JPS5941486A - Manufacture of raney nickel clad cathode and product - Google Patents

Manufacture of raney nickel clad cathode and product

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JPS5941486A
JPS5941486A JP58136937A JP13693783A JPS5941486A JP S5941486 A JPS5941486 A JP S5941486A JP 58136937 A JP58136937 A JP 58136937A JP 13693783 A JP13693783 A JP 13693783A JP S5941486 A JPS5941486 A JP S5941486A
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    • 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
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23F1/36Alkaline compositions for etching aluminium or alloys thereof
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    • C25B11/073Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、クロルアルカリ電気分解に用いるための、改
良されたラネーニッケル型の低水素過電圧の陰極を製造
する方法及びその方法で製造される陰極に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method of making an improved Raney nickel type low hydrogen overvoltage cathode for use in chlor-alkali electrolysis and to the cathode made thereby.

ラネーニッケル型の陰極は例えば米国特許第4、116
.804号、第4,169,0.25号及び第4、25
1.344号において技術的に公知である。
Raney nickel type cathodes are used, for example, in U.S. Pat. No. 4,116.
.. No. 804, No. 4,169, 0.25 and No. 4, 25
No. 1.344, known in the art.

しかしながら、従来法のラネーニッケルで被覆された陰
極は、初期に良好な性能特性を示すけれど、ある欠点を
もっている。陰極基質上でのそのようなラネーニッケル
コーティングは、耐用性が低い、即ち機械的に容易に損
傷され、例えば水のジェット流によってさえも除去され
てしまう。例えばそのような陰極を、アスベストのダイ
ヤフラムが陰極表面上に亘接配置されているダイヤフラ
ム型のクロルアルカリ槽で用いる場合、そのようなダイ
ヤフラムは徐々に、普通約9〜15ケ月後に孔が閉塞し
てその透過性を失なってしまうから、それを除去し、交
換しなければならない。この除去は通常水のジェット流
を噴霧することで行なわれる。
However, although conventional Raney nickel coated cathodes exhibit good initial performance characteristics, they have certain drawbacks. Such Raney nickel coatings on cathode substrates have poor durability, ie they are easily damaged mechanically and removed even by jets of water, for example. For example, if such a cathode is used in a diaphragm-type chlor-alkali bath in which an asbestos diaphragm is placed over the cathode surface, such diaphragm will gradually become clogged, usually after about 9 to 15 months. It loses its transparency and must be removed and replaced. This removal is usually accomplished by spraying with a jet of water.

そのような噴霧中、水のジェット流は薄片又は破片の形
でラネーニッケルのいくらかを消失せしめる。また交換
ダイヤフラムを配置し且つ通常空気中で355℃下に4
時間焼成する場合、ラネーニッケルコーティングの、酸
化による不活性化が起こる。この多数回の洗浄及び焼成
の後に徐々に起こるラネーニッケルの剥離や不活性化は
ラネーニッケルによって付与される電位の利点を漸次消
失させ、即ち陰極の運転電位を漸次増大させ、それを陰
極基質の運転電位に近づけさせる。
During such spraying, the jet of water causes some of the Raney nickel to dissipate in the form of flakes or debris. In addition, a replacement diaphragm was placed and the temperature was lowered to 355°C for 4 hours in normal air.
When baked for hours, oxidative passivation of the Raney nickel coating occurs. This gradual exfoliation and passivation of the Raney nickel after multiple washes and calcinations progressively eliminates the potential advantage imparted by the Raney nickel, i.e., progressively increases the cathode operating potential and increases the cathode substrate operating potential. bring it closer to

従って、本発明の主な目的は、従来公知のものよシも耐
用性のラネーニッケル表面を有する改良されたラネーニ
ッケル被覆の陰極及びその製造法を提供することである
Accordingly, it is a principal object of the present invention to provide an improved Raney nickel-coated cathode and method for making the same having a more durable Raney nickel surface than those previously known.

他の目的は以下の記述から明らかになろう。Other purposes will become apparent from the description below.

概述すると、本発明によれば、ニッケルを56〜59重
量%で含有するニッケル/アルミニウム合金組成物を、
プラズマ噴霧によって適当な陰極基質上に適用し、次い
でアルミニウムを苛性で溶出させて除去することを含ん
でなる、クロルアルカリ用の耐用性の低水素過電圧陰極
を製造する方法が提供される。
Briefly, according to the present invention, a nickel/aluminum alloy composition containing 56-59% by weight of nickel is
A method of making a durable low hydrogen overvoltage cathode for chlor-alkali is provided, comprising applying it by plasma spray onto a suitable cathode substrate and then removing the aluminum by eluting with caustic.

更に特に、本発明によれば、 (a)ニッケル56〜59重量%を含有するニッケル/
アルミニウム合金組成物のコーティングを、鉄、鉄合金
、ニッケル又はニッケル合金の有孔基質上にプラズマ噴
霧し、そして (b)工程(α)で製造した物質を苛性溶液と接触させ
ることによって該コーティングからアルミニウムを溶出
させる、 ことを含んでなるクロルアルカリ槽のだめの低水素過電
圧の陰極を製造する方法が提供される。
More particularly, according to the invention: (a) nickel/containing 56-59% by weight of nickel;
plasma spraying a coating of an aluminum alloy composition onto a perforated substrate of iron, iron alloy, nickel or nickel alloy; and (b) removing the coating from the coating by contacting the material produced in step (α) with a caustic solution. A method of making a low hydrogen overpotential cathode for a chloralkali tank reservoir is provided, comprising: eluting aluminum.

本発明ごてよれば、該方法によって製造されるラネーニ
ッケルて被覆された陰極、該陰極を含むクロルアルカリ
槽、及び核種におけるアルカリ金属塩化物の電気分解法
も提供される。
The trowel of the present invention also provides a Raney nickel coated cathode produced by the method, a chloralkali bath containing the cathode, and a method for electrolysis of alkali metal chlorides in nuclides.

本発明において選択されるニッケル/アルミニウム合金
組成物は、プラズマ噴霧によって電導性の陰極基質に適
用される。陰極基質上に付着するために使用されるニッ
ケル/アルミニウム合金組成物が約56〜59重量%の
ニッケルを含有することは本発明の必要条件である。こ
の組成範囲内のニッケル/アルミニウム合金は金属間化
合物Ni、Al、を主相として含有するが、少量のN 
i A 1及びN i A l 3も含有する。 これ
らの正確な量は特別な全組成と共に変化する。好ましく
はニッケル/アルミニウム合金組成物はニッケルを56
,5〜57.5重量%、更に好ましくは実質的に57重
量%で含有する。
The nickel/aluminum alloy composition selected in this invention is applied to the conductive cathode substrate by plasma spraying. It is a requirement of the present invention that the nickel/aluminum alloy composition used to deposit onto the cathode substrate contains about 56-59% by weight nickel. Nickel/aluminum alloys within this composition range contain intermetallic compounds Ni and Al as main phases, with a small amount of N.
It also contains i A 1 and N i A l 3. These exact amounts will vary with the particular overall composition. Preferably the nickel/aluminum alloy composition contains 56 nickel
, 5 to 57.5% by weight, more preferably substantially 57% by weight.

ニッケル/アルミニウム合金は、寸法が好ましくは36
〜90ミクロン(165〜400メツシユ)、更に好ま
しくは36〜53ミクロン(270〜400メツシユ)
の粒子又は粒状物の形で適当に使用される。
The nickel/aluminum alloy preferably has dimensions of 36
~90 microns (165-400 meshes), more preferably 36-53 microns (270-400 meshes)
are suitably used in the form of particles or granules.

伝導性の陰極基質は種々の形態、例えば平面、管状、フ
ィンガー(finger)などの形態を有しつるが、い
ずれの場合においても有孔性であるべきであり、例えば
織った針金のスクリーン、拡大したシート金属又は孔を
あけたシート金属である。
The conductive cathode substrate can have various forms, e.g. planar, tubular, finger, etc., but in all cases should be porous, e.g. woven wire screen, enlarged perforated sheet metal or perforated sheet metal.

鉄、鉄合金例えば軟鉄及びステンレス鋼、ニッケル及び
ニッケル合金はこの基質に対して特に適当な材料である
Iron, iron alloys such as soft iron and stainless steel, nickel and nickel alloys are particularly suitable materials for this substrate.

本発明の他の必要条件は、ニッケル/アルミニウム合金
組成物を、プラズマ噴霧、即ちプラズマ・アーク噴霧を
用いて陰極基質上に付着させることである。プラズマ噴
霧は金属粒子を基質上に付着させるだめの公知の技術で
ある。概述すると、気体及び金属粒子の流れを別々に噴
霧ノズル(トーチ)に供給する。気体をイオン化するだ
めの気体流への電気入力が存在する。金属粒子と混合し
た後の気体流中における陽イオンと電子の再結合は金属
粒子を加熱し且つ部分的に溶融するエネルギーを放出し
、部分的に溶融した金属がそれと接触する基質に付着す
る。この目的に対しては、窒素及びアルゴンを含む種々
の気体が適当である。
Another requirement of the present invention is that the nickel/aluminum alloy composition be deposited onto the cathode substrate using plasma atomization, ie, plasma arc atomization. Plasma atomization is a well known technique for depositing metal particles onto a substrate. Briefly, streams of gas and metal particles are separately supplied to an atomizing nozzle (torch). There is an electrical input to the gas stream that ionizes the gas. Recombination of the cations and electrons in the gas stream after mixing with the metal particles releases energy that heats and partially melts the metal particles, and the partially molten metal adheres to the substrate with which it comes in contact. A variety of gases are suitable for this purpose, including nitrogen and argon.

アルゴンは好適な気体である。電気入力は、金属粒子を
部分的に溶融するのに十分である、例えば通常の大きさ
の装置において2’0〜30キロワツトであることだけ
が必要である。
Argon is a suitable gas. The electrical input need only be sufficient to partially melt the metal particles, for example 2'0 to 30 kilowatts in a conventional sized device.

多くの場合、陰極を製造するには、有孔シート材料を用
いるよシも織った陰極成分を被覆することが好ましい。
In many cases, to fabricate the cathode, it is preferred to coat the woven cathode component using a perforated sheet material.

その理由は、溶融づけ及び他の合着技術が被覆してない
状態でのこの基質に関して容易に行なえるからである。
This is because melt bonding and other bonding techniques can be easily performed on this substrate in its uncoated state.

また被覆前に基質の表面を、砂の吹き付は又は他の研摩
物例えばアルミナの吹き付けによる如くして清浄するこ
とは最良である。
It is also best to clean the surface of the substrate before coating, such as by sand blasting or other abrasive materials such as alumina blasting.

本発明の陰極は片面か両面が被覆されていてよい。しか
し−面しか被覆されていない場合には、摺電位を最高に
低下させるために1膜又はダイヤフラムに面する面を被
覆することが好適である。
The cathode of the present invention may be coated on one or both sides. However, if only the negative side is coated, it is preferred to coat the membrane or the side facing the diaphragm in order to reduce the sliding potential to the maximum.

陰極基質には、ニッケル/アルミニウム合金のコーティ
ングが、適当には約13〜508ミクロン(0,5〜2
0ミル)、好ましくは約127〜254ミクロン(5〜
1oミル)の厚さで適用される。
The cathode substrate is coated with a nickel/aluminum alloy coating, suitably about 13-508 microns (0.5-2.
0 mils), preferably about 127-254 microns (5-254 microns)
applied at a thickness of 1o mil).

ニッケル/アルミニウム合金組成物の基質上への付着に
続いて、被覆した物体をいずれか強塩基例えば苛性溶液
で処理してアルミニラムラコーティングから溶出させる
ことによってラネーニッケル表面を現出させる。この苛
性の濃度は厳密でないが、この目的には5〜15重量%
のNaOHを含有する水性苛性溶液が適当であり、溶出
には5時間〜1日間が適当な時間である。10重量%の
苛性水溶液で16時間が典型的な例である。同様に、溶
出の温度は厳密でない。室温から苛性溶液の沸点までの
温度が適当である。上述の厚さのコーティングに対して
、このような溶出中に通常的70〜90%のアルミニウ
ムが除去される。非常に長い溶出時間の後でもいくらか
のアルミニウムが残るようであるが、これは得られる陰
極の性能に・致命的であるとは思われない。またこの溶
出工程は、活性化としても言及でき、槽の組立て前に或
いは後に行なうことができる。このように製造したラネ
ーニッケル陰極は、乾燥させると、ラネーニッケルの自
然発火性のために、空気との接触で発熱する。
Following deposition of the nickel/aluminum alloy composition onto the substrate, the Raney nickel surface is revealed by treating the coated object with any strong base, such as a caustic solution, to elute the aluminum Ramura coating. The concentration of this caustic is not critical, but for this purpose 5-15% by weight
An aqueous caustic solution containing NaOH of 5 hours to 1 day is suitable for elution. A typical example is 16 hours with a 10% by weight aqueous caustic solution. Similarly, the temperature of elution is not critical. Temperatures from room temperature to the boiling point of the caustic solution are suitable. For coatings of the above thicknesses, typically 70-90% of the aluminum is removed during such elution. Although it appears that some aluminum remains even after very long elution times, this does not appear to be critical to the performance of the resulting cathode. This elution step can also be referred to as activation and can be performed before or after assembly of the vessel. When dried, the Raney nickel cathode produced in this manner generates heat on contact with air due to the pyrophoric nature of Raney nickel.

上述のように製造したラネーニッケルで被覆された陰極
は低水素過電圧を示すばかシでなく、コーティングは実
施例9及び比較実施例B、C及びDにおいて後述するよ
うに薄片及び破片による剥離に対して改良された耐性を
示す。本発明の方法におけるコーティングとして適用さ
れるニッケル/アルミニウム合金組成物は、商業的に許
容できない速度で破片剥離するニッケルを55重量%又
はそれ以下で含有する合金からのものよシも、予期を越
えて薄片及び破片剥離に対して耐性のある活性化された
ラネーニッケル陰極表面を提供する。
The Raney nickel coated cathode prepared as described above exhibits low hydrogen overpotentials and the coating is resistant to delamination by flakes and debris as described below in Example 9 and Comparative Examples B, C and D. Shows improved resistance. The nickel/aluminum alloy compositions applied as coatings in the method of the present invention exhibit unexpectedly higher performance than alloys containing 55% by weight or less nickel, which flake off at commercially unacceptable rates. provides an activated Raney nickel cathode surface that is resistant to flaking and flaking.

また上記実施例で示されるように、試験したすべての組
成物が最初水素過電圧において良好な低下をもたらすが
、本発明の方法によるコーティングをニッケル/アルミ
ニウム合金の組成物として適用した場合に、それより少
ない(55重量%及びそれ以下)及びそれよシ多い(6
2重量%)量のニッケルを含むものの場合より、水素過
電圧の改良は予期を越えて洗浄/焼成サイクル後にも高
い値に維持される。
Also, as shown in the examples above, all compositions tested initially give a good reduction in hydrogen overpotential, but when the coating according to the method of the invention is applied as a composition of nickel/aluminum alloy, Less (55% by weight and less) and more (6% by weight)
The improvement in hydrogen overpotential remains unexpectedly high even after the wash/bake cycle than in the case containing nickel in an amount of 2% by weight).

本方法で製造される陰極は、陰極室、該陰極室内に配置
された陰極、陽極室、該陽極室内に配置された陽極、及
び陽極及び陰極室間に配置された隔離板を含んでなる公
知の種類の電気化学的槽における陰極として使用できる
。これはそのような形式のクロルアルカリ槽において特
に有用である。
The cathode produced by this method is a conventional cathode comprising a cathode chamber, a cathode disposed within the cathode chamber, an anode chamber, an anode disposed within the anode chamber, and a separator disposed between the anode and cathode chambers. It can be used as a cathode in types of electrochemical baths. This is particularly useful in such types of chloralkali baths.

隔離板は例えば液体透過性ダイヤフラムであることがで
き、そのようなダイヤフラムは例えばアスベスト繊維又
は・ぐ−弗素化重合体繊維から作られていてよい。隔離
板は他に例えば高度に弗素化された又はパー弗素化され
たイオン交換重合体の膜であってよい。そのような、ス
ルホネート及び/又はカルボキシレート基を含む重合体
の膜はクロルアルカリ技術において現在良く知られてい
る(例えば米国特許第4,194725号、米国特許第
4. O65,366号及び米国特許第4.178.2
18号)。現在技術的に公知のように、そのような膜の
槽は狭いギャップ(陽極と陰極の間隔1〜3朋)及びゼ
ロ・ギャップ(両電極が膜と接触)の形態で運転できる
The separator can be, for example, a liquid-permeable diaphragm, and such a diaphragm can be made, for example, from asbestos fibers or fluorinated polymer fibers. The separator may also be a membrane of highly fluorinated or perfluorinated ion exchange polymers, for example. Such membranes of polymers containing sulfonate and/or carboxylate groups are currently well known in chlor-alkali technology (e.g. U.S. Pat. No. 4,194,725, U.S. Pat. No. 4.065,366 and U.S. Pat. Section 4.178.2
No. 18). As is currently known in the art, such membrane cells can be operated in narrow gap (anode to cathode spacing of 1 to 3 mm) and zero gap configurations (both electrodes in contact with the membrane).

そのような電解槽でのアルカリ金属塩化物例えば塩化ナ
トリウムの電気分解に対するクロルアルカリ法において
は、水性アルカリ金属塩化物溶液を陽極室へ導入し、電
流を槽に流し、水性アルカリ金属水酸化物溶液を陰極室
から取り出し、また塩素を陽極室から取り出す。膜の槽
では、水(又は開始時に希アルカリ金属水酸化物)を一
般に陰極室中へ導入し、消費されたアルカリ金属塩化物
溶液を陽極室から除去する。ダイヤプラムの檜では、未
反応のアルカリ金属塩化物溶液のすべてを、ダイヤフラ
ムを通して陰極室へ通流させ、苛性生成物と一緒に除去
する。
In the chlor-alkali process for the electrolysis of alkali metal chlorides, e.g. sodium chloride, in such electrolytic cells, an aqueous alkali metal chloride solution is introduced into the anode chamber, a current is passed through the cell, and an aqueous alkali metal hydroxide solution is introduced into the anode chamber. is taken out from the cathode chamber, and chlorine is taken out from the anode chamber. In a membrane bath, water (or dilute alkali metal hydroxide at the beginning) is generally introduced into the cathode compartment and the spent alkali metal chloride solution is removed from the anode compartment. In the diaphragm, all unreacted alkali metal chloride solution is passed through the diaphragm to the cathode chamber and removed along with the caustic product.

本発明は従来法と比べて多くの利点を有する。The invention has many advantages over conventional methods.

これらは(1)#i性化されたコーティングの薄片、破
片剥離及び機械的損傷に対する高耐性、(2)酸化雰囲
気、たとえばダイヤフラムの焼成における空気中での加
熱に対する耐性、(3)軟鋼陰極及びNi陰極と比較し
1の低水素加電圧、(4)鉄の上面メッキによる汚支の
適度な量に対する良好な許容性、(5)軟鋼、ステンレ
ス鋼及びニッケルft會む種々の基質の使用可能、(6
)予じめ成形された陰極成分への低価格の及び簡便な適
用、及び(7)たわみi=最/J’sであるように基質
をめったに200°C以上にカロ熱すること、を含む。
These include (1) high resistance to flaking, splintering and mechanical damage of the #i hardened coating, (2) resistance to heating in oxidizing atmospheres, e.g. air in firing of diaphragms, (3) mild steel cathode and (4) Good tolerance to moderate amounts of contamination due to iron top plating; (5) Usability of various substrates including mild steel, stainless steel and nickel ft. , (6
) low cost and convenient application to preformed cathode components, and (7) heating the substrate rarely above 200°C so that the deflection i = min/J's. .

本発明の新規な観点を更に例示するために、次の実施例
を示す。
The following examples are presented to further illustrate the novel aspects of the invention.

実施例では次のような略号を使用する:pTFEはポリ
テトラフルオルエチレンを表わし; TFE/EVEはテトラフルオルエチレン及びメチルパ
ーフルオル(4,7−シオキサー5−メチル−8−ノネ
ノエート)を表わし; TFE/PSEPVEはテトラフルオルエチレン及びパ
ーフルオル(3,6−シオキサー4−メチル−7−オク
テンスルホニルフルオリド)の共重合体を表わし; EWは当量を表わす。
The following abbreviations are used in the examples: pTFE stands for polytetrafluoroethylene; TFE/EVE stands for tetrafluoroethylene and methyl perfluoro(4,7-thioxal-5-methyl-8-nonenoate). Expression: TFE/PSEPVE represents a copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoro(3,6-thioxer-4-methyl-7-octensulfonyl fluoride); EW represents equivalent weight.

実施例 実施例1 直径0.23cm(0,092インチ)の鋼線力jらな
り且つ中心間隔が0.42m(6メツシユ)である市販
の陰極スクリーンに砂を吹き付け、次いでグラズマアー
クにより組成が公称でN15T%、AI 43%であシ
且つ粒径範囲が100%が90ミクロンより小さく(即
ち165メツシユを通過)、30%が45ミクロンより
小さい(即ち325メツシユを通過)ニッケルアルミニ
ド合金の厚さ178〜203ミクロン(7〜8ミル)の
コーティングで片面を被榎した。噴霧栄件は次の通りで
おった: Netco 7型M C(T Jf B ) )−チー
707ノズル MeLco 3J4 pデュアル・ノぐワー・フィーダ
(Dual power Feeder )トーチ・ガ
スー窒素’2−1フフ?/時ボルドー60 アンぴア−425 キロワット−27,3 通路数−5 スクリーン表面を圧縮空気ジェットで冷却した。
EXAMPLES Example 1 A commercially available cathode screen made of 0.23 cm (0.092 inch) diameter steel wire and 0.42 m (6 mesh) center spacing was sand-blasted and then blown to a nominal composition using a Glazma arc. The thickness of the nickel aluminide alloy is 15% N, 43% AI and the grain size range is 100% less than 90 microns (i.e. passing through 165 mesh) and 30% less than 45 microns (i.e. passing through 325 mesh). One side was coated with a 178-203 micron (7-8 mil) coating. The spray conditions were as follows: Netco Type 7 MC (T Jf B) - Qi 707 nozzle MeLco 3J4p Dual power Feeder Torch gas - Nitrogen '2-1 Fufu ? /hour Bordeaux 60 Ampia - 425 Kilowatts - 27,3 Number of passages - 5 The screen surface was cooled with compressed air jets.

スクリーンの1部を試料として切シ取シ、この試料から
直径7.62cr++の円形部分を切シ取った。
A part of the screen was cut out as a sample, and a circular part with a diameter of 7.62 cr++ was cut out from this sample.

この円形部分をステンレス鋼の陰極ホルダーに溶接し、
被覆した側を組立て檜において陽極に面しせしめ、10
%苛性中で溶出させ、PTFE繊維−アスベストのダイ
ヤ゛フラム(TABダイヤモンド・ジャムロック(Di
amond Shamrock )組成物)を、ラネー
ニッケルで、被覆されたスクリーンの表面上に付着させ
、焼成した。この陰極の性能は比較のための代表的な鋼
製陰極のそれと一緒に、以下に示す通シであった。
This circular part is welded to a stainless steel cathode holder,
Place the coated side facing the anode in the assembled cypress, and
% caustic and a PTFE fiber-asbestos diaphragm (TAB Diamond Jamrock (Di
Amond Shamrock composition) was deposited with Raney nickel on the surface of the coated screen and fired. The performance of this cathode was as shown below, along with that of a typical steel cathode for comparison.

実施例1   鋼 製 電流密度、アンペア/dm’     18.3   
 18.3実際の電流、アンペア       8.3
    8.3槽の電位、ボルト          
2.85    3.10鋼製に対する利点、mV  
    250      一実施例2 ダイヤモンド・ジャムロックkfDC−s 5 ノ陰極
組立て物からの陰極フィンガーに対し、実施例1の場合
と同一の組成のニッケルアルミニドを片面に噴霧した。
Example 1 Steel current density, ampere/dm' 18.3
18.3 Actual Current, Amps 8.3
8.3 Potential of tank, volts
2.85 3.10 Advantages over steel, mV
250 Example 2 A cathode finger from a Diamond Jamrock kfDC-s 5 cathode assembly was sprayed on one side with nickel aluminide of the same composition as in Example 1.

フィンガーを噴霧する前に、これを脱脂し、砂を吹きつ
けた。噴霧条件は次の通シであった: Metco  7型M’C(TMB)トーチ−707ノ
ズル トーチ・ガス−窒素2.1 y++’/時ボルドー62 アンペア−450 キロワット−27,9 通路数−4 スクリーン表面を圧縮空気ジェットで冷却した。
This was degreased and sandblasted before spraying the fingers. The spray conditions were as follows: Metco Type 7 M'C (TMB) Torch - 707 Nozzle Torch Gas - Nitrogen 2.1 y++'/hour Bordeaux 62 Amps - 450 Kilowatts - 27,9 Number of Passages - 4 Screen The surface was cooled with a compressed air jet.

このスクリーンから試料を切シ取シ、10%苛性中で溶
出させ、TABダイヤフラムで、ラネーニッケル被覆の
表面を直接覆い、直径7.62 cmのダイヤフジム槽
で試験した。この時ラネーニッケルでコーティングした
表面を陽極に面しさせた。
Samples were cut from the screen, eluted in 10% caustic, covered directly with a TAB diaphragm over the Raney nickel coated surface, and tested in a 7.62 cm diameter Diafuzim bath. At this time, the surface coated with Raney nickel faced the anode.

異なる2つの電流密度におけるコーティングした試料の
性能は次の通りであった: 実施例2 電流密度、アンペア/dm”   18.3   11
実際の電流、アンペア     8.3   5.0槽
の電位、ボルト       2.83   154実
施例2の陰極の、実施例1で比較のために示しだ鋼製の
陰極に対する利点は270mUであった。
The performance of the coated samples at two different current densities was as follows: Example 2 Current Density, Amps/dm” 18.3 11
Actual Current, Amps 8.3 5.0 Bath Potential, Volts 2.83 154 The advantage of the cathode of Example 2 over the steel cathode shown for comparison in Example 1 was 270 mU.

実施例3 3つのダイヤモンド・ジャムロックMDC−55の陰極
組立て物(陰極缶)に対するフィンガーにおいて、実施
例2に概述した条件下に、実施例1と同一の組成のニッ
ケルアルミニドを、続いてダイヤフラムコーティングで
被覆され且つ陽極に対して面しせしめられるフィンガー
の側にだけプラズマ噴霧した。次いで各々を冷10%苛
性溶液で約16時間溶出させた。次いで缶を洗浄し、各
々にダイヤモンド・ジャムロックTABダイヤフラムを
配置し、焼成した。各々をクロルアルカリ槽に組立て、
槽ラインにおいて運転した。すべての缶は同様に作動し
た。鋼製に対する性能は次の通りであ、つた。
Example 3 Nickel aluminide of the same composition as Example 1 was applied to the fingers of three Diamond Jamrock MDC-55 cathode assemblies (cathode cans) under the conditions outlined in Example 2, followed by diaphragm Only the side of the finger covered with the coating and facing the anode was plasma sprayed. Each was then eluted with cold 10% caustic solution for approximately 16 hours. The cans were then cleaned and each was fitted with a Diamond Jamlock TAB diaphragm and fired. Assemble each in a chloralkali tank,
It was operated in the tank line. All cans performed similarly. The performance against steel was as follows.

電流密度、アンペア/ d tn”    11.3 
   11.3実際の電流、アンペア      62
   62槽の電位、ビルト         2.7
0    2.88鋼製に対する利点、mV     
180      一実施例4 直径0.18cmの線が、中心間隔0.42 onで置
かれた304型ステンレス鋼スクリーン(6メツシユ)
の試料を、ステンレス鋼製陰極リングに浴接衣ン し、実施例1と同一の組成のニッケルアルドを、続いて
ダイヤフラムコーティングで被覆され且つ陽極に対して
面しせしめられる面にだけ、厚さ0.015t−rn(
6ミル)のコーティングで噴霧した。
Current density, ampere/d tn” 11.3
11.3 Actual Current, Amps 62
Potential of 62 tanks, built 2.7
0 2.88 Advantages over steel, mV
180 Example 4 Type 304 stainless steel screen (6 mesh) with 0.18 cm diameter wires placed with center spacing of 0.42 on
A sample of 1 was bath coated on a stainless steel cathode ring and nickel Aldo of the same composition as in Example 1 was subsequently coated with a diaphragm coating and only on the side facing the anode to a thickness of 0.015t-rn(
6 mil) coating.

このコーティングを10%苛性で溶出させた。スクリン
上にTABダイヤフラムを配置し且つ焼成し、この陰極
組立て物を7.62crnの槽において運転した。最初
の運転後にダイヤフラムを除去し、新[7いダイヤフラ
ムを設置し、第2の実験を行なった。
This coating was eluted with 10% caustic. The TAB diaphragm was placed on the screen and fired, and the cathode assembly was operated in a 7.62 crn bath. After the first run, the diaphragm was removed, a new diaphragm was installed, and a second experiment was performed.

データは次の通りであった: 紺 で           \ \  ト       ト ド  0( トー1    時 実施例5 狭いギャップの膜の槽における評価のための陰極の製造 実験室での膜の槽に対する陰極を、LWD(long 
way diamond ) 2.54 an X S
 F I)(5hort way cliamond 
) 0.635 t−m Xストランド巾0.16 c
TnX厚さ0.12 onの寸法を有する200型ニツ
ケルの平らに広げた金属から直径7.62crnの円板
を切り取ることによって調製した。
The data were as follows: Navy Blue \ \ TO TODO 0 ( TO 1 When EXAMPLE 5 Cathode Manufacturing for Evaluation in Narrow Gap Membrane Baths The cathode for the membrane bath in the laboratory was long
way diamond ) 2.54 an X S
F I) (5hort way clearmond)
) 0.635 tm X Strand width 0.16 c
It was prepared by cutting a 7.62 crn diameter disc from a 200 type nickel flattened metal with dimensions of 0.12 on TnX thickness.

0.635crnニツケル管の長い方を円板の中心に溶
接して伝導体として役立たさせた。
A long piece of 0.635 crn nickel tubing was welded to the center of the disk to serve as a conductor.

この陰極の両側に、プラズマ噴霧によシNi57十0.
5重量%及びA143十0.5重量%の合金のコーティ
ングを適用した。合金は42〜110ミクロン(即ち1
40〜325メツシユ)の粒径を有する微粉末の形であ
った。適用条件は次の通シであった: 入力−40V及び5BOA(23,2kw)アークガス
−2,637723/時(93CFII)。
Plasma spray was applied to both sides of this cathode with Ni570.
A coating of 5% by weight and 0.5% by weight of A143 alloy was applied. The alloy is 42-110 microns (i.e. 1
It was in the form of a fine powder with a particle size of 40 to 325 mesh. The application conditions were as follows: Input -40V and 5BOA (23,2kw) Arc gas -2,637723/hour (93CFII).

アルゴン、3.448X10’Pα (50psi) TTWD(トーチと作業部との距離)−10、’16m コーティングの厚さは広げた金属の両面に203ミクロ
ン(8ミル)であった。陰極を室温下に16時間ll九
九a0E中に浸すことにょシ、コーティングを活性化さ
せた。次いで陰極を水洗いし、槽に設置するまで湿めら
せておいた。
Argon, 3.448X10'Pα (50 psi) TTWD (torch to working distance) -10, '16 m Coating thickness was 203 microns (8 mils) on both sides of the spread metal. The coating was activated by soaking the cathode in 99AOE for 16 hours at room temperature. The cathode was then rinsed with water and kept moist until installed in the bath.

実施例6 有限ギャップの膜の槽における評価のだめの両面が被覆
された陰極の性能 実施例5の陰極を、強化した弗素化イオン交換膜及び寸
法安定性の陽極と共に、有効面積45cnlの小さい槽
に配置した。この膜は、当量108.0を有するTF、
E/EVEの38ミクロン(1,5ミル)の層、当量1
100を有するTFE/pSEPrEの100ミクロン
(4ミル)の層、pTFEフィラメント及びポリエチレ
ンテレフタレートの双方を有する織布層及び当量110
0を有するTFE/PSEPVEの25ミクロン(1ミ
ル)の層からなっておシ、これを11%KOH及び30
%ジメチルスルホキシドを含有する水性浴で処理し、官
能基をカルボキシレート及びスルホネート基に加水分解
した。膜を、陰極に対してカルボキシレート側にして配
置した。電極をそれらの間のギャップが3籠となるよう
に配置した。槽は陰極側への水約25.4 onに相当
する水圧が膜を陽極に押しつけるような構造をしていた
。槽を90℃下に31A/dm”の電流密度で運転した
。精製した塩化す) IJウムの飽和溶液を、2009
/ItのNaにl濃度を維持するような速度で陽極室に
供給した。水を陰極室に添加して、生成する苛性の濃度
を32±1%に維持した。
Example 6 Performance of the double-sided coated cathode in a finite gap membrane cell evaluation The cathode of Example 5 was placed in a small cell with an effective area of 45 cnl, along with a reinforced fluorinated ion exchange membrane and a dimensionally stable anode. Placed. This membrane consists of TF with an equivalent weight of 108.0,
38 micron (1.5 mil) layer of E/EVE, equivalent weight 1
a 100 micron (4 mil) layer of TFE/pSEPrE with 100, a woven layer with both pTFE filaments and polyethylene terephthalate and an equivalent weight of 110.
It consists of a 25 micron (1 mil) layer of TFE/PSEPVE with 0% KOH and 30% KOH.
% dimethyl sulfoxide to hydrolyze the functional groups to carboxylate and sulfonate groups. The membrane was placed with the carboxylate side to the cathode. The electrodes were arranged so that there were three cages of gaps between them. The tank was constructed such that water pressure equivalent to about 25.4 on of water on the cathode side pressed the membrane against the anode. The tank was operated at 90° C. and a current density of 31 A/dm.
It was supplied to the anode chamber at such a rate as to maintain a concentration of Na/It. Water was added to the cathode chamber to maintain the concentration of the resulting caustic at 32±1%.

7日後、槽は電流効率96%及び3.17ボルトで作動
していた。この性能は運転110日後でも変化しないま
まであった。
After 7 days, the cell was operating at 96% current efficiency and 3.17 volts. This performance remained unchanged after 110 days of operation.

比較例A 陰極をコーティングしてない軟鋼を広げたメツシュから
作るという以外実施例6を繰返した。7日後、槽は電流
効率96.4%及び3.51ボルトで作動していた。こ
れは実施例6の活性化された陰極よシも340mV高か
った。
Comparative Example A Example 6 was repeated except that the cathode was made from uncoated mild steel mesh. After 7 days, the cell was operating at 96.4% current efficiency and 3.51 volts. This was also 340 mV higher than that of the activated cathode of Example 6.

実施例7 有限ギャップの膜の槽における片面が被覆された陰極の
性能 槽内の膜に面する陰極の片面にだけコーティングを適用
する以外実施例5を繰返した。次いでこの陰極を実施例
6と同一の条件下に試験槽に設置し、運転した。
Example 7 Performance of a Single Side Coated Cathode in a Finite Gap Membrane Cell Example 5 was repeated except that the coating was applied to only one side of the cathode facing the membrane in the cell. This cathode was then placed in a test tank and operated under the same conditions as in Example 6.

7日後、楢は電流効率97.6%及び3.20ボルトで
作動した。30日後、櫂の電位は3.18ボルトであり
、運転110日後にも未変化のままであった。これは比
較例Aの軟鋼の陰極よシも330mV低かった。
After 7 days, the oak was operating at a current efficiency of 97.6% and 3.20 volts. After 30 days, the paddle potential was 3.18 volts and remained unchanged after 110 days of operation. This was also 330 mV lower than that of the mild steel cathode of Comparative Example A.

実施例8 ゼロ・ギャップの膜の槽における両面被覆陰極の性能 実施例5のように製造した陰極を、有効面積45iを有
する小さい檜に設置した。膜は当量1080のTFE/
EVEの38ミクロン(1,5ミル)の層及び当量11
00のTP’E/PSEPVEの100ミクロン(4ミ
ル)の層を含んでなり、両面が当量950のTFE/P
SEPVEの共重合体のエタノール溶液で接合されたZ
rO,粒子からなる。無機の非伝導性層で被覆されてお
シ、これを乾燥し、実施例6における如くKO,Hで処
理して、官能基をカルボキシレート及びスルホネート基
に加水分解した。寸法安定性の陽極を用い、電極を、膜
といずれか翁電極との間のギャップがないようにその間
に膜を狭んで近くに位置せしめた。
Example 8 Performance of a double-sided coated cathode in a zero-gap membrane bath A cathode prepared as in Example 5 was installed in a small cypress with an effective area of 45i. The membrane has an equivalent weight of 1080 TFE/
38 micron (1,5 mil) layer of EVE and equivalent weight 11
00 TP'E/PSEPVE with a 100 micron (4 mil) layer of 950 equivalent weight TFE/P on both sides.
Z grafted with ethanol solution of SEPVE copolymer
rO, consisting of particles. Coated with an inorganic non-conductive layer, it was dried and treated with KO,H as in Example 6 to hydrolyze the functional groups to carboxylate and sulfonate groups. A dimensionally stable anode was used and the electrodes were placed close together with the membrane between them so that there was no gap between the membrane and either old electrode.

膜は陰極の方にカルボキシレート側を配置した。The membrane was placed with the carboxylate side toward the cathode.

槽を90℃下に電流密度31 A / dm”で運転し
た。
The cell was operated at 90° C. and a current density of 31 A/dm”.

精製塩化ナトリウムの飽和溶液を、濃度を200’り/
IINαC1に維持するような速度で陽極室に供給した
。水を陰極室に供給して生成する苛性の濃度を32±1
%に維持した。
A saturated solution of purified sodium chloride was added to a concentration of 200%/
It was supplied to the anode chamber at a rate to maintain IINαC1. The concentration of caustic produced by supplying water to the cathode chamber is 32±1
% was maintained.

7日後に、槽は電流効率97.8%及び3.09ボルト
で作動していた。
After 7 days, the cell was operating at 97.8% current efficiency and 3.09 volts.

実施例9及び比較例B、C,D 直径0.23cmの釧金から作られ、中心間隔が0、4
20Inであシ(6メツシユ)、且つ700ミクロン(
24メツシユ)のアルミナ研摩剤を5.5×1011P
αで吹き付けることKよって清浄化した軟鋼の陰極スク
リーン試料を次の条件でプラズマ噴霧した: ボルト−40 アンペア−620 出力−24,8k t。
Example 9 and Comparative Examples B, C, D Made from 0.23 cm diameter clasp, center spacing 0, 4
20 In (6 mesh) and 700 micron (
5.5 x 1011P of alumina abrasive (24 mesh)
Mild steel cathode screen samples cleaned by α spraying were plasma sprayed under the following conditions: Volts - 40 Amps - 620 Power - 24.8 kt.

TTII’D(トーチと作業部との距離−6,3〜7、
6 am アークガス−2,637)?/時、アルゴン。
TTII'D (distance between torch and working part -6, 3~7,
6 am arc gas -2,637)? / hour, argon.

3.45X10’、Pα ニッケル/アルミニウム重量比が52/48(比較例B
)、55/45 (比較例C)、、5r/43(実施例
9)及び62/38 (比較例D)である4つの異なる
ニッケル/アルミニウム合金組成物を使用した。すべて
は42〜110ミクロン(140〜325メツシユ)の
粒径を有した。適用したコーティングの厚さは152−
178ミクロン(6〜7ミル)であった。
3.45X10', Pα Nickel/aluminum weight ratio is 52/48 (Comparative example B
), 55/45 (Comparative Example C), 5r/43 (Example 9) and 62/38 (Comparative Example D) were used. All had particle sizes of 42-110 microns (140-325 mesh). The thickness of the applied coating was 152-
It was 178 microns (6-7 mils).

プラズマ噴霧で被覆した陰極を、25℃で2%水性苛性
、25℃で5%水性苛性、25℃で10%水性苛性及び
80℃で10%水性苛性中において連続的に溶出させる
ことによって活性化した。
The plasma spray coated cathode was activated by sequential elution in 2% aqueous caustic at 25°C, 5% aqueous caustic at 25°C, 10% aqueous caustic at 25°C and 10% aqueous caustic at 80°C. did.

但し各段階は水素の発生が終って次の段階に進むまで行
なった。
However, each step was continued until hydrogen generation was completed and the next step was proceeded.

各陰極(円形、直径8.25crn又は3.25α)を
次のように小さいクロルアルカリ槽で性能試験した。槽
はスルホネート基を有するA−フルオル化イオン交換体
重合体の膜によって隔離された陽極及び陰極室を有した
。膜の使用面積は直径3.5 cmであった。陽極は白
金スクリーンであった。参照標準甘木電極と試験すべき
陰極を、甘木電極が試験下の陰極にできるだけ近く、又
は接触して存在するように陰極室中に配置した。陽極室
を塩化ナトリウム溶液(NaC125Of/溶液l)で
満し、陰極室を約13%水酸化ナトリウムを含む塩化ナ
トリウム/水酸化ナトリウム溶液(上記NaC1溶液3
1.  水1.51及びNaOH5851)で満した。
Each cathode (circular, diameter 8.25 crn or 3.25α) was performance tested in a small chloralkali bath as follows. The vessel had an anode and cathode chamber separated by a membrane of A-fluorinated ion exchange polymer having sulfonate groups. The area used for the membrane was 3.5 cm in diameter. The anode was a platinum screen. The reference standard Amagi electrode and the cathode to be tested were placed in the cathode chamber such that the Amagi electrode was as close as possible to, or in contact with, the cathode under test. Fill the anode chamber with a sodium chloride solution (NaC125Of/l of solution) and fill the cathode chamber with a sodium chloride/sodium hydroxide solution containing about 13% sodium hydroxide (NaCl solution 3 above).
1. 1.51 liters of water and 5851 ml of NaOH).

電気分解は、安定な電極電位が達成されるまで15.5
 A/ dm!の電流密度で約90℃下に行なった。試
験陰極及び参照甘木電極間の電位差を、電気分解期間を
通しである間隔で、高インピーダンスのデジタル電位計
により測定した。性能を被覆してない軟鋼の陰極に対し
て比較した。被覆した陰極の軟鋼に対する利点をミリポ
ルトとして下に報告する。
Electrolysis was carried out for 15.5 min until a stable electrode potential was achieved.
A/dm! The test was carried out at a current density of about 90°C. The potential difference between the test cathode and the reference Amagi electrode was measured with a high impedance digital electrometer at intervals throughout the electrolysis period. Performance was compared to an uncoated mild steel cathode. The advantages of coated cathodes over mild steel are reported below as Millipold.

次いで各試験陰極を、陰極の各面への、1.03×10
7Paにおける水の噴射に3分間供して使用済みアスベ
ストダイヤフラムの除去を模倣し、寸だ355℃に4時
間供して新しく適用されるアスベストダイヤフラムの焼
成を模倣した。但しこれらの場合、実際にはアスベスト
の除去或いは取シ付けを行なわないで試験した。水の噴
射中に剥離するラネーニッケルコーティングの量を濾過
によって集め、秤量した。洗浄し、焼成した陰極の槽で
の性能を再び評価した。この繰返しを各試験陰極に対し
て10回行なった。結果を第1及び■表に要約する。
Each test cathode was then applied to each side of the cathode in a 1.03 x 10
It was subjected to water jetting at 7 Pa for 3 minutes to simulate the removal of used asbestos diaphragms and to 355° C. for 4 hours to simulate the firing of newly applied asbestos diaphragms. However, in these cases, tests were conducted without actually removing or installing asbestos. The amount of Raney nickel coating that flakes off during water injection was collected by filtration and weighed. The cleaned and fired cathode was re-evaluated for performance in the bath. This was repeated 10 times for each test cathode. The results are summarized in Tables 1 and 2.

第1表 1     163    173   160   
 1502  153  162 153  1463
  153  150 146  1414     
143    146   146    1365 
    137    143   143    1
366     133    137   138 
   1327     133    118   
132    1288     117     1
20    126     1039     10
8    105   123      9810 
     99     98   116     
80第y表 1     6.7    6.1   4.4   
 0.72    12y9    13.1   1
1.9     8v33    13.6    1
4.7   16.8   21.44    45 
    22.2   25.5   25.8s  
   45.8    27.3   25.5   
26.56    45.8   63.7  32.
6   28.27    48.2   63.7 
 32.6   28.28    54.2   6
9.2  32,7   29.29    7?、0
    91.2   36.3   29.910 
   84.0   91.6  37.3   34
.7本発明はラネーニッケルで被覆された電極が所望の
場合に有用である。それは特に低水素過電圧の陰極が必
要とされるクロルアルカリ分野において有用であること
がわかった。本陰極は従来法のものよりも耐性があム前
述のように他の利点も有する。
Table 1 1 163 173 160
1502 153 162 153 1463
153 150 146 1414
143 146 146 1365
137 143 143 1
366 133 137 138
1327 133 118
132 1288 117 1
20 126 1039 10
8 105 123 9810
99 98 116
80 Y Table 1 6.7 6.1 4.4
0.72 12y9 13.1 1
1.9 8v33 13.6 1
4.7 16.8 21.44 45
22.2 25.5 25.8s
45.8 27.3 25.5
26.56 45.8 63.7 32.
6 28.27 48.2 63.7
32.6 28.28 54.2 6
9.2 32.7 29.29 7? ,0
91.2 36.3 29.910
84.0 91.6 37.3 34
.. 7 The present invention is useful where Raney nickel coated electrodes are desired. It has been found to be particularly useful in the chlor-alkali field where low hydrogen overpotential cathodes are required. The present cathode is more durable than those of conventional methods and has other advantages as mentioned above.

特許出願人  イー・アイ・デュポン・デ・ニモアス・
アンド・カンパニー
Patent Applicant: E.I. Dupont de Nimoas
and company

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、(α)ニッケル56〜59重量%を含有するニッケ
ル/アルミニウム合金組成物のコーティングを、鉄、鉄
合金、ニッケル又はニッケル合金の有孔基質上にプラズ
マ噴霧し、 (b)工程(a)で製造した物質を苛性溶液と接触させ
ることによって該コーティングからアルミニウムを溶出
させる、 ことを特徴とする、クロルアルカリ槽のための低水素過
電圧の陰極を製造する方法。 2 工程(a)で用いる該ニッケル/アルミニウム合金
組成物が36〜90ミクロンの粒子の形態にある特許請
求の範囲第1項記載の方法。 & 工程((Z)で形成させたコーティングが厚さ13
〜508ミクロンである特許請求の範囲第2項記載の方
法。 4、工程(α)で用いた該ニッケル/アルミニウム合金
組成物が36〜53ミクロンの粒子の形態にある特許請
求の範囲第3項記載の方法。 5、工程(a)で形成させたコーティングが厚さ127
〜254ミクロンである特許請求の範囲第4項記載の方
法。 6、該プラズマ噴霧を、電力20〜30キロワツトで発
生させたアhゴン又は璧素ガスプラズマを用いて行なう
特許請求の範囲第5項記載の方法。 7、該工程(b)を、該コーティングからアルミニウム
の約70〜90重量%を除去するのに十分な時間桁なう
特許請求の範囲第5項記載の方法。 8、工程(b)の該苛性溶液が5〜15重量%の水性N
α、ORであシ、該接触が5時間〜1日の期間である特
許請求の範囲第5項記載の方法。 9.該ニッケル/アルミニウム合金組成物がニッケルを
56.5〜57.5重量%含有する特許請求の範囲第1
,3又は5項記載の方法。 lO0該ニッケル/アルミニウム合金組成が実質的にニ
ッケル57重量%である特許請求の範囲第9項記載の方
法。 11、特許請求の範囲第1,3又は5項記載の方法で製
造された陰極。 12、特許請求の範囲第2.4,6.7又は8項記載の
方法で製造され九隘極。 13、特許請求の範囲第9項記載の方法で製造された陰
極。 14、%許梢求の範囲第10項記載の方法で製造された
陰極。 15 陰極室、該陰極室内に配置された陰極、陽極室、
該陽極室内に配置された陽極、及び該陽極及び陰極室間
に配置された隔離板を含んでなるクロルアルカリ槽であ
って該陰極が特許請求の範囲第11項記載の陰極である
ことを特徴とするクロルアルカリ槽。 16、該隔離板が液体透過性のダイヤフラムである特許
請求の範囲第15項記載の方法。 17、該ダイヤフラムがアスベスト繊維を含有してなる
特許請求の範囲第16項記載の方法。 18 該隔離板が高弗素化されたイオン交換重合体の膜
である特許請求の範囲第15項記載のクロルアルカリ槽
。 19、隔離板によって陽極室と陰極室に分けられた電気
化学槽においてアルカリ金属塩化物を電気分解する方法
であって、アルカリ金属塩化物の水溶液を核種の陽極室
中へ導入し、核種に電流を流し、そしてアルカリ金属水
酸化物水溶液を該陰極室から取シ出し且つ塩素を該陽極
室から取り出す工程を含み、該電気化学的槽として特許
請求の範囲第15項記載のクロルアルカリ槽を用いるこ
とを特徴とするアルカリ金属塩化物の電気分解法。
Claims: 1. (α) Plasma spraying a coating of a nickel/aluminum alloy composition containing 56-59% by weight of nickel onto a porous substrate of iron, iron alloy, nickel or nickel alloy; A method for producing a low hydrogen overpotential cathode for a chlor-alkali bath, characterized in that: b) the aluminum is leached from the coating by contacting the material produced in step (a) with a caustic solution. 2. The method of claim 1, wherein the nickel/aluminum alloy composition used in step (a) is in the form of particles of 36 to 90 microns. & Step (The coating formed in (Z) has a thickness of 13
3. The method of claim 2, wherein the particle diameter is 508 microns. 4. The method of claim 3, wherein the nickel/aluminum alloy composition used in step (α) is in the form of particles of 36 to 53 microns. 5. The coating formed in step (a) has a thickness of 127
5. The method of claim 4, wherein the particle size is ˜254 microns. 6. The method according to claim 5, wherein the plasma atomization is performed using ah-gon or elemental gas plasma generated at a power of 20 to 30 kilowatts. 7. The method of claim 5, wherein step (b) is carried out for a period of time sufficient to remove about 70-90% by weight of the aluminum from the coating. 8. The caustic solution of step (b) contains 5-15% by weight of aqueous N
6. The method of claim 5, wherein the contact is for a period of 5 hours to 1 day. 9. Claim 1, wherein the nickel/aluminum alloy composition contains 56.5 to 57.5% by weight of nickel.
, 3 or 5. 10. The method of claim 9, wherein said nickel/aluminum alloy composition is substantially 57% by weight nickel. 11. A cathode manufactured by the method according to claim 1, 3 or 5. 12. Nine poles manufactured by the method described in claim 2.4, 6.7 or 8. 13. A cathode manufactured by the method according to claim 9. 14. Range of Permissible Percentages A cathode produced by the method described in item 10. 15 a cathode chamber, a cathode disposed within the cathode chamber, an anode chamber,
A chlor-alkali bath comprising an anode disposed within the anode chamber and a separator disposed between the anode and cathode chambers, wherein the cathode is the cathode according to claim 11. Chlor-alkali bath. 16. The method of claim 15, wherein the separator is a liquid permeable diaphragm. 17. The method according to claim 16, wherein the diaphragm contains asbestos fibers. 18. The chloralkali tank of claim 15, wherein said separator is a highly fluorinated ion exchange polymer membrane. 19. A method for electrolyzing alkali metal chloride in an electrochemical tank divided into an anode chamber and a cathode chamber by a separator, in which an aqueous solution of alkali metal chloride is introduced into the anode chamber of the nuclide, and an electric current is applied to the nuclide. and removing an aqueous alkali metal hydroxide solution from the cathode chamber and removing chlorine from the anode chamber, and using the chloralkali bath according to claim 15 as the electrochemical bath. An electrolytic method for alkali metal chlorides characterized by the following.
JP58136937A 1982-07-30 1983-07-28 Manufacture of raney nickel clad cathode and product Granted JPS5941486A (en)

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