力法によりエ
ツチング17た。実施例1Lこ記載した視覚検査下ご、
望ましい粒界エツチングは証明されないことが認められ
た。さらに、プロフィルメーター測定下(得られた平均
値は約3.571m(L37マイクロインチ) (Ra
)  約5/cml:12/イン千) (Nr)および
約21.I II m(841マイクロインチ)(R2
) Fあるご。
Remove polishing residue 1. Then, the obtained sample prolate was etched in the composition of Example 1 by the force method of Example 10. Example 1L The visual inspection described below,
It was observed that the desired grain boundary etching was not demonstrated. Furthermore, under profilometer measurement (the average value obtained was approximately 3.571 m (L37 microinches) (Ra
) approx. 5/cml: 12/in 1,000) (Nr) and approx. 21. I II m (841 microinches) (R2
) There is F.

とが認められた。It was recognized that

それにもかかわらすJ−の試料を実施例3に記載1、た
方法で実施例3の電気触媒被膜により被覆12、実施例
3に記載した方法で′?ノートとして用いた。
Nevertheless, samples of J- were coated with the electrocatalytic coating of Example 3 by the method described in Example 3. Used as a notebook.

91時間の操作後に試料を取出し、実施例3のテープ試
験法により被膜のイ・」着性を試験17た。1−、′、
の試験rわずか91時間の試験後に、テープは被膜の大
部分を剥離12、下層の支持体を露出させたのご、以後
の試験は中止された。
After 91 hours of operation, samples were removed and the coatings were tested for adhesion using the tape test method of Example 3. 1-,',
After only 91 hours of testing, the tape peeled off most of the coating, exposing the underlying support, and further testing was discontinued.

(外3名)(3 other people)

Claims (59)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.被膜付着性の向上に適合する表面を備えた金属物品
において、該表面が研摩処理の有害な作用を受けること
なく、望ましい表面結晶粒径を保有し、該表面が深部粒
界を伴う三次元結晶粒を含み、該表面が金属表面の粒界
に位置する不純物のエッチングを含めてエッチングされ
ており、この粒子間エッチングによってプロフィルメー
ター測定による平均表面あらさ少なくとも約6.4μm
(250マイクロインチ)および平均表面ピーク数少な
くとも約16/cm(40/インチ)−プロフィルメー
ター閾値上限約10.2μm(400マイクロインチ)
およびプロフィルメーター閾値下限約7.6μm(30
0マイクロインチ)を基準とする−が与えられた物品。
1. A metal article with a surface compatible with improved coating adhesion, wherein the surface possesses a desirable surface grain size without being subjected to the deleterious effects of abrasive treatments, and where the surface is three-dimensionally crystalline with deep grain boundaries. the surface is etched including etching of impurities located at the grain boundaries of the metal surface, and this interparticle etching results in an average surface roughness of at least about 6.4 μm as measured by a profilometer.
(250 microinches) and average surface peak number of at least about 16/cm (40/inch) - profilometer threshold upper limit of about 10.2 μm (400 microinches)
and profilometer threshold lower limit approximately 7.6 μm (30
Articles given - based on 0 microinches).
2.物品の金属がチタン、タンタル、ニオブ、アルミニ
ウム、ジルコニウム、マンガンおよびニッケルの金属、
合金および金属間混合物よりなる群から選ばれる、請求
項1に記載の物品。
2. The metals of the article are titanium, tantalum, niobium, aluminum, zirconium, manganese and nickel;
The article of claim 1 selected from the group consisting of alloys and intermetallic mixtures.
3.金属が非合金チタンである、請求項2に記載の物品
3. 3. The article of claim 2, wherein the metal is unalloyed titanium.
4.金属物品が酸素発生アノードからなる、請求項1に
記載の物品。
4. The article of claim 1, wherein the metal article comprises an oxygen generating anode.
5.金属物品が酸素発生アノード以外の電極からなる請
求項1に記載の物品。
5. 2. The article of claim 1, wherein the metal article comprises an electrode other than an oxygen generating anode.
6.金属表面が少なくとも実質的にすべて約3〜約7の
粒径の結晶粒を含む、請求項1に記載の物品。
6. 2. The article of claim 1, wherein the metal surface comprises at least substantially all grains having a grain size of about 3 to about 7.
7.チタン表面がエッチング前に鉄、窒素、炭素、水素
、β−チタン、β−相安定剤、およびそれらの混合物よ
りなる群から選ばれる粒子間不純物を含む、請求項3に
記載の物品。
7. 4. The article of claim 3, wherein the titanium surface includes interparticle impurities selected from the group consisting of iron, nitrogen, carbon, hydrogen, beta-titanium, beta-phase stabilizers, and mixtures thereof before etching.
8.エッチングにより少なくとも実質的に連続した粒子
間不純物ネットワークが攻撃される。請求項1に記載の
物品。
8. Etching attacks at least a substantially continuous interparticle impurity network. The article according to claim 1.
9.エッチングが高められた温度の強酸または強苛性ア
ルカリによる粒子間エッチングである、請求項1に記載
の物品。
9. 2. The article of claim 1, wherein the etching is an interparticle etching with elevated temperature strong acid or strong caustic.
10.高められた温度でのエッチングが、少なくとも約
80℃に高められた温度に保持された水性エッチング溶
液を用いて行われる、請求項9に記載の物品。
10. 10. The article of claim 9, wherein the elevated temperature etching is performed using an aqueous etching solution maintained at an elevated temperature of at least about 80<0>C.
11.強酸が塩酸、硫酸、過塩素酸、シュウ酸およびリ
ン酸ならびにそれらの混合物よりなる群から選ばれる、
請求項9に記載の物品。
11. the strong acid is selected from the group consisting of hydrochloric acid, sulfuric acid, perchloric acid, oxalic acid and phosphoric acid and mixtures thereof;
The article according to claim 9.
12.強苛性アルカリが水酸化カリウム/過酸化水素、
および水酸化カリウム/硝酸カリウム混合物よりなる群
から選ばれる、請求項9に記載の物品。
12. Strong caustic alkali is potassium hydroxide/hydrogen peroxide,
and a potassium hydroxide/potassium nitrate mixture.
13.表面がプロフィルメーター測定による平均表面あ
らさ少なくとも約6.4μm(250マイクロインチ)
を有し、約5.1μm(200マイクロインチ)以下の
低いスポットを含まない、請求項1に記載の物品。
13. The surface has an average surface roughness of at least about 6.4 μm (250 microinches) as measured by a profilometer.
2. The article of claim 1, wherein the article has no low spots of less than about 200 microinches.
14.表面がプロフィルメーター測定による平均表面ピ
ーク数少なくとも24/cm(60/インチ)−閾値上
限約10.2μm(400マイクロインチ)および閾値
下限約7.6μm(300マイクロインチ)を基準とす
る−を有する、請求項1に記載の物品。
14. The surface has an average surface peak number measured by a profilometer of at least 24/cm (60/inch) based on an upper threshold of about 400 microinches (10.2 μm) and a lower threshold of about 300 microinches (7.6 μm). , the article of claim 1.
15.表面がプロフィルメーター測定による最大ピーク
と最大バレーとの平均距離少なくとも約25.4μm(
1,000マイクロインチ)を有する請求項1に記載の
物品。
15. The surface has an average distance of at least about 25.4 μm between the maximum peak and maximum valley measured by a profilometer.
1,000 microinches).
16.表面がプロフィルメーター測定による最大ピーク
と最大バレーとの平均距離約38.1〜約88.9μm
(約1,500〜約3,500マイクロインチ)を有す
る、請求項1に記載の物品。
16. The surface has an average distance of about 38.1 to about 88.9 μm between the maximum peak and maximum valley measured by a profilometer.
2. The article of claim 1, having a diameter of about 1,500 to about 3,500 microinches.
17.表面がプロフィルメーター測定による平均ピーク
高さ少なくとも約25.4μm(1,000マイクロイ
ンチ)を有する、請求項1に記載の物品。
17. 2. The article of claim 1, wherein the surface has an average peak height of at least about 1,000 microinches as measured by a profilometer.
18.表面がプロフィルメーター測定による平均ピーク
高さ少なくとも約38.1〜約88.9μm(約1,5
00〜約3,500マイクロインチ)を有する、請求項
1に記載の物品。
18. The surface has an average peak height of at least about 38.1 to about 88.9 μm (about 1.5 μm) as measured by a profilometer.
00 to about 3,500 microinches).
19.物品がエッチングが前に、少なくとも実質的に連
続した粒子間不純物ネットワーク−が該粒子間ネットワ
ークの表面にある不純物を含む−を与えるのに十分な期
間、高められた温度での焼なましを施され、この高めら
れた温度での焼なまし後に制御下に冷却させれている、
請求項1に記載の物品。
19. The article is annealed at an elevated temperature for a period sufficient to provide at least a substantially continuous interparticle impurity network including impurities at the surface of the interparticle network prior to etching. and is allowed to cool in a controlled manner after annealing at this elevated temperature.
The article according to claim 1.
20.金属が空気、真空または不活性ガスのうち1また
は2以上中において焼なましされた非合金チタンであり
、該焼なましに際して達する温度が少なくとも約500
℃である、請求項19に記載の物品。
20. The metal is unalloyed titanium annealed in one or more of air, vacuum, or an inert gas, and the temperature reached during the annealing is at least about 500 m
20. The article of claim 19, wherein the temperature is <0>C.
21.制御された冷却に焼入れが含まれる、請求項19
に記載の物品。
21. Claim 19, wherein the controlled cooling includes quenching.
Articles listed in .
22.チタンが少なくとも15分間焼なましされる、請
求項19に記載の物品。
22. 20. The article of claim 19, wherein the titanium is annealed for at least 15 minutes.
23.表面が被覆されている、請求項1に記載の物品。23. 2. The article of claim 1, wherein the surface is coated. 24.被覆された表面が白金族の金属もしくは金属酸化
物またはそれらの混合物を含む電気化学的に活性な表面
被膜を有する、請求項23に記載の物品。
24. 24. The article of claim 23, wherein the coated surface has an electrochemically active surface coating comprising a platinum group metal or metal oxide or mixtures thereof.
25.電気化学的に活性な表面被膜が、白金族金属酸化
物、マグネタイト、フェライトおよびコバルトスピネル
よりなる群から選ばれる少なくとも1種の酸化物を含有
する、請求項24に記載の物品。
25. 25. The article of claim 24, wherein the electrochemically active surface coating contains at least one oxide selected from the group consisting of platinum group metal oxides, magnetite, ferrite, and cobalt spinel.
26.電気化学的に活性な表面被膜が少なくとも1種の
バルブ金属酸化物および少なくとも1種の白金族金属酸
化物の混合結晶材料を含有する、請求項24に記載の物
品。
26. 25. The article of claim 24, wherein the electrochemically active surface coating contains a mixed crystal material of at least one valve metal oxide and at least one platinum group metal oxide.
27.被覆された表面が二酸化マンガン、二酸化鉛、白
金酸塩、ニッケル−酸化ニッケル、およびニッケル+ラ
ンタニド系酸化物のうち1種または2種以上を含有する
被膜を有する、請求項23に記載の物品。
27. 24. The article of claim 23, wherein the coated surface has a coating containing one or more of manganese dioxide, lead dioxide, platinate, nickel-nickel oxide, and nickel plus lanthanide oxides.
28.物品が電気亜鉛めっき槽中のアノードである、請
求項1に記載の物品。
28. The article of claim 1, wherein the article is an anode in an electrogalvanizing bath.
29.不純な金属の表面を該表面における被膜付着性向
上のために調整する方法において; 少なくとも実質的に連続した粒子間不純物ネットワーク
−金属の表面にある不純物を含む−を与えるのに十分な
期間、高められた温度での焼なましを該表面に施し; 得られた焼なまし表面を冷却し;そして 表面を高められた温度で強酸または強苛性アルカリ系エ
ッチング剤により粒子間エッチングし;その際、該表面
が機械的表面処理の有害な作用を少なくとも実質的に受
けない状態を維持する;ことよりなる方法。
29. In a method of conditioning a surface of an impure metal to improve film adhesion on the surface; the resulting annealed surface is cooled; and the surface is interparticle etched with a strong acid or strong caustic etchant at elevated temperature; a method comprising: maintaining said surface at least substantially free from the deleterious effects of mechanical surface treatments.
30.金属がチタンであり、焼なましが空気、真空また
は不活性ガスのうち1または2以上中において、焼なま
しに際して達する温度少なくとも約500℃で行われる
、請求項29に記載の方法。
30. 30. The method of claim 29, wherein the metal is titanium and the annealing is carried out in one or more of air, vacuum, or an inert gas at a temperature reached during annealing of at least about 500<0>C.
31.冷却が焼入れを含む、請求項29に記載の方法。31. 30. The method of claim 29, wherein cooling comprises quenching. 32.エッチングにより拡散不純物の少なくとも実質的
に連続した粒子間ネットワークが攻撃される、請求項2
9に記載の方法。
32. Claim 2, wherein the etching attacks at least a substantially continuous interparticle network of diffused impurities.
9.
33.表面がエッチング後に被覆される、請求項29に
記載の方法。
33. 30. The method of claim 29, wherein the surface is coated after etching.
34.被膜付着性の向上に適合する表面を備え、該表面
がプロフィルメーターにより測定して、平均表面あらさ
少なくとも約6.4μm(250マイクロインチ)およ
び平均表面ピーク数少なくとも約16/cm(40/イ
ンチ)−プロフィルメーター閾値下限約7.6μm(3
00マイクロインチ)およびプロフィルメーター閾値上
限焼く10.2μm(400マイクロインチ)を基準と
する−を有する金属物品。
34. a surface adapted to improve coating adhesion, the surface having an average surface roughness of at least about 6.4 μm (250 microinches) and an average surface peak number of at least about 16 cm (40 microinches) as measured by a profilometer; -Profilometer threshold lower limit approximately 7.6 μm (3
00 microinches) and a profilometer threshold upper limit of 10.2 μm (400 microinches).
35.表面がプロフィルメーター測定による平均表面あ
らさ少なくとも約6.4μm(250マイクロインチ)
を有し、約5.1μm(200マイクロインチ)以下の
低いスポットを含まない、請求項34に記載の物品。
35. The surface has an average surface roughness of at least about 6.4 μm (250 microinches) as measured by a profilometer.
35. The article of claim 34, having no low spots of less than about 200 microinches.
36.表面がプロフィルメーター測定による平均表面ピ
ーク数少なくとも約24/cm(60/インチ)−閾値
上限約10.2μm(400マイクロインチ)および閾
値下限約7.6μm(300マイクロインチ)を基準と
する−を有する、請求項34に記載の物品。
36. The surface has an average surface peak number of at least about 24/cm (60/inch) as measured by a profilometer, based on an upper threshold of about 10.2 μm (400 microinch) and a lower threshold of about 7.6 μm (300 microinch). 35. The article of claim 34, comprising:
37.表面がプロフィルメーター測定による最大ピーク
と最大バレーとの平均距離少なくとも約25.4μm(
1000マイクロインチ)を有する、請求項34に記載
の物品。
37. The surface has an average distance of at least about 25.4 μm between the maximum peak and maximum valley measured by a profilometer.
35. The article of claim 34, having a diameter of 1000 microinches).
38.表面がプロフィルメーター測定による最大ピーク
と最大バレーとの平均距離少なくとも約38.1〜約8
8.9μm(約1,500〜約3,500マイクロイン
チ)を有する、請求項34に記載の物品。
38. The surface has an average distance between the maximum peak and maximum valley measured by a profilometer of at least about 38.1 to about 8.
35. The article of claim 34, having a diameter of about 1,500 to about 3,500 microinches.
39.表面がプロフィルメーター測定による平均ピーク
高さ少なくとも約25.4μm(1,000マイクロイ
ンチ)を有する、請求項34に記載の物品。
39. 35. The article of claim 34, wherein the surface has an average peak height of at least about 1,000 microinches as measured by a profilometer.
40.表面がプロフィルメーター測定による平均ピーク
高さ少なくとも約38.1〜約88.9μm(1,50
0〜約3,500マイクロインチ)を有する、請求項3
4に記載の物品。
40. The surface has an average peak height of at least about 38.1 to about 88.9 μm (1,50 μm) as measured by a profilometer.
0 to about 3,500 microinches).
Article described in 4.
41.表面が少なくとも実質的に機械的処理の有害な作
用を受けない、請求項34に記載の物品。
41. 35. The article of claim 34, wherein the surface is at least substantially free from the deleterious effects of mechanical treatment.
42.表面が少なくとも実質的にすべて約3〜約7の粒
径の結晶粒を含む、請求項34に記載の物品。
42. 35. The article of claim 34, wherein the surface comprises at least substantially all grains having a grain size of about 3 to about 7.
43.金属がバルブ金属である、請求項34に記載の物
品。
43. 35. The article of claim 34, wherein the metal is a valve metal.
44.表面が深部粒界を伴う三次元結晶粒により与えら
れる表面あらさを備えている、請求項34に記載の物品
44. 35. The article of claim 34, wherein the surface has a surface roughness provided by three-dimensional grains with deep grain boundaries.
45.物品の金属がチタン、タンタル、ニオブ、アルミ
ニウム、ジルコニウム、マンガンおよびニッケルの金属
、合金および金属間混合物よりなる群から選ばれる、請
求項34に記載の物品。
45. 35. The article of claim 34, wherein the metal of the article is selected from the group consisting of titanium, tantalum, niobium, aluminum, zirconium, manganese and nickel metals, alloys and intermetallic mixtures.
46.バルブ金属が非合金チタンである、請求項43に
記載の物品。
46. 44. The article of claim 43, wherein the valve metal is unalloyed titanium.
47.ドルブ金属が、空気、真空または不活性ガスのう
ち1または2以上中において、焼なましに際して達する
温度少なくとも約500℃で焼なましされた非合金チタ
ンである、請求項46に記載の物品。
47. 47. The article of claim 46, wherein the drub metal is unalloyed titanium annealed in one or more of air, vacuum, or an inert gas at temperatures reached during annealing of at least about 500<0>C.
48.物品が電気亜鉛めっき槽のアノードである請求項
34に記載の物品。
48. 35. The article of claim 34, wherein the article is an anode for an electrogalvanizing bath.
49.被覆金属の表面を際被覆のために調整する方法に
おいて; 被覆金属表面をその被膜の除去のために、塩基性物質を
含有する溶融物で処理し; 該金属表面を溶融物から分離し、これを冷却し、そして
これから溶融物残渣を除去し; 該金属に対する表面不純物の、少なくとも実質的に連続
した粒子間ネットワーク拡散を与えるのに十分な期間、
高められた温度での焼なましを該表面に施し; 得られた焼なまし表面を冷却し;そして 該表面を高められた温度で強酸または強苛性アルカリ系
エッチング剤により粒子間エッチングし;その際、該表
面が機械的表面処理の有害な作用を少なくとも実質的に
受けない状態を維持する;ことよりなる方法。
49. In a method of preparing the surface of a coated metal for coating, the coated metal surface is treated with a melt containing a basic substance for the removal of the coating; the metal surface is separated from the melt, and this cooling and removing melt residue therefrom; for a period sufficient to provide at least substantially continuous interparticle network diffusion of surface impurities to the metal;
subjecting the surface to an elevated temperature annealing; cooling the resulting annealed surface; and interparticle etching the surface with a strong acid or strong caustic etchant at an elevated temperature; the surface remains at least substantially free from the deleterious effects of mechanical surface treatments.
50.沈着させる溶存金属種を含有する浴を、平均表面
あらさ少なくとも約6.4μm(250マイクロインチ
)および平均表面ピーク数少なくとも約16/cm(4
0/インチ)−両者ともプロフィルメーターにより測定
され、該ピーク数はプロフィルメーター閾値下限約7.
6μm(300マイクロインチ)およびプロフィルメー
ター閾値上限約10.2μm(400マイクロインチ)
を基準とする一を有する支持体金属上にその作業面とし
て電気化学的に活性な表面被膜を有するアノードを用い
て電解することにより、金属を支持体上に電着する方法
50. The bath containing the dissolved metal species to be deposited has an average surface roughness of at least about 6.4 μm (250 microinches) and an average surface peak number of at least about 16/cm (4 μm).
0/inch) - both measured by a profilometer, the peak number is about 7.
6μm (300 microinches) and profilometer threshold upper limit approximately 10.2μm (400 microinches)
A method of electrodepositing metals onto a support by electrolysis using an anode having as its working surface an electrochemically active surface coating on the support metal having a reference to .
51.金属系支持体を亜鉛含有浴から電気亜鉛めっきす
るための請求項50に記載の方法。
51. 51. A method according to claim 50 for electrogalvanizing a metallic support from a zinc-containing bath.
52.金属系支持体をスズ含有浴から電気スズめっきす
るための、請求項50に記載の方法。
52. 51. A method according to claim 50 for electroplating a metallic support from a tin-containing bath.
53.槽の浴中に含有される溶存種を電解するために、
該浴中にアノードが浸漬された槽において;平均表面あ
らさ少なくとも約6.4μm(250マイクロインチ)
および平均表面ピーク数少なくとも約16/cm(40
/インチ)−両者ともプロフィルメーターにより測定さ
れ、該ピーク数はプロフィルメーター閾値下限約7.6
μm(300マイクロインチ)およびプロフィルメータ
ー閾値上限約10.2μm(400マイクロインチ)を
基準とする−を有する支持体金属上にその作業面として
電気化学的に活性の表面被膜を有するアノードを備えた
槽。
53. In order to electrolyze the dissolved species contained in the tank bath,
In the bath in which the anode is immersed; an average surface roughness of at least about 6.4 μm (250 microinches);
and an average surface peak number of at least about 16/cm (40
/inch) - both measured by a profilometer, the peak number is approximately 7.6 mm below the profilometer threshold.
μm (300 microinches) and a profilometer threshold upper limit of about 10.2 μm (400 microinches) on a support metal having an electrochemically active surface coating as its working surface. Tank.
54.表面がプロフィルメーター測定による平均表面あ
らさ少なくとも約6.4μm(250マイクロインチ)
を有し、約5.1μm(200マイクロインチ)以下の
低いスポットを含まない、請求項53に記載の槽。
54. The surface has an average surface roughness of at least about 6.4 μm (250 microinches) as measured by a profilometer.
54. The vessel of claim 53, having no low spots of less than about 200 microinches.
55.表面がプロフィルメーター測定による平均表面ピ
ーク数少なくとも約24/cm(60/インチ)−閾値
上限約10.2μ1n(400マイクロインチ)および
閾値下限約7.6μm(300マイクロインチ)を基準
とする−を有する、請求項53に記載の槽。
55. The surface has an average surface peak count as measured by a profilometer of at least about 24/cm (60/inch) based on an upper threshold of about 400 microinches and a lower threshold of about 300 microinches. 54. The tank of claim 53, comprising:
56.表面がプロフィルメーター測定による最大ピーク
と最大バレーとの平均距離少なくとも約25.4μm(
1,000マイクロインチ)を有する、請求項53に記
載の槽。
56. The surface has an average distance of at least about 25.4 μm between the maximum peak and maximum valley measured by a profilometer.
54. The tank of claim 53, having a diameter of 1,000 microinches).
57.表面がプロフィルメーター測定による最大ピーク
と最大バレーとの平均距離約38.1〜約88.9μm
(1,500〜約3,500マイクロインチ)を有する
、請求項53に記載の槽。
57. The surface has an average distance of about 38.1 to about 88.9 μm between the maximum peak and maximum valley measured by a profilometer.
(1,500 to about 3,500 microinches).
58.表面がプロフィルメーター測定による平均ピーク
高さ少なくとも約25.4μm(1,000マイクロイ
ンチ)を有する、請求項53に記載の槽。
58. 54. The vessel of claim 53, wherein the surface has an average peak height of at least about 1,000 microinches as measured by a profilometer.
59.表面がプロフィルメーター測定による平均ピーク
高さ少なくとも約38.1〜約88.9μm(約1,5
00〜約3,500マイクロインチ)を有する、請求項
53に記載の槽。
59. The surface has an average peak height of at least about 38.1 to about 88.9 μm (about 1.5 μm) as measured by a profilometer.
54. The tank of claim 53, having a diameter of 0.00 to about 3,500 microinches.
JP2174335A 1989-06-30 1990-06-29 Method for producing an improved anode Expired - Fee Related JP2721739B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US37442989A 1989-06-30 1989-06-30
US374429 1989-06-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0347999A true JPH0347999A (en) 1991-02-28
JP2721739B2 JP2721739B2 (en) 1998-03-04

Family

ID=23476784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2174335A Expired - Fee Related JP2721739B2 (en) 1989-06-30 1990-06-29 Method for producing an improved anode

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP0407349B1 (en)
JP (1) JP2721739B2 (en)
KR (1) KR100196661B1 (en)
AT (1) ATE122735T1 (en)
AU (1) AU632591B2 (en)
BR (1) BR9003037A (en)
CA (1) CA2018670A1 (en)
DE (1) DE69019424T2 (en)
ES (1) ES2071803T3 (en)
GR (1) GR3017014T3 (en)
NO (1) NO902922L (en)
TW (1) TW214570B (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005539135A (en) * 2002-03-14 2005-12-22 デ・ノラ・エレートローディ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ Anode for generating oxygen and support therefor
JP2016074953A (en) * 2014-10-07 2016-05-12 新日鐵住金株式会社 Pure titanium plate and manufacturing method thereof

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5314601A (en) * 1989-06-30 1994-05-24 Eltech Systems Corporation Electrodes of improved service life
US5324407A (en) * 1989-06-30 1994-06-28 Eltech Systems Corporation Substrate of improved plasma sprayed surface morphology and its use as an electrode in an electrolytic cell
TW197475B (en) * 1990-12-26 1993-01-01 Eltech Systems Corp
DE4323117C1 (en) * 1993-07-10 1995-03-09 Ptg Plasma Oberflaechentech Process for coating household and kitchen equipment and household and kitchen equipment
ATE190362T1 (en) * 1995-11-08 2000-03-15 Fissler Gmbh METHOD FOR PRODUCING A NON-STICK COATING AND OBJECTS PROVIDED WITH SUCH
IT1317969B1 (en) 2000-06-09 2003-07-21 Nora Elettrodi De ELECTRODE CHARACTERIZED BY A HIGH ADHESION OF A SURFACE CATALYTIC LAYER.
FI118159B (en) 2005-10-21 2007-07-31 Outotec Oyj Method for forming an electrocatalytic surface of an electrode and electrode
EP2862960B1 (en) 2012-06-18 2020-03-04 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Bipolar alkaline water electrolysis unit
JP6183620B2 (en) 2012-10-31 2017-08-23 株式会社大阪ソーダ Zero gap type anode for salt electrolyzer, salt electrolyzer, and salt electrolysis method using the same
JP6234754B2 (en) * 2013-09-18 2017-11-22 株式会社神戸製鋼所 Electrode metal plate and electrode
CN113521384B (en) * 2021-07-05 2022-05-10 湖南湘投金天钛金属股份有限公司 Titanium-based material and preparation method and application thereof
US20230092781A1 (en) * 2021-09-20 2023-03-23 Apple Inc. Porous oxide for improved titanium-polymer bonding
CN113755902B (en) * 2021-09-30 2023-04-07 宁波创致超纯新材料有限公司 Titanium anode plate and preparation method and application thereof
DE102021132015B3 (en) 2021-12-06 2023-03-30 Canon Production Printing Holding B.V. Device for printing a recording medium

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62161975A (en) * 1986-10-01 1987-07-17 ペルメレック電極株式会社 Electrode used in electrolytic cell and its production

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE28820E (en) * 1965-05-12 1976-05-18 Chemnor Corporation Method of making an electrode having a coating containing a platinum metal oxide thereon
US4068025A (en) * 1971-03-22 1978-01-10 Brown, Boveri & Company Limited Method of applying a protective coating to a body
US4318770A (en) * 1980-08-13 1982-03-09 General Motors Corporation Surface etching before electroding zirconia exhaust gas oxygen sensors
DE3270207D1 (en) * 1981-04-06 1986-05-07 Eltech Systems Corp Recoating of electrodes
DE3424329A1 (en) * 1984-07-02 1986-01-09 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München METHOD FOR PRODUCING TITANIUM STRUCTURES
FR2567913B1 (en) * 1984-07-18 1989-11-10 Commissariat Energie Atomique PROCESS FOR PREPARING THE SURFACE OF URANIUM OR ALLOY URANIUM-BASED PARTS
US4678546A (en) * 1985-03-27 1987-07-07 North China Research Institute Of Electro-Optics Process for providing lithium tantalum oxide coated tantalum articles with improved wear resistance
JPS644491A (en) * 1987-06-26 1989-01-09 Kobe Steel Ltd Pretreatment of anodization of valve metal

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62161975A (en) * 1986-10-01 1987-07-17 ペルメレック電極株式会社 Electrode used in electrolytic cell and its production

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005539135A (en) * 2002-03-14 2005-12-22 デ・ノラ・エレートローディ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ Anode for generating oxygen and support therefor
JP2016074953A (en) * 2014-10-07 2016-05-12 新日鐵住金株式会社 Pure titanium plate and manufacturing method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
CA2018670A1 (en) 1990-12-31
DE69019424D1 (en) 1995-06-22
GR3017014T3 (en) 1995-11-30
KR910001096A (en) 1991-01-30
EP0407349A3 (en) 1992-02-05
DE69019424T2 (en) 1995-09-14
NO902922L (en) 1991-01-02
ATE122735T1 (en) 1995-06-15
BR9003037A (en) 1991-08-20
EP0407349A2 (en) 1991-01-09
AU632591B2 (en) 1993-01-07
TW214570B (en) 1993-10-11
EP0407349B1 (en) 1995-05-17
AU5804190A (en) 1991-01-03
JP2721739B2 (en) 1998-03-04
NO902922D0 (en) 1990-06-29
ES2071803T3 (en) 1995-07-01
KR100196661B1 (en) 1999-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5545262A (en) Method of preparing a metal substrate of improved surface morphology
US5435896A (en) Cell having electrodes of improved service life
JPH0347999A (en) Support metal having improved surface mor- phology
JPH0747826B2 (en) How to plate on titanium
JPH11193498A (en) Cathodic-protection coating of magnesium or its alloy and its production
US5167788A (en) Metal substrate of improved surface morphology
JP2761751B2 (en) Electrode for durable electrolysis and method for producing the same
KR20040098575A (en) Electrolytic electrode and process of producing the same
JP2918638B2 (en) Electroplating of titanium alloy
US1971761A (en) Protection of metals
EP0493326B1 (en) Substrate of improved melt sprayed surface morphology
US5262040A (en) Method of using a metal substrate of improved surface morphology
NO335744B1 (en) Electrode characterized by a highly adhesive catalytic layer on the surface
CA2053784C (en) Electrolytic process for stripping a metal coating from a titanium based metal substrate
US5324407A (en) Substrate of improved plasma sprayed surface morphology and its use as an electrode in an electrolytic cell
TWI392772B (en) Method of reactivating electrode for electrolysis
RU2304640C2 (en) Anode for oxygen separation at electrochemical process and its substrate
US4356069A (en) Stripping composition and method for preparing and using same
JPH0285394A (en) Method for electroplating stainless steel sheet
US3880730A (en) Electro-galvanic gold plating process
JPH09302499A (en) Aluminum material
SU1306485A3 (en) Method for removing protective coatings
JPH06346300A (en) Pretreatment for plating of titanium material and method for plating titanium material
TWI247826B (en) Pre-treatment for plating on casting aluminum alloy
US4325791A (en) Method for providing uranium articles with a corrosion resistant anodized coating

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees