JPS5818439B2 - 不溶性陽極の長寿命電解方法 - Google Patents
不溶性陽極の長寿命電解方法Info
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- JPS5818439B2 JPS5818439B2 JP5592980A JP5592980A JPS5818439B2 JP S5818439 B2 JPS5818439 B2 JP S5818439B2 JP 5592980 A JP5592980 A JP 5592980A JP 5592980 A JP5592980 A JP 5592980A JP S5818439 B2 JPS5818439 B2 JP S5818439B2
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- electrolytic
- anode
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- plating
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は連続的に通板される鋼ストリップに電解処理に
よって、亜鉛、錫等のメッキを施す際に使用される不溶
性陽極の耐用寿命を延長する電解方法に関するものであ
る。
よって、亜鉛、錫等のメッキを施す際に使用される不溶
性陽極の耐用寿命を延長する電解方法に関するものであ
る。
一般に鋼ス１〜リップ表面に亜鉛、錫の如きメッキ層を
生成する方法として電解処理する方法が良く知られてい
る。
生成する方法として電解処理する方法が良く知られてい
る。
この通常の電解処理に用いられる不溶性陽極は電解液中
において鋼ストリップ面に対向して懸吊浸漬されるもの
であり、例えは鉛及び鉛合金や白金メッキチタンなどの
不溶性陽極が多く実用に供されている。
において鋼ストリップ面に対向して懸吊浸漬されるもの
であり、例えは鉛及び鉛合金や白金メッキチタンなどの
不溶性陽極が多く実用に供されている。
従来、この種の不溶性陽極に関する改良は電解処理を効
率良く行ない電極自体の耐用寿命を延長し、かつ低コス
１への電極を得るため、多くはその材質の改善もしくは
電極製造方法の改善に関するものに限られていた。
率良く行ない電極自体の耐用寿命を延長し、かつ低コス
１への電極を得るため、多くはその材質の改善もしくは
電極製造方法の改善に関するものに限られていた。
これに対し、本発明者等はこれら不溶性陽極の消耗機構
について数多くの実験をおこない、これらの結果に基づ
き不溶性陽極の長寿命電解方法を発明したものである。
について数多くの実験をおこない、これらの結果に基づ
き不溶性陽極の長寿命電解方法を発明したものである。
従来の鋼ストリップのメッキ方法、メッキ設備は高速で
鋼スｌ−’Ｊツブを通板下にメッキするので、複数個の
電解槽を有して次々とメッキ付着量を積算していく方法
がきられ、多いものは１０クンク以上の電解槽を備えて
高速でメッキする。
鋼スｌ−’Ｊツブを通板下にメッキするので、複数個の
電解槽を有して次々とメッキ付着量を積算していく方法
がきられ、多いものは１０クンク以上の電解槽を備えて
高速でメッキする。
しかるにこれらのメツキラインで製造されるメッキ成品
は少いもので、１ ｇ／ ７７１”以下、多いもので５
０ｇ／、ｌのメッキ付着量であり、その目付量は需要家
の用途、要望により様々で、このため通常は設備効率を
考えて生産量と目付量の平均値を最高通板速度で達成出
来るように総電気量、電解槽数の配分を決めている。
は少いもので、１ ｇ／ ７７１”以下、多いもので５
０ｇ／、ｌのメッキ付着量であり、その目付量は需要家
の用途、要望により様々で、このため通常は設備効率を
考えて生産量と目付量の平均値を最高通板速度で達成出
来るように総電気量、電解槽数の配分を決めている。
従って一般には通板速度と総電気量の制御を各電解槽の
電流配分の適正化のもとに行なう。
電流配分の適正化のもとに行なう。
即ち、メッキ皮膜の光沢性、耐食性、メッキ性、電流効
率などにより適正な範囲の電流密度が実験的に算出され
、これを適正電流密度領域とし、時には光沢範囲と呼ぶ
。
率などにより適正な範囲の電流密度が実験的に算出され
、これを適正電流密度領域とし、時には光沢範囲と呼ぶ
。
電解電流は目付量に相等する電気量（クーロン数）の制
御と各電解槽の使用個数を制御する適正電流密度範囲と
があり、例えば、通板速度が低下して適正電流密度の下
限をはずれると複数個の電解槽から必要個数の電解槽の
電解電流をＯＩ” Ｆ Ｌで、使用個数を減して、残り
の電解槽の電流密度を適正領域まで増加し、総電流とし
ては通板速度の低下に相当する総電流の低下を行ない、
必要目付量？こ和尚する単位面積当りの一定クーロンの
確保を行なう。
御と各電解槽の使用個数を制御する適正電流密度範囲と
があり、例えば、通板速度が低下して適正電流密度の下
限をはずれると複数個の電解槽から必要個数の電解槽の
電解電流をＯＩ” Ｆ Ｌで、使用個数を減して、残り
の電解槽の電流密度を適正領域まで増加し、総電流とし
ては通板速度の低下に相当する総電流の低下を行ない、
必要目付量？こ和尚する単位面積当りの一定クーロンの
確保を行なう。
従って、この場合、未使用の電解槽を生ずる。
又、総電流制御系統も全ての電解槽の適正電流密度以下
の通板速度、もしくはラインストップの時は直ちに電解
電流を全電解槽においてＯＦＦするよう組込まれている
。
の通板速度、もしくはラインストップの時は直ちに電解
電流を全電解槽においてＯＦＦするよう組込まれている
。
本発明は、これらの制御方式による電解電流ＯＦＦ時に
不溶性陽極がより一層溶解性を増大し耐用寿命を短縮し
ている事柄を確認したことに端を発する。
不溶性陽極がより一層溶解性を増大し耐用寿命を短縮し
ている事柄を確認したことに端を発する。
浸漬電解における非通電時には、不溶性陽極とメッキ素
材及びメッキ目的金属との間に標準単極電位差による逆
電位が形成され即ち電解液中において陽極と陰極との間
には電池が構成されて実質的には陽極はカソード的に、
陰極はアノード的に電位逆転が生じている。
材及びメッキ目的金属との間に標準単極電位差による逆
電位が形成され即ち電解液中において陽極と陰極との間
には電池が構成されて実質的には陽極はカソード的に、
陰極はアノード的に電位逆転が生じている。
通常不溶性陽極として用いられる金属は多くの場合、そ
の表面に過酸化物を形成し、その過酸化物が電導性をも
つことが、不溶性陽極になりうる性質となる。
の表面に過酸化物を形成し、その過酸化物が電導性をも
つことが、不溶性陽極になりうる性質となる。
この過酸化物皮膜は陽極としてＡｎｏｄｉｃな状態で酸
素発生のある雰囲気では安定性を示すが、Ｃａｔｈｏｄ
ｉｃな状態で水素発生のある雰囲気では極めて弱く、低
級酸化物となり、皮膜の崩壊を生ずる。
素発生のある雰囲気では安定性を示すが、Ｃａｔｈｏｄ
ｉｃな状態で水素発生のある雰囲気では極めて弱く、低
級酸化物となり、皮膜の崩壊を生ずる。
０Ｎ−ＯＦＦ即ち断続電解ではこれら酸化還元の繰返し
が不溶性陽極表面の過酸化物を破壊し寿命を短縮してい
る。
が不溶性陽極表面の過酸化物を破壊し寿命を短縮してい
る。
第１図及び第２図は、鉛工溶性陽極（第１図）と白金メ
ッキチタン不溶性陽極（第２図）の連続電解と断続電解
（１時間の内５０分間通電し、１０分間通電を止めたも
の）における消耗減量を示したものである。
ッキチタン不溶性陽極（第２図）の連続電解と断続電解
（１時間の内５０分間通電し、１０分間通電を止めたも
の）における消耗減量を示したものである。
いずれの不溶性陽極においても連続電解に比較し、断続
電解では消耗減量の極めて大きいことがわかる。
電解では消耗減量の極めて大きいことがわかる。
第３図は硫酸亜鉛浴中における鉛工溶性陽極（陽極）と
鋼スト１，１ツブ（陰極）の通電時及び非通電時の電極
電位の変化をしめしたものである。
鋼スト１，１ツブ（陰極）の通電時及び非通電時の電極
電位の変化をしめしたものである。
通電時は（１）式及び（２）式で示した電極反応が起こ
り鉛工溶性陽極表面から酸素が発生し、表面はＰｂＯ２
の安定した不動態膜で覆われている。
り鉛工溶性陽極表面から酸素が発生し、表面はＰｂＯ２
の安定した不動態膜で覆われている。
一方、鋼ストリツプ上には亜鉛が電析する。
鉛工溶性陽極（ト）：
４０Ｈ→０２＋２Ｈ２０＋４ｅ・・・・・・・・・・・
・・・・・・・ （１）鋼ストリップＨニ ートート ２Ｚｎ＋４ｅ→２Ｚｎ ・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・ （２）これに対し、非
通電時には（３）及び（４）式で示す如く鋼ストリップ
から鉄が溶出するため、鋼ストリップがＡｎｏｄｉｃと
なり鉛工溶性陽極がＣａｔｈｏｄｉｃとなって電池を形
成する。
・・・・・・・ （１）鋼ストリップＨニ ートート ２Ｚｎ＋４ｅ→２Ｚｎ ・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・ （２）これに対し、非
通電時には（３）及び（４）式で示す如く鋼ストリップ
から鉄が溶出するため、鋼ストリップがＡｎｏｄｉｃと
なり鉛工溶性陽極がＣａｔｈｏｄｉｃとなって電池を形
成する。
この電位逆転が起るため鉛工溶性陽極表面の過酸化物不
動態膜が低位酸化物へ還元される。
動態膜が低位酸化物へ還元される。
鋼ストリップ（１）ニ
ー）−十
Ｆｅ−＋Ｆｅ＋２ｅ ・・−・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ （３）ノ鉛
不溶性陽極Ｈ： ＰｂＯ□＋２１■」−２ｅ−＋ＰｂＯ＋Ｈ２０・・・・
・・・・・ （４）第４図は硫酸亜鉛浴中の鉛工溶性陽
極の消耗機構を模式的に示したもので、第１図〜第３図
の実１験データで示した如く連続電解（第４図Ａの模式
１図）では過酸化物皮膜が安定しており、不溶性陽極の
消耗は極めて少くないが、断続電解（第４図Ｂ、 Ｃ
，Ｄの模式図で示した通電、非通電の繰返し）では過酸
化物皮膜の低級酸化物への還元脱落補修の繰返しによっ
て消耗速度が極めて速くなる；ことを示している。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ （３）ノ鉛
不溶性陽極Ｈ： ＰｂＯ□＋２１■」−２ｅ−＋ＰｂＯ＋Ｈ２０・・・・
・・・・・ （４）第４図は硫酸亜鉛浴中の鉛工溶性陽
極の消耗機構を模式的に示したもので、第１図〜第３図
の実１験データで示した如く連続電解（第４図Ａの模式
１図）では過酸化物皮膜が安定しており、不溶性陽極の
消耗は極めて少くないが、断続電解（第４図Ｂ、 Ｃ
，Ｄの模式図で示した通電、非通電の繰返し）では過酸
化物皮膜の低級酸化物への還元脱落補修の繰返しによっ
て消耗速度が極めて速くなる；ことを示している。
第３図及び第４図は鉛工溶性陽極の例を示したものであ
るが、白金メッキチタン不溶性陽極についても、はぼ同
様なデータが得られている。
るが、白金メッキチタン不溶性陽極についても、はぼ同
様なデータが得られている。
本発明は従来の不溶性陽極の材質及びその製造方法等を
変えることなく電極寿命を延長することを目的とするも
のである。
変えることなく電極寿命を延長することを目的とするも
のである。
上記の目的を達成するための本発明の構成は、不溶性陽
極を用いた電解方法において、通電時にのみ電解液を不
溶性陽極と鋼ス） ＩＪツブ間に満たし、非通電時には
電極間に存在する電解液をすみやかに取り除くことを特
徴とするものである。
極を用いた電解方法において、通電時にのみ電解液を不
溶性陽極と鋼ス） ＩＪツブ間に満たし、非通電時には
電極間に存在する電解液をすみやかに取り除くことを特
徴とするものである。
以下本発明の詳細を実施例にて説明する。
第５図は従来の浸漬型電解槽を図示したもので電解液を
充満した電解槽１中に浸漬したラバーロール２および液
面上方に設けたコンダクタ−ロール３によって、鋼スＩ
−ＩＪツブ４を案内走行させ、電解槽内で前記鋼ス）
ＩＪツブ４に対向する如く懸吊した不溶性陽極５を陽極
とし、かつ鋼ストリップを陽極として電解メッキをおこ
なう。
充満した電解槽１中に浸漬したラバーロール２および液
面上方に設けたコンダクタ−ロール３によって、鋼スＩ
−ＩＪツブ４を案内走行させ、電解槽内で前記鋼ス）
ＩＪツブ４に対向する如く懸吊した不溶性陽極５を陽極
とし、かつ鋼ストリップを陽極として電解メッキをおこ
なう。
これに対して本発明の電解装置の具体例を示す概略図を
第６図にしめす。
第６図にしめす。
１１は底部に液溜り１２を設けたボックス状の電解槽、
１３は該電解槽１１内の上下位置に配置した鋼ストリツ
プ案内通電時の複数個のコンダククーロール、１４は該
コンダクタ−ロール１３によって前記電解槽１１内を所
定のラインにそって通板される。
１３は該電解槽１１内の上下位置に配置した鋼ストリツ
プ案内通電時の複数個のコンダククーロール、１４は該
コンダクタ−ロール１３によって前記電解槽１１内を所
定のラインにそって通板される。
鋼ス］・リップ１５は上Ｆコンダクターロール１３間に
おける鋼ス１〜リップ１４に近接して配置され、かつ該
鋼スＩ−１，Ｊツブ１４をはさんでほぼ対称に設けられ
た電極パッドである。
おける鋼ス１〜リップ１４に近接して配置され、かつ該
鋼スＩ−１，Ｊツブ１４をはさんでほぼ対称に設けられ
た電極パッドである。
該電極パッド１５は鋼ストリップ１４に対し電解液を噴
射するようになっているが、該電解液は図示の如くポン
プ１６によって所定の圧力で電極パッド１５内に送給さ
れる。
射するようになっているが、該電解液は図示の如くポン
プ１６によって所定の圧力で電極パッド１５内に送給さ
れる。
噴射後、電解槽１１の液溜１２に流下した電解液はポン
プ１６によって循環使用されるが、該ポンプ１６前で適
宜貯溜しかつ、加熱、メッキ金属イオン補給手段を設け
ておく。
プ１６によって循環使用されるが、該ポンプ１６前で適
宜貯溜しかつ、加熱、メッキ金属イオン補給手段を設け
ておく。
なお、第６図では一対の電極パッド１５を例示したが、
実際の電解処理においては電解槽内の他の位置の十丁ロ
ール間の鋼ストリップに対しても同様な電極パッドを設
けることになる。
実際の電解処理においては電解槽内の他の位置の十丁ロ
ール間の鋼ストリップに対しても同様な電極パッドを設
けることになる。
該電極パッド１５の前面は電極としての性質を付与して
おけばパッドおよび鋼ストリツプ間は電解液が充満して
いるため、電解処理が行なわれ鋼ストリップ而に所望の
メッキ層か生成される。
おけばパッドおよび鋼ストリツプ間は電解液が充満して
いるため、電解処理が行なわれ鋼ストリップ而に所望の
メッキ層か生成される。
前記したよ・うな電解電流制御によって一部の電解槽の
電解電流のＯＦＦ、 ラインストップ時の全電解槽の
電解電流ＯＦＦ時には直ちに電極パッドへの電解液の供
給が停止するように組込まれている。
電解電流のＯＦＦ、 ラインストップ時の全電解槽の
電解電流ＯＦＦ時には直ちに電極パッドへの電解液の供
給が停止するように組込まれている。
従って、このような非通電時には電解液はパッド、鋼ス
ｌ−ＩＪツブ間から流下するので、従来の浸漬タイプの
電解方式で見られた非通電時の電位逆転による不溶性陽
済表面を覆っている過酸化物皮膜の低級酸化物への還元
現象は起こらない。
ｌ−ＩＪツブ間から流下するので、従来の浸漬タイプの
電解方式で見られた非通電時の電位逆転による不溶性陽
済表面を覆っている過酸化物皮膜の低級酸化物への還元
現象は起こらない。
以上本発明の基礎となる実施例について説明したが基本
概念から判るよ・うに、本発明は電解方法による鋼スト
リップのメッキに用いる不溶性陽極の耐用寿命の延長に
適用できることは勿論である１が、他に一般的なメッキ
工業及び電解工業における不溶性陽極の寿命延長法とし
て適用できるケースは少くない。
概念から判るよ・うに、本発明は電解方法による鋼スト
リップのメッキに用いる不溶性陽極の耐用寿命の延長に
適用できることは勿論である１が、他に一般的なメッキ
工業及び電解工業における不溶性陽極の寿命延長法とし
て適用できるケースは少くない。
第１図及び第２図は鉛不溶性陽極及び白金メッキチタン
不溶性陽極の連続と断続電解における電極消耗量を示す
図、第３図は硫酸亜鉛浴中における鉛不溶性陽極と鋼ス
Ｉ−ＩＪツブの通電、非通電時の電極電位の変化を示す
図、第４図は硫酸亜鉛浴中における鉛不溶性陽極の消耗
機構を説明するための模式図、第５図は従来の電解メッ
キＩ程の概略をしめず説明図、第６図は本発明法の実施
例を示す説明図である。 １・・・・・・電解槽、２・・・・・・ラバーロール、
３・・・・・・コンダクタ−ロール、４・・・・・・鋼
ス１〜リップ、５・・・・・・不溶性陽極、１１・・・
・・・電解槽、１２・・・・・・液溜り、１３・・・・
・・コンダクタ−ロール、１４・・・・・・鋼ストリッ
プ、１５・・・・・・電極パッド、１６・・・・・・ポ
ンプ。
不溶性陽極の連続と断続電解における電極消耗量を示す
図、第３図は硫酸亜鉛浴中における鉛不溶性陽極と鋼ス
Ｉ−ＩＪツブの通電、非通電時の電極電位の変化を示す
図、第４図は硫酸亜鉛浴中における鉛不溶性陽極の消耗
機構を説明するための模式図、第５図は従来の電解メッ
キＩ程の概略をしめず説明図、第６図は本発明法の実施
例を示す説明図である。 １・・・・・・電解槽、２・・・・・・ラバーロール、
３・・・・・・コンダクタ−ロール、４・・・・・・鋼
ス１〜リップ、５・・・・・・不溶性陽極、１１・・・
・・・電解槽、１２・・・・・・液溜り、１３・・・・
・・コンダクタ−ロール、１４・・・・・・鋼ストリッ
プ、１５・・・・・・電極パッド、１６・・・・・・ポ
ンプ。
Claims (1)
- １ 不溶性陽極を用い且つ電極間から電解液を噴射供給
しながら行う電解方法において、通電時にのみ電解液を
不溶性陽極と対極間に供給し、非通電時には電解液を供
給しないことを特徴とする不溶性陽極長寿命電解方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5592980A JPS5818439B2 (ja) | 1980-04-26 | 1980-04-26 | 不溶性陽極の長寿命電解方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5592980A JPS5818439B2 (ja) | 1980-04-26 | 1980-04-26 | 不溶性陽極の長寿命電解方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56152990A JPS56152990A (en) | 1981-11-26 |
| JPS5818439B2 true JPS5818439B2 (ja) | 1983-04-13 |
Family
ID=13012771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5592980A Expired JPS5818439B2 (ja) | 1980-04-26 | 1980-04-26 | 不溶性陽極の長寿命電解方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5818439B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59162812A (ja) * | 1983-03-07 | 1984-09-13 | 株式会社クボタ | コンバインの扱深さ制御装置 |
| JPS62136134U (ja) * | 1986-02-20 | 1987-08-27 |
-
1980
- 1980-04-26 JP JP5592980A patent/JPS5818439B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59162812A (ja) * | 1983-03-07 | 1984-09-13 | 株式会社クボタ | コンバインの扱深さ制御装置 |
| JPS62136134U (ja) * | 1986-02-20 | 1987-08-27 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56152990A (en) | 1981-11-26 |
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