JPS5941485A - クロ−ルアルカリ電解用陰極およびその製造方法 - Google Patents
クロ−ルアルカリ電解用陰極およびその製造方法Info
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- JPS5941485A JPS5941485A JP58085657A JP8565783A JPS5941485A JP S5941485 A JPS5941485 A JP S5941485A JP 58085657 A JP58085657 A JP 58085657A JP 8565783 A JP8565783 A JP 8565783A JP S5941485 A JPS5941485 A JP S5941485A
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- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
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- C25B11/073—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material
- C25B11/091—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material consisting of at least one catalytic element and at least one catalytic compound; consisting of two or more catalytic elements or catalytic compounds
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- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、クロールアルカリ電解用に使用される陰極
およびこの陰極を製造する方法に関する。
およびこの陰極を製造する方法に関する。
隔膜または薄膜電解槽に使用される、電気的に導電性の
基体上に圧延されたラニー・ニッケル（Ｒａｎｅｙ ｎ
１ｃｋｅｌ）の活性層を有する陰極は知られているが、
ニッケル層中のふくれの形成およびニッケル層の部分的
な離脱によって明らかであるように電気分解溶液による
腐食がこれら陰極に影響を及ぼし、ニッケル層の剥落を
導く。圧延によるラニー・ニッケル層を基体に適用する
には基体を平坦にし次いで最終陰極の形に成形するが、
カーブした陰極の部分でニッケル被覆の脱落の問題がお
きる。
基体上に圧延されたラニー・ニッケル（Ｒａｎｅｙ ｎ
１ｃｋｅｌ）の活性層を有する陰極は知られているが、
ニッケル層中のふくれの形成およびニッケル層の部分的
な離脱によって明らかであるように電気分解溶液による
腐食がこれら陰極に影響を及ぼし、ニッケル層の剥落を
導く。圧延によるラニー・ニッケル層を基体に適用する
には基体を平坦にし次いで最終陰極の形に成形するが、
カーブした陰極の部分でニッケル被覆の脱落の問題がお
きる。
本発明の目的は電解液に対する高い腐食抵抗、非常に低
い水素電位および陰極が変形する場合でも基体上に強く
接着するニッケル層を有する斬新な陰極、ならびにこの
陰極を製造するための斬新な方法を提供することである
。
い水素電位および陰極が変形する場合でも基体上に強く
接着するニッケル層を有する斬新な陰極、ならびにこの
陰極を製造するための斬新な方法を提供することである
。
本発明の別の目的は該陰極を用いて水性アルカリ金属ハ
ライド溶液を電解する斬新な方法および該陰極を備えた
斬新な電解槽を提供することである。
ライド溶液を電解する斬新な方法および該陰極を備えた
斬新な電解槽を提供することである。
本発明のこれらの目的および利点は以下の詳細な記載か
ら明らかとなるであろう。
ら明らかとなるであろう。
本発明の斬新な陰極は基体に結合した厚さ６０ないし６
０ミクロンの緻密なニッケル中間層および粗い表面をも
つ２０ないし６０ミクロンの多孔質ラニー・ニッケル外
層を備えた電気的に導電性の基体から構成される。本発
明のこの陰極は他の電解方法と同様に隔膜帖よび薄膜電
解槽における水性アルカリ金属ハライドの電解用に有用
である。
０ミクロンの緻密なニッケル中間層および粗い表面をも
つ２０ないし６０ミクロンの多孔質ラニー・ニッケル外
層を備えた電気的に導電性の基体から構成される。本発
明のこの陰極は他の電解方法と同様に隔膜帖よび薄膜電
解槽における水性アルカリ金属ハライドの電解用に有用
である。
導電性の基体は種条件に耐久性があるとめ金属でもよい
が、塩素の製造に対しては鉄または鋼がその適応性およ
び低価格のために通常使用される。
が、塩素の製造に対しては鉄または鋼がその適応性およ
び低価格のために通常使用される。
ニッケル中間層はプラズマジェット溶射によって６０な
いし６０ミクロンの厚さまで基体に適用された好ましく
はニッケル粉であり、活性化したラニー・ニッケル層は
１０ないし５０容量係のアルミニウムまたは亜鉛もしく
は別の金属を含むニッケルの粉末混合物をプラズマジェ
ット溶射によって２０ないし６０ミクロン好ましくは２
０ないし４０ミクロンの厚さに適用して得られる。この
第２の金属は次いで外側の被覆から溶出されて粗い表面
を与える。
いし６０ミクロンの厚さまで基体に適用された好ましく
はニッケル粉であり、活性化したラニー・ニッケル層は
１０ないし５０容量係のアルミニウムまたは亜鉛もしく
は別の金属を含むニッケルの粉末混合物をプラズマジェ
ット溶射によって２０ないし６０ミクロン好ましくは２
０ないし４０ミクロンの厚さに適用して得られる。この
第２の金属は次いで外側の被覆から溶出されて粗い表面
を与える。
ニッケルの中間層は好ましくは粒度が１０ないし６０ミ
クロンの金属粉末で実施され、外層は特に、５０容ｆ％
のニッケルおよび５０容量係のアルミニウムの混合物が
用いられる場合には、粒度が１０ないし６０ミクロンの
粉末金属混合物で実施される。
クロンの金属粉末で実施され、外層は特に、５０容ｆ％
のニッケルおよび５０容量係のアルミニウムの混合物が
用いられる場合には、粒度が１０ないし６０ミクロンの
粉末金属混合物で実施される。
プラズマジェット溶射法は基体のカーブした或いは曲っ
た表面を容易に被覆するのに使用でき為から、ニッケル
中間層および外側の被覆は平らな基体だけでなく被覆す
る前所望の陰極の形に前もって成形された基体にも適用
することができる。
た表面を容易に被覆するのに使用でき為から、ニッケル
中間層および外側の被覆は平らな基体だけでなく被覆す
る前所望の陰極の形に前もって成形された基体にも適用
することができる。
外側の被覆層中の第２金属は１規定の水酸化ナトリウム
液または１規定の水酸化カリ液のような適当なアルカリ
性溶液で溶出される。この第２金属は基体または中間層
を損うことな（外層から溶解されうるものでなければな
らず、そして外層の空隙率は好ましくは１０ないし５０
％である。
液または１規定の水酸化カリ液のような適当なアルカリ
性溶液で溶出される。この第２金属は基体または中間層
を損うことな（外層から溶解されうるものでなければな
らず、そして外層の空隙率は好ましくは１０ないし５０
％である。
水性アルカリ金属ハライド液、好ましくは塩化ナトリウ
ムの改善された電解方法は本発明の陰極を用いて電解を
実施することから成る。
ムの改善された電解方法は本発明の陰極を用いて電解を
実施することから成る。
本発明の斬新な電解槽は、隔膜または薄膜によって分離
された電極間隙を形成する少なくとも１組の陽極と陰極
（この陰極は本発明のものである）を含んでいるハウジ
ングからなる。
された電極間隙を形成する少なくとも１組の陽極と陰極
（この陰極は本発明のものである）を含んでいるハウジ
ングからなる。
図面を参照すると、該陰極は基体にプラズマジェット溶
射によって適用されたニッケルの中間層６をもつ好まし
くは鋼または軟鉄でできている基体２および第２金属の
溶出のために粗い表面をもつのが明らかに見られるラニ
ー・ニッケルの多孔質の外側被覆４から成る。
射によって適用されたニッケルの中間層６をもつ好まし
くは鋼または軟鉄でできている基体２および第２金属の
溶出のために粗い表面をもつのが明らかに見られるラニ
ー・ニッケルの多孔質の外側被覆４から成る。
以下の実施例において本発明を例証する好ましいい（つ
かの具体例が述べられている。しかし、本発明はこの特
定の具体例に限定しようとするものではないことは理解
されるべきである。
かの具体例が述べられている。しかし、本発明はこの特
定の具体例に限定しようとするものではないことは理解
されるべきである。
実施例
鋼製基体の表面をアルミナ粉でサンドブラストしてきれ
いにし、キャリヤーガスとしてアルゴンおよび添加ガス
として水素を約１．５バールの圧力下で粒度１０ないし
６０ミクロンの布板ニッケル粉のプラズマジェット溶射
でもってニッケル中間層を基体上に形成した。ニッケル
層の形成後粉末ニッケルの供給を止め、プラズマバーナ
ーから粒度１０ないし６０ミクロンのニッケル５０部お
よびアルミニウム５０部からなる粉末混合物を供給して
外側の層を形成した。この被覆された陰極を次いで総て
のアルミニウムが外層から溶出するまで１規定の水酸化
ナトリウム液の浸出浴の中に浸漬し、それから陰極を水
で洗浄した。
いにし、キャリヤーガスとしてアルゴンおよび添加ガス
として水素を約１．５バールの圧力下で粒度１０ないし
６０ミクロンの布板ニッケル粉のプラズマジェット溶射
でもってニッケル中間層を基体上に形成した。ニッケル
層の形成後粉末ニッケルの供給を止め、プラズマバーナ
ーから粒度１０ないし６０ミクロンのニッケル５０部お
よびアルミニウム５０部からなる粉末混合物を供給して
外側の層を形成した。この被覆された陰極を次いで総て
のアルミニウムが外層から溶出するまで１規定の水酸化
ナトリウム液の浸出浴の中に浸漬し、それから陰極を水
で洗浄した。
この陰極を従来技術のニッケル電極とともに１５０ｔ／
ｌの水酸化ナトリウムおよび１３０ ｙ／ｌの塩化す）
ｌ）ラムからなる隔膜槽液中に液の流れを与えないで
配置した。６週間後の試験では本発明の陰極は極めて少
ない腐食しか示さなかったが一方従来技術の陰極はニッ
ケル層のひどい離脱およびニッケル層の１ツテイングや
プリスフ−リングを示しており、一部ニッケル層が欠落
していた。
ｌの水酸化ナトリウムおよび１３０ ｙ／ｌの塩化す）
ｌ）ラムからなる隔膜槽液中に液の流れを与えないで
配置した。６週間後の試験では本発明の陰極は極めて少
ない腐食しか示さなかったが一方従来技術の陰極はニッ
ケル層のひどい離脱およびニッケル層の１ツテイングや
プリスフ−リングを示しており、一部ニッケル層が欠落
していた。
この電極は次いで塩化ナトｌ）ラム液を電解するために
隔膜槽に置かれた。そして操業状態のもとにおいて同様
な結果が得られた。本発明の陰極の水素電位はプラズマ
ジェット溶射によって適用された１００％ニッケルの被
覆をもつ従来技術の電極よりも約５０ないし１００ ｍ
Ｖ低い電位を示し、これは本発明の陰極にとってかなり
のエネルギー節約を意味する。飽和甘木電極（で対して
本発明の陰極）１０ ＫＡ／ｍ ２で約１．２５Ｖとい
う低（・水素電位は多孔質ラニー・ニッケル外側被覆の
大きな表面積に起因するものである。陰極はまたニッケ
ルーアルミニウムが９０−１０．８０−２０．７０−ろ
Ｏおよび６０−４０の混合物を用いて製造できる。
隔膜槽に置かれた。そして操業状態のもとにおいて同様
な結果が得られた。本発明の陰極の水素電位はプラズマ
ジェット溶射によって適用された１００％ニッケルの被
覆をもつ従来技術の電極よりも約５０ないし１００ ｍ
Ｖ低い電位を示し、これは本発明の陰極にとってかなり
のエネルギー節約を意味する。飽和甘木電極（で対して
本発明の陰極）１０ ＫＡ／ｍ ２で約１．２５Ｖとい
う低（・水素電位は多孔質ラニー・ニッケル外側被覆の
大きな表面積に起因するものである。陰極はまたニッケ
ルーアルミニウムが９０−１０．８０−２０．７０−ろ
Ｏおよび６０−４０の混合物を用いて製造できる。
本発明の主旨または範囲から逸脱することなく本発明の
製品および方法について種々の変形ができ、かつ本発明
は従属請求範囲の記載のみに限定しようとするものであ
ると理解されるべきである。
製品および方法について種々の変形ができ、かつ本発明
は従属請求範囲の記載のみに限定しようとするものであ
ると理解されるべきである。
第１ａ図は本発明の陰極の活性表面の平面図であり、第
１ｂ図は第１ａ図の陰極のＡ−Ｂ線に沿った縦断面図で
ある。 １：陰極、 ２：基体、 ６：ニッケル中間層。 ４：多孔質の外側被覆。 特許出願人 へラエウスーエレクトローデン・ゲゼル
シャフト・ミツト・ 図面の浄書（内容に変更なし） 算、ｌα図 ／ イ 奉ｙｂ 図 手続補正書（方式） 昭和〈２年呵畦１願第 υ／ぐ７号 ３、補正をする者 事件との関係 出 願 人 住所 矛矛千 へ；７−ｆ−ヤス−１−ン２ヒローｆン、憤
’ｔレシャフＦ・ミ、７Ｆ・べ”シ）し＞ ７ｒｔノ・
／＼フｙンク４、代理人
１ｂ図は第１ａ図の陰極のＡ−Ｂ線に沿った縦断面図で
ある。 １：陰極、 ２：基体、 ６：ニッケル中間層。 ４：多孔質の外側被覆。 特許出願人 へラエウスーエレクトローデン・ゲゼル
シャフト・ミツト・ 図面の浄書（内容に変更なし） 算、ｌα図 ／ イ 奉ｙｂ 図 手続補正書（方式） 昭和〈２年呵畦１願第 υ／ぐ７号 ３、補正をする者 事件との関係 出 願 人 住所 矛矛千 へ；７−ｆ−ヤス−１−ン２ヒローｆン、憤
’ｔレシャフＦ・ミ、７Ｆ・べ”シ）し＞ ７ｒｔノ・
／＼フｙンク４、代理人
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）電気的に導電性である基体が該基体に結合した厚
さ６０ないし６０ミクロンの緻密なニッケル中間層およ
び粗い表面をもつ厚さ２０ないし６０ミクロンの多孔質
ラニー・ニッケル外２層を備えて構成されている陰極。 （２）該外層の厚さが２０ないし４０ミクロンである、
特許請求の範囲第（１）項に記載の陰極。 （３）該外層の空隙率が１０ないし５０％である、特許
請求の範囲第（１）項に記載の陰極。 （４）陰極を製造する方法であって、プラズマジェット
溶射によって電気的に導電性の基体上に６０ないし６０
ミクロンの厚さを形成する緻密な中間ニッケル層を適用
し、プラズマジェット溶射によってニッケルおよび溶出
可能な１０ないし５０容量係の第２金属の混合物による
外側被覆を２０ないし６０ミクロンの厚さで邊用し、そ
して該第２金属を外側被覆から溶出することからなる方
法。 （５）該基体が軟鉄または鋼である、特許請求の範囲第
（４）項に記載の方法。 （６）該第２金属がアルミニウムである、特許請求の範
囲第（５）項に記載の方法。 （力 該アルミニウムの量が５０容量係である、特許請
求の範囲第（６）項に記載の方法。 （８）該第２金属が亜鉛である、特許請求の範囲第（５
）項に記載の方法。 （９）該溶出はアルカリ金属の水酸化物溶液で実施され
る、特許請求の範囲第（４）項に記載の方法。 ００）該中間層用のニッケル粉末の粒度は１０ないし６
０ミクロンである、特許請求の範囲第（４）項に記載の
方法。 ０１）該ニッケルーアルミニウム粉末混合物の粒度ば１
０ないし６０ミクロンである、特許請求の範囲第（６）
項に記載の方法。 ０２）隔膜または薄膜で分離された陽極と陰極の間のア
ルカリ金属ハライド溶液の電気分解の方法において、特
許請求の範囲第（１）項記載の陰極を使用することを特
徴とする方法。 （１３）隔膜または薄膜で分離された陽極と陰極を有す
る電気分解槽において、特許請求の範囲第（１）項記載
の陰極を使用することを特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3218429A DE3218429C2 (de) | 1982-05-15 | 1982-05-15 | Verfahren zur Herstellung einer Kathode für die Chlor-Alkali-Elektrolyse |
| DE32184298 | 1982-05-15 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5941485A true JPS5941485A (ja) | 1984-03-07 |
Family
ID=6163756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58085657A Pending JPS5941485A (ja) | 1982-05-15 | 1983-05-16 | クロ−ルアルカリ電解用陰極およびその製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0094577B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5941485A (ja) |
| KR (1) | KR840004795A (ja) |
| AT (1) | ATE27188T1 (ja) |
| DE (2) | DE3218429C2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04107320A (ja) * | 1990-08-24 | 1992-04-08 | Ngk Insulators Ltd | 静圧気体軸受け及びその製造法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4595468A (en) * | 1984-07-19 | 1986-06-17 | Eltech Systems Corporation | Cathode for electrolysis cell |
| EP0762517A3 (en) * | 1995-09-11 | 1999-10-20 | Texas Instruments Incorporated | Improvements in or relating to semiconductor devices |
| RU2110619C1 (ru) * | 1996-09-09 | 1998-05-10 | Закрытое акционерное общество "Техно-ТМ" | Электрод для электрохимических процессов и способ его изготовления |
| KR100772326B1 (ko) * | 2000-02-15 | 2007-10-31 | 오투 마이크로, 인코포레이티드 | 휴대용 전자 장치용 오디오 컨트롤러 |
| DE102005011047A1 (de) | 2005-03-08 | 2006-09-14 | Bayer Technology Services Gmbh | Katalysatorformkörper, insbesondere zur Verwendung als Katalysatoren bei der Hydrierung |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54112785A (en) * | 1978-02-24 | 1979-09-03 | Asahi Glass Co Ltd | Electrode and manufacture thereof |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1233834B (de) * | 1958-03-05 | 1967-02-09 | Siemens Ag | Elektrode fuer Elektrolyseure und Brennstoff-elemente mit oberflaechlicher Doppelskelett-Katalysator-Struktur |
| US4049841A (en) * | 1975-09-08 | 1977-09-20 | Basf Wyandotte Corporation | Sprayed cathodes |
| US4024044A (en) * | 1975-09-15 | 1977-05-17 | Diamond Shamrock Corporation | Electrolysis cathodes bearing a melt-sprayed and leached nickel or cobalt coating |
| US4116804A (en) * | 1976-11-17 | 1978-09-26 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Catalytically active porous nickel electrodes |
| DE2914094C2 (de) * | 1979-04-07 | 1983-02-10 | Kernforschungsanlage Jülich GmbH, 5170 Jülich | Poröse Nickelelektrode für alkalische Elektrolysen, Verfahren zur Herstellung derselben und deren Verwendung |
| EP0067975B1 (en) * | 1981-06-01 | 1987-08-19 | Asahi Glass Company Ltd. | Method for water electrolysis |
-
1982
- 1982-05-15 DE DE3218429A patent/DE3218429C2/de not_active Expired
-
1983
- 1983-05-07 AT AT83104513T patent/ATE27188T1/de active
- 1983-05-07 DE DE8383104513T patent/DE3371544D1/de not_active Expired
- 1983-05-07 EP EP83104513A patent/EP0094577B1/de not_active Expired
- 1983-05-14 KR KR1019830002092A patent/KR840004795A/ko not_active Application Discontinuation
- 1983-05-16 JP JP58085657A patent/JPS5941485A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54112785A (en) * | 1978-02-24 | 1979-09-03 | Asahi Glass Co Ltd | Electrode and manufacture thereof |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04107320A (ja) * | 1990-08-24 | 1992-04-08 | Ngk Insulators Ltd | 静圧気体軸受け及びその製造法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3218429A1 (de) | 1983-12-01 |
| EP0094577A2 (de) | 1983-11-23 |
| ATE27188T1 (de) | 1987-05-15 |
| EP0094577B1 (de) | 1987-05-13 |
| DE3371544D1 (en) | 1987-06-19 |
| KR840004795A (ko) | 1984-10-24 |
| DE3218429C2 (de) | 1987-03-19 |
| EP0094577A3 (en) | 1984-03-07 |
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