JPS5935439B2 - 電解用不溶性陽極の製造方法 - Google Patents
電解用不溶性陽極の製造方法Info
- Publication number
- JPS5935439B2 JPS5935439B2 JP55055158A JP5515880A JPS5935439B2 JP S5935439 B2 JPS5935439 B2 JP S5935439B2 JP 55055158 A JP55055158 A JP 55055158A JP 5515880 A JP5515880 A JP 5515880A JP S5935439 B2 JPS5935439 B2 JP S5935439B2
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- Japan
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- group metal
- platinum
- plating
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は電解処理に使用される不溶性陽極の製造方法
に関するもので、特に電導性耐食母材、例えばチタン、
チタン合金、ジルコン、ジルコン合金、タンタル、タン
タル合金およびこれらの金属を他の電導性金属に被覆し
た複合電導性耐食母材に白金族金属をメッキしその上に
白金族金属を主にした塗布メッキを施してなる電解処理
用不溶性陽極の製造方法に係る。
に関するもので、特に電導性耐食母材、例えばチタン、
チタン合金、ジルコン、ジルコン合金、タンタル、タン
タル合金およびこれらの金属を他の電導性金属に被覆し
た複合電導性耐食母材に白金族金属をメッキしその上に
白金族金属を主にした塗布メッキを施してなる電解処理
用不溶性陽極の製造方法に係る。
電解用不溶性陽極として高価な白金族金属を使用する場
合は他の不溶性陽極と比較して省力、省エネルギー、長
寿命などの性能が要求されるが、本発明は白金族金属を
主に用い被覆が薄くてしかも長寿命の電解用不溶性陽極
の製造方法を提供しようとするものである。
合は他の不溶性陽極と比較して省力、省エネルギー、長
寿命などの性能が要求されるが、本発明は白金族金属を
主に用い被覆が薄くてしかも長寿命の電解用不溶性陽極
の製造方法を提供しようとするものである。
従来不溶性陽極として多用されてきた白金メッキチタン
電極は、メッキの前処理工程においてサンドブラスト又
はショットブラストなどの機械的素地調整が行われるた
めサンド又はショットがチタン母材に喰い込み、あるい
は母材の酸化スケールを押し込むため白金メッキ層にピ
ンホールおよびピンホール状のメッキ不着部分が発生し
、電極寿命を左右する重大欠陥となつていた。
電極は、メッキの前処理工程においてサンドブラスト又
はショットブラストなどの機械的素地調整が行われるた
めサンド又はショットがチタン母材に喰い込み、あるい
は母材の酸化スケールを押し込むため白金メッキ層にピ
ンホールおよびピンホール状のメッキ不着部分が発生し
、電極寿命を左右する重大欠陥となつていた。
またこの様な欠陥を無くするために白金メッキ皮膜を厚
くするとか、電気メッキを２段にわけて行う方法などが
実施されているが、金属の電析は下地メッキの電析核を
受け継ぐためピンホール状のメッキ不着部分を閉塞する
ことは至難であつた。従つてこのような電極を電解処理
に使用した場合、特に高電流密度の電解においてはピン
ホールなどの欠陥部分に電流の集中が起り、孔の周辺部
にクラックが発生してメッキ層が剥離していくことが現
場実験により確認されている。本発明はこのような従来
の電極の欠点を改良し、長期の使用に充分耐えるような
不溶性陽極の製造方法を提供するもので、その要旨は電
導性母材表面に白金又は白金族金属を電気めつきして、
該電気メッキ層表面に白金族金属又はその合金の化合物
を塗布し、しかる后還元性又は実質的に酸素の存在しな
い雰囲気中において３８０℃以上、６００℃以下の温度
で乾燥、加熱することによつて熱分解めつきを行い、熱
分解で生成した金属で電気メツキ層の欠陥部を被覆せし
めさらに最表面に白金族金属、白金族金属とその酸化物
、白金族金属の酸化物、白金族金属とその他の金属の酸
化物、のいずれかを被覆することを特徴とする電解用不
溶性陽極の製造方法にある。
くするとか、電気メッキを２段にわけて行う方法などが
実施されているが、金属の電析は下地メッキの電析核を
受け継ぐためピンホール状のメッキ不着部分を閉塞する
ことは至難であつた。従つてこのような電極を電解処理
に使用した場合、特に高電流密度の電解においてはピン
ホールなどの欠陥部分に電流の集中が起り、孔の周辺部
にクラックが発生してメッキ層が剥離していくことが現
場実験により確認されている。本発明はこのような従来
の電極の欠点を改良し、長期の使用に充分耐えるような
不溶性陽極の製造方法を提供するもので、その要旨は電
導性母材表面に白金又は白金族金属を電気めつきして、
該電気メッキ層表面に白金族金属又はその合金の化合物
を塗布し、しかる后還元性又は実質的に酸素の存在しな
い雰囲気中において３８０℃以上、６００℃以下の温度
で乾燥、加熱することによつて熱分解めつきを行い、熱
分解で生成した金属で電気メツキ層の欠陥部を被覆せし
めさらに最表面に白金族金属、白金族金属とその酸化物
、白金族金属の酸化物、白金族金属とその他の金属の酸
化物、のいずれかを被覆することを特徴とする電解用不
溶性陽極の製造方法にある。
本発明は従来の白金メツキ電極の欠点を改良するために
研究を重ねた結果なされたもので、本発明によつて製造
された電極は、電導性母材の表面に三層からなる皮膜を
有し、下地の電気メツキ層（第１層）のピンホール、ク
ラツク等の有害欠陥をシールするとともに、最上層の電
解に直接関与する耐食性皮膜（第３層）を密着固定する
塗布メツキ層（第２層）を有する点に特徴を有する。
研究を重ねた結果なされたもので、本発明によつて製造
された電極は、電導性母材の表面に三層からなる皮膜を
有し、下地の電気メツキ層（第１層）のピンホール、ク
ラツク等の有害欠陥をシールするとともに、最上層の電
解に直接関与する耐食性皮膜（第３層）を密着固定する
塗布メツキ層（第２層）を有する点に特徴を有する。
即ち白金族金属の電気メツキに発生したピンホール及び
ピンホール状のメツキ不着部分を次の皮膜形成過程で白
金族金属又はその合金を塗布メツキして封孔し、さらに
この上に耐食性に富む白金族金属又は、及び酸化物皮膜
を密着して構成される。本発明の方法で製造した電極を
第１図に示す。
ピンホール状のメツキ不着部分を次の皮膜形成過程で白
金族金属又はその合金を塗布メツキして封孔し、さらに
この上に耐食性に富む白金族金属又は、及び酸化物皮膜
を密着して構成される。本発明の方法で製造した電極を
第１図に示す。
第１図において１は電導性耐食母材、２は白金又は白金
族金属の電気メツキ層（第１層）、３は白金族金属又は
その合金の塗布メツキ層（第２層）、４は白金族金属及
び又は酸化物皮膜からなる耐食性被覆（第３層）を示す
。又５は白金族金属メツキ（第１層）のピンホールを示
し、このピンホールは第２層の塗布メツキによりシール
されていることを示す。次に本発明による電極の製造方
法を説明する。
族金属の電気メツキ層（第１層）、３は白金族金属又は
その合金の塗布メツキ層（第２層）、４は白金族金属及
び又は酸化物皮膜からなる耐食性被覆（第３層）を示す
。又５は白金族金属メツキ（第１層）のピンホールを示
し、このピンホールは第２層の塗布メツキによりシール
されていることを示す。次に本発明による電極の製造方
法を説明する。
第１層の白金又は白金族金属の電気メツキは公知技術に
より電導性耐食母材の表面に施される。この場合の素地
調整は化学エツチング法によつて行うことが好ましく、
その結果ピンホールの少ない密着性の良好なメツキ皮膜
が得られる。電導性耐食母材としてはチタン、チタン合
金、ジルコニウム、ジルコニウム合金、タンタル、タン
タル合金およびこれらの金属を他の電導性金属に被覆し
た複合電導性耐食母材などが使用される。
より電導性耐食母材の表面に施される。この場合の素地
調整は化学エツチング法によつて行うことが好ましく、
その結果ピンホールの少ない密着性の良好なメツキ皮膜
が得られる。電導性耐食母材としてはチタン、チタン合
金、ジルコニウム、ジルコニウム合金、タンタル、タン
タル合金およびこれらの金属を他の電導性金属に被覆し
た複合電導性耐食母材などが使用される。
次に第２層の塗布メツキは白金族金属の塩化物の他にＮ
Ｏ，ＮＯ２，ＮＯ３，ＮＯＣＩ等の群から選ばれた白金
族金属化合物の水溶液を第１層の電気メツキ皮膜に塗布
して還元性又は実質的に酸素の存在しない雰囲気中で３
８『〜６００℃で乾燥、熱分解することによつて行う。
この第２層の塗布メツキ膜厚は０．０３μ〜２μ、好ま
しくは０．２μ〜０．５μ施す必要がある。
Ｏ，ＮＯ２，ＮＯ３，ＮＯＣＩ等の群から選ばれた白金
族金属化合物の水溶液を第１層の電気メツキ皮膜に塗布
して還元性又は実質的に酸素の存在しない雰囲気中で３
８『〜６００℃で乾燥、熱分解することによつて行う。
この第２層の塗布メツキ膜厚は０．０３μ〜２μ、好ま
しくは０．２μ〜０．５μ施す必要がある。
この熱分解によつて生成する金属量は微量であるため所
要のメツキ量が得られるまで塗布、熱分解メツキ作業を
くり返し行う必要がある。これによつて第１層のピンホ
ール状のメツキ不着部分が密着性良くシールされる。又
同時に熱分解のための加熱をくり返すことにより前記熱
分解によつて生成した金属の一部は電気メツキ層中に熱
拡散される。更にこの第２層の上に電解処理の目的によ
つて種々の第３層の皮膜を形成する。例えばソーダ電解
に使用する場合にはルテニウム、イリジウムを単独又は
他の白金族金属との合金として被覆し、又硫酸浴の電解
に使用する場合にはイリジウムを単独又は他の白金族金
属との合金として被覆すると特に耐食性が優れている。
この他、この第３層の耐食皮膜として白金族金属とその
一部に白金族金属の酸化物を含む場合、白金族金属の酸
化物のみてある場合、白金族金属の酸化物と酸化チタン
又は酸化ジルコン等、白金族以外の金属酸化物との混合
物皮膜を形成する場合などがある。
要のメツキ量が得られるまで塗布、熱分解メツキ作業を
くり返し行う必要がある。これによつて第１層のピンホ
ール状のメツキ不着部分が密着性良くシールされる。又
同時に熱分解のための加熱をくり返すことにより前記熱
分解によつて生成した金属の一部は電気メツキ層中に熱
拡散される。更にこの第２層の上に電解処理の目的によ
つて種々の第３層の皮膜を形成する。例えばソーダ電解
に使用する場合にはルテニウム、イリジウムを単独又は
他の白金族金属との合金として被覆し、又硫酸浴の電解
に使用する場合にはイリジウムを単独又は他の白金族金
属との合金として被覆すると特に耐食性が優れている。
この他、この第３層の耐食皮膜として白金族金属とその
一部に白金族金属の酸化物を含む場合、白金族金属の酸
化物のみてある場合、白金族金属の酸化物と酸化チタン
又は酸化ジルコン等、白金族以外の金属酸化物との混合
物皮膜を形成する場合などがある。
第３層皮膜の形成方法としては白金族金属皮膜を単昧の
場合には上述の第２層を形成する場合と同様に処理する
。
場合には上述の第２層を形成する場合と同様に処理する
。
又白金族金属とその一部に白金族金属の酸化物を含む場
合には上述の第２層を形成する場合と同様に処理して形
成した塗布メツキ皮膜をさらに酸化処理（例えば塗布塩
を大気中加熱分解させる）することによつて得られる。
合には上述の第２層を形成する場合と同様に処理して形
成した塗布メツキ皮膜をさらに酸化処理（例えば塗布塩
を大気中加熱分解させる）することによつて得られる。
さらに金属の酸化物のみを第３層に形成する場合にはス
パツタリングなどによつて皮膜を形成することができる
。
パツタリングなどによつて皮膜を形成することができる
。
このようにして３層からなる電極を製造する場合、第３
層の耐食性皮膜は第２層の塗布メツキ皮膜によつて冶金
的接着が行われる。
層の耐食性皮膜は第２層の塗布メツキ皮膜によつて冶金
的接着が行われる。
即ち第２層が半田又はローの役割を果し、第１層の電気
メツキ皮膜の封孔と同時に第３層の耐食性皮膜を密着固
定し、全体として欠陥のない電極被覆が形成される。又
本発明においては各皮膜層の厚みとして第１層を０．５
μ〜１．０μ、第２層を０．２μ〜０．５μ、第３層を
０．５μ〜１．０μと合計で２μ以下にすることも可能
であり従来の白金メツキ電極に比較して経済的である。
メツキ皮膜の封孔と同時に第３層の耐食性皮膜を密着固
定し、全体として欠陥のない電極被覆が形成される。又
本発明においては各皮膜層の厚みとして第１層を０．５
μ〜１．０μ、第２層を０．２μ〜０．５μ、第３層を
０．５μ〜１．０μと合計で２μ以下にすることも可能
であり従来の白金メツキ電極に比較して経済的である。
なお上記の皮膜厚みは１例を示したにすぎずこれによつ
て限定されるものではない。
て限定されるものではない。
又本発明によつて製造した電解用不溶性陽極は蓄電池の
電極格子および燃料電池の触媒電極などにも適用できる
。
電極格子および燃料電池の触媒電極などにも適用できる
。
以下本発明の実施例を説明する。
チタン母材の表面を酸洗し、その表面にＰｔ電気メツキ
を従来法によつて１μ施して第１層を形成し、次いでＰ
ｔの塩化物をエチルアルコールで溶解した溶液をテンペ
ル油に分散させて上記Ｐｔ電気メツキ皮膜上に塗布して
還元炎下に乾燥熱分解（１回毎に還元炎中を１ｍ／分で
通過させ２０回繰返し）を４００℃で行い０．５μのＰ
ｔ塗布メツキを行い第２層を形成した。
を従来法によつて１μ施して第１層を形成し、次いでＰ
ｔの塩化物をエチルアルコールで溶解した溶液をテンペ
ル油に分散させて上記Ｐｔ電気メツキ皮膜上に塗布して
還元炎下に乾燥熱分解（１回毎に還元炎中を１ｍ／分で
通過させ２０回繰返し）を４００℃で行い０．５μのＰ
ｔ塗布メツキを行い第２層を形成した。
さらに４極スパツタリング装置中でアルゴンガスを真空
度３×１０−２ｍｍＨｇになるまで導入した雰囲気中で
酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）をターゲツトとしてスパツ
タリングを行い前記Ｐｔ塗布メツキ面にＲＵＯ２を０．
５μ附着させて第３層を形成して本発明によつて電極を
製造した。
度３×１０−２ｍｍＨｇになるまで導入した雰囲気中で
酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）をターゲツトとしてスパツ
タリングを行い前記Ｐｔ塗布メツキ面にＲＵＯ２を０．
５μ附着させて第３層を形成して本発明によつて電極を
製造した。
このようにして製造した電極をＮａ２ｓＯ４２ＯＯｇ／
１．ＰＨｌ．Ｏ、温度５０℃の浴中で陽極として用い、
陰極に鉄板を用いて陽極電流密度３０Ａ／ｄイで電解し
た場合の試験結果を第２図に示した（直線１）。
１．ＰＨｌ．Ｏ、温度５０℃の浴中で陽極として用い、
陰極に鉄板を用いて陽極電流密度３０Ａ／ｄイで電解し
た場合の試験結果を第２図に示した（直線１）。
又比較としてチタン母材上にＰｔ電気メツキのみを２μ
施した電極（直線２）及びチタン母材にＰｔ電気メツキ
を１μ施した後、直接ＲＵＯ２をスパツタリングにより
１μ附着させた電極（直線３）についても同様に試験し
た結果を第２図に示した。第２図に示されるように本発
明によつて製造した電極を用いた場合（直線１）は７０
時間後も０．５ｇ／ｄの損耗しかなく電圧上昇も認めら
れない。
施した電極（直線２）及びチタン母材にＰｔ電気メツキ
を１μ施した後、直接ＲＵＯ２をスパツタリングにより
１μ附着させた電極（直線３）についても同様に試験し
た結果を第２図に示した。第２図に示されるように本発
明によつて製造した電極を用いた場合（直線１）は７０
時間後も０．５ｇ／ｄの損耗しかなく電圧上昇も認めら
れない。
これに対して２μＰｔ電気メツキのみ（直線２）では５
６時間後で３ｇ／Ｔｒｌの損耗を示し、しかも電圧が上
昇して電解の継続を不可能とする。又１μＰｔ電気メツ
キ後、直接スパツタリングでＲＵＯ２を１μ附着させた
場合（直線３）は４２時間後に４ｇ／ｗｌの損耗を示し
、しかも電圧が上昇して電解の継続が不可能であつた。
６時間後で３ｇ／Ｔｒｌの損耗を示し、しかも電圧が上
昇して電解の継続を不可能とする。又１μＰｔ電気メツ
キ後、直接スパツタリングでＲＵＯ２を１μ附着させた
場合（直線３）は４２時間後に４ｇ／ｗｌの損耗を示し
、しかも電圧が上昇して電解の継続が不可能であつた。
第１図は本発明の電極構成を示す図、又第２図は本発明
の電極を用いた場合の電解時間と電極の重量減の関係を
示す図である。
の電極を用いた場合の電解時間と電極の重量減の関係を
示す図である。
Claims (1)
- １ 電導性母材表面に白金又は白金族金属を電気めつき
して、該電気メッキ層表面に白金族金属又はその合金の
化合物を塗布し、しかる后還元性又は実質的に酸素の存
在しない雰囲気中において３８０℃以上、６００℃以下
の温度で乾燥、加熱することによつて熱分解めつきを行
い、熱分解で生成した金属で電気メッキ層の欠陥部を被
覆せしめさらに最表面に白金族金属、白金族金属とその
酸化物、白金族金属の酸化物、白金族金属とその他の金
属の酸化物、のいずれかを被覆することを特徴とする電
解用不溶性陽極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55055158A JPS5935439B2 (ja) | 1980-04-25 | 1980-04-25 | 電解用不溶性陽極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55055158A JPS5935439B2 (ja) | 1980-04-25 | 1980-04-25 | 電解用不溶性陽極の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56152996A JPS56152996A (en) | 1981-11-26 |
| JPS5935439B2 true JPS5935439B2 (ja) | 1984-08-28 |
Family
ID=12990933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55055158A Expired JPS5935439B2 (ja) | 1980-04-25 | 1980-04-25 | 電解用不溶性陽極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5935439B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH049493A (ja) * | 1990-04-27 | 1992-01-14 | Permelec Electrode Ltd | 鋼板の電気錫メッキ方法 |
| CN113174595A (zh) * | 2021-03-31 | 2021-07-27 | 东莞市琢器机械设备科技有限公司 | 一种不溶性阳极及其制备方法 |
-
1980
- 1980-04-25 JP JP55055158A patent/JPS5935439B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56152996A (en) | 1981-11-26 |
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