SE437275B - Forfarande for framstellning av en elektrod - Google Patents

Description

15 20 zs_ 30 ss) 40 »7909627-'7 s 2. på beläggningsmaterial under användningen. Elektroderna framställ- da enligt de konventionella metoderna är emellertid fortfarande inte tillräckligt tillfredsställande vad beträffar förluster av elektrisk ledningsförmåga under användningen. Därför har olika försök gjorts för att göra en förbättrad belagd elektrod, vilken har lägre förluster vad beträffar elektriskt ledande beläggning.

Exempelvis finns i det brittiska patentet nr T 480 807 föreslaget en metod för tillverkning av belagda elektroder,vilka1 omfattar påförandet av en lösning av åtminstone ett metallsalt eller en. dispersion av åtminstone en_metalloxid.och/eller dess motsvarande hydroxid på ett kärnmaterial, följt av värmebehandling, vilken .utföres i tre faser, nämligen: A) torkning vid en temperatur från 80 till 120°C B) värmning vid en temperatur från 175 till 30006, och C) värmning vid en temperatur från 400 till 650°C Detta sätt är emellertid fortfarande otillfredsställande, enär det inte ger tillräcklig hållbarhet. 7 Intensiva studier har gjorts för att klargöra förhållandet mellan värmebehandlingsbetingelserna och förlusterna av elektriskt ledande beläggning under användning; Till följd därav har det ibefunnits att förlusterna av elektriskt ledande beläggning har en nära relation till matníngshastigheten av en oxiderande gas, .såsom,luft, hastigheten hos temperaturhöjningen vid värmebehand- ilingen av ett elektriskt ledande kärnmaterial med åtminstone ett metallsalt påfört därpå.

Mer speciellt åstadkommes enligt föreliggande uppfinning en metod för framställning av en elektrod, som omfattar påförandet på ytan av ett korrosionsbeständigt elektriskt ledande kärnmate- rial av en lösning av åtminstone ett metallsalt som är i stånd att bilda en elektriskt ledande substans genom värmebehandling och att det erhållna kärnmaterialet med åtminstone ett metallsalt påfört på ytan därav utsättes för en värmebehandling i en värme- zon, varvid värmebehandlingen omfattar kontinuerlig höjning av temperaturen hos det resulterande kärnmaterialet till 400 till 700°C under en period av S minuter till 2 timmar, under det att luft blåses in i värmezonen. I elektroden framställd enligt för- farandet enligt föreliggande uppfinning är den elektriskt ledande beläggningen en substans-med en utmärkt vidhäftning vid kärnmate- rialet, och elektroden har lång livslängd beroende på låga för- luster av elektriskt ledande~beläggning under användning.1ktnmket 10 15 20 25 30 35 40 79-0962? - 7 "kontinuerlig höjning av temperaturen" och "kontinuerlig tempera- turhöjning" såsom användes i denna beskrivning avses att täcka en höjning av temperaturen vid i huvudsak konstant hastighet till en förutbestämd temperatur varvid ett korrosionsbeständigt elektriskt ledande kärnmaterial med åtminstone ett metallsalt påfört därpå utan erfarenhetsvärmning vid konstant temperatur.

Korrosionsbeständiga elektriska ledande kärnmaterial som skall användas enligt förfarandet enligt föreliggande uppfinning är sådana material, som är korrosionsbeständiga mot elektrolytiska lösningar och elektrolytiska reaktionsprodukter med vilka materia- len kommer i kontakt, när de används som elektroder i elektrolys.

Som korrosionsbeständiga elektriskt ledande kärnmaterial kan näm- nas exempelvis titan, tantal, zirkonium, niob, järn och legeringar sammansatta huvudsakligen av åtminstone en av nämnda metaller och grafit. f f Elektriskt ledande substanser som skall beläggas pà ytan av de korrosionsbeständiga elektriskt ledande kärnmaterialen är så- dana substanser, som är korrosíonsbeständiga mot elektrolytiska lösningar och elektrolytiska reaktionsprodukter¿ med vilka sub- stanserna kommer att vara i kontakt när de används som belägg- ningsmedel på elektroder och vilka har en god katalytisk egenskap för elektrolytiska reaktioner. Som elektriskt ledande substanser kan nämnas exempelvis oxider respektive innehållande platina, ro- dium, rutenium, iridium, palladium, guld och nickel och blandning- ar därav och syreinnehållande fasta lösningar innehållande en el- 'ler flera av ovannämnda metaller. Av dessa elektriskt ledande sub- stanser åstadkommer syreinnehållande fasta lösningar belagda elek- troder mycket utmärkt vad beträffar hållbarheten (med avseende på förluster av beläggningsmedel under användning) och katalytiska egenskaper för elektrolytiska reaktioner. Då en lösning av salter av två eller flera metaller används för påförande på ett kärnma- terial, finns en möjlighet att en syreinnehållande fast lösning av nämnda två eller flera metaller bildas av den efterföljande värmebehandlingen (se exempelvis amerikanska patentskriften nr 4 005 004). Bildningen av en syreinnehållande fast lösning kan visas genom röntgenstråldiffraktion. I Vilket salt som helst av metallen kan användas för framställ- ning av en lösning av åtminstone ett metallsalt som skall pâföras på det elektriskt ledande kärnmaterialet så länge det kan bilda en elektriskt ledande substans genom värmebehandling. I allmänhet 1909621-7 e 4 10 15 ' 20 25 30 35 40 lfater. förearages emellertid metallsalter med en hög löslighet i ett lösningsmedel såsom metallklorider, metallnitrater och metallsul- I detta sammanhang bör det framhållas att det är möjligt att utnyttja ett metallsalt, som inte fullständigt upplöses i a lösningsmedlet och därför kan lösningen antaga ett något kolloi- dalt eller susbenderat tillstånd; vilket emellertid är tillåtet.

Som lösningsmedel som kan användas för framställning av en lösning av åtminstone ett metallsalt föredrages vanligen använda e lösningsmedel, såsom vattenlösningar av saltsyra, vattenlösningar innehållande en.oxiderande substans såsom salpetersyra eller väte- peroxid, organiska lösningsmedel,_exempelvis etanol och isopropyl- alkohol och blandningar därav. Salpetersyra eller väteperoxíd kan befrämja oxidationsreaktionen av ett metallsalt, och därigef nom framställa motsvarande metalloxid utan hydrolys av metallsal- tet och kan tjäna till att undvika omvandling av metalliska vär- den hos den elektriskt ledande beläggningen till metalliskt till- “stånd, Metallsaltkoncentratíonen hos lösningen som skall påföras -på ett kärnmaterial varierar beroende på slaget av.metallsalt, metoden för påförande och liknande, men kan vanligen ligga inom området från cirka 1 till S0 viktprocent.' g_Metallsaltlösningen som är i stånd att bilda en elektriskt ledande substans genom värmebehandling påföres på ett korrosíons-* beständigt elektriskt ledande kärnmaterial enligt en allmänt an- vänd metod såsom spray-beläggning, doppning, målning eller rull- ning. Metallsaltkoncentrationen hos lösningen, viskositeten hos antalet gånger för påförande av lösningen och liknande tunn som lösningen, kontrolleras för att ge en beläggningstjocklek som är så möjligt där enhetspåförande av lösningen, exempelvis så tunn som 3 pm eller mindre, företrädesvis 0,5 pm eller mindre för belägg- ningen som bildas genom värmebehandling. Efter varje enhetspåfö- rande utsättes det korrosíonsbeständiga elektriskt ledande kärn- materialet med metallsaltet påfört för en värmebehandling som om- fattar kontinuerlig höjning av temperaturen hos kärnmaterialet med metallsalt till 400 till 700°C för att förånga lösningsmedlet och oxidationssönderdela metallsaltet, och därigenom bilda en elektriskt ledande substans och samtidigt göra den elektriskt le- dande substansen tillräcklígt fast vidhäftande vid det korrosíons- beständiga elektriskt ledande kärnmaterialet. I detta fall är det nödvändigt att den kontinuerliga temperaturhöjningen skall åstad- .kommas över en period av 5 minuter till 2 timmar under påblåsning 10 15 20 25 30 35 40 5 vsoaszv-7 av luft in i värmezonen. Tiden under vilken den förutbestämda tem- peraturen för värmebehandlingen inom området 400 till 700°C (den kontinuerliga temperaturhöjníngen har utförts till den förutbe- stämda temperaturen) upprätthålles är inte alls kritisk när ti- der av 5 minuter till 2 timmar används för att åstadkomma den kontinuerliga temperaturhöjningen kan göra tiden för värmebehand- lingen till ett minimum och någon ytterligare värmebehandling vid den förutbestämda temperaturen under någon tidsperiod förorsakar inte något bekymmer. g En utföríngsform vid vilken åtminstone en metallklorid an- vändes som metallsalt i stånd att bilda en elektriskt ledande substans genom värmebehandling och en vattenlösning av saltsyra användes som lösningsmedel kommer att förklaras i form av exempel för att illustrera uppfinningen. Denna_utföringsform_bör emeller- tid inte betraktas som begränsande för uppfinningsramen.

En vattenlösning av åtminstone en metallklorid i saltsyra pâföres på ett korrosíonsbeständigt elektriskt ledande kärnmate- rial, följt av värmning för att förånga vatten, saltsyra och hyd- ratvatten. Metallkloriden oxidationssönderdelas under värmebe- handlingen omfattande den kontinuerliga temperaturhöjningen genom värmning och varje ytterligare värmebehandling vid en förutbe- stämd temperatur till vilken temperaturen höjes, för att därige- nom bilda den motsvarande metalloxiden eller en syreinnehållande fast lösning härrörande därifrån, vilken är fast vidhäftande vid det korrosionsbeständiga elektriskt ledande kärnmateríalet. En- ligt förfarandet enligt föreliggande uppfinning har det befunníts vara väsentligt att avlägsna så fort som möjligt från ytan av det belagda materialet gaser såsom gasvatten, saltsyra och gasformiga sönderdelningsprodukter, vilka alstras under loppet av oxidations- sönderdelningsreaktionen och att påföra frisk luft in i värmnings- zonen för det metallkloridpàförda kärnmaterialet. För att uppnå detta blåses luft in i värmníngsapparaturen. Genom páblåsning av luft åstadkommes att luften passerar likformigt över ytan av det metallkloridpâförda kärnmaterialet varigenom gaser såsom gasvat- ten, saltsyra och gasformiga sönderdelningsprodukter såsom ovan nämnts snabbt avlägsnas genom frisk luft. Luft kan blandas med syre för att öka syrekoncentrationen. Blåsningen av luft in i värmningszonen kan företagas kontinuerligt eller intermittent eller kan företas med en konstant hastighet eller med variationer av hastigheten så länge som gaserna som alstras kan jämnt avlägs- _10 15 20 25 30 7-909627-7 nas av frisk luft (illustrativ förklaring kommer att givas nedan).

Om en stor mängd gaser, såsom gasformigt vatten, saltsyra och gasformiga sönderdelningsprodukter skapas på en gång blir det snabba avlägsnandet av dem från ytan av det metallkloridpåförda kärnmaterialet svårt. I överensstämmelse härmed erfordras den kontinuerliga temperaturhöjningen till en förutbestämd temperatur -att åstadkommas långsamt och speciellt att åstadkommas över en period av minst S minuter, företrädesvis över en period av 20 ni- nuter eller mer. När den kontinuerliga temperaturhöjningen genom värmning astadkommes över en period av mer än 2 timmar uppnås ingen ökning av effekten enligt föreliggande uppfinning. Vanligen är det tillräckligt att åstadkomma den kontinuerliga temperatur- höjningen över en period av upp till cirka I timme. Höjningshas- tigheten av temperaturen i värmningszonen kan påverkas av hastig- heten av luftblasningen in i värmningszonen.

Blàsningshastigheten av luft bör inte vara mer an 100 ms/h per I mz projicerad yta av det belagda kärnmaterialet. Uttrycket "projicerad yta" såsom det användes här avser en yta av profilen som definieras av periferin av den_prdjiçerade figur-som det be- lagda kärnmaterialet ger på ett plan beläget parallellt med det huvudsakliga plan som antages av det belagda kärnmaterialet på det hela när parallellt ljus kastas vinkelrätt mot nämnda huvud- sakliga plan av det belagda kärnmaterialet¿ Om blàsningshastighe- ten för luft är allt för stor är den tid som erfordras för att åstadkomma den kontinuerliga temperaturhöjningen till en förutbe- stämd temperatur ofördelaktigt förlängd. Blàsningshastigheten för luft kan helt allmänt inte vara mindre än 0,8 ms/h, företrä- desvis inte mindre ängz m3/h per 1 mz av projicerad yta av kärn- materialet, ehuru den lägre gränsen för luftblàsningshastígheten pâverkas av den inre volymen hos värmningsapparaturen. Om blas- ningshastigheten för luft är alltför liten, blir effekten av blås- ningsluften liten. Da en relativt stor mängd luft blases in i 1 värmningsapparaten med en liten värmningskapacitet_kan inte tem- lgperaturen inne i värmningsapparaturen vara kontinuerligt höjd el- 'ss 40 ler kan tvärtom minska och temperaturfördelningen inne i appara- turen tenderar att bli olikformig, med resultatet att en elektrod med goda egenskaper inte kan erhàllas._För undvikande av dessa logynnsamma tendenser kan det vara fördelaktigtatt blåsa prelimi- närt värmd luft in i värmningsapparaturen. I detta fall utföres den preliminära värmningen av luft som skall blàsas in i värmnings- IW IJ 40 raoaszv-7 apparaten för att förbättra otillräckligheten hos värmníngskapaci- teten hos värmningsapparaturen och kan fördelaktigen utföras på sådant sätt att temperaturen på den preliminärt värmda luften som successivt skall blåsas in i värmningsapparaturen gradvis ökas i överensstämmelse med höjningen av temperaturen inom värmningsap- paraturen. Det kan också vara fördelaktigt att kärnmaterialet vid lösningen av minst en metallklorid påförd utsättes för preliminär torkning vid en temperatur till kokpunkten för lösningsmedel som skall förångas följt av vär- mebehandling omfattande kontinuerlig höjning av temperaturen av det metallkloridpåförda kärnmaterialet. I detta fall antages den preliminära torkningen att vara effektiv beroende på reduktion av mängden av lösningsmedel för att göra hydrolysen av metallkloriden under den efterföljande värmebehandlingen till ett minimum.

Såsom beskrivits tidigare kan blåsningen av luft in i värm- ningszonen utföras kontinuerligt eller intermittent eller kan ut- föras med en konstant hastighet eller med variation av hastigheten.

I detta sammanhang bör det framhållas att tiden under vilken blås- ningshastigheten av luft är oavbrutet under 0,8 ms/h per 1 m2 av den projicerade ytan av det belagda kärnmaterialet är företrädes- vis inte mer än 2 minuter och medelblåsningshastigheten för luft i värmebehandlingen genom kontinuerlig höjning av temperaturen av det saltpåförda kärnmaterialet är nödvändigtvis cirka 0,8 till 100 ms/h per 1 m2 av den projicerade arean.

En belagd elektrod framställd enligt ovannämnda utförings- form av uppfinningen är utmärkt vad beträffar vidhäftning av den elektriskt ledande substansen som belägger det korrosionsbestän- díga elektriskt ledande kärnmaterialet och har låga förluster vad beträffar den elektriskt ledande beläggningen under användningen.

Skälet varför en belagd elektrod av den karaktär som beskrives ovan erhålles enligt uppfinningen är inte exakt känt men det an- tages att vara, såsom förklaras nedan, 'beroende på det faktum att en stor skillnad i sammansättning av de gasformiga sönderdel- ningsprodukterna observeras mellan fallet då den kontinuerliga temperaturhöjningen genom värmning åstadkommes sakta under luft- blåsning in i värmningszonen och det fall då temperaturhöjníngen genom värmning åstadkommes snabbt antingen med eller utan blås- ning av luft in i värmningszonen.

I fallet då den kontinuerliga temperaturhöjningen genom värm- ning åstadkommes sakta under blåsning av luft in i värmningszonen som sträcker sig från rumstemperatur' 10 15 20 25 30 35 40 in 19096274? s] överföres mer än 30 % av klorinnehållet av åtminstone en metall- klorid i lösningen i klorgas efter sönderdelning av metallklorí- den. Ä andra sidan vid ett fall då temperaturhöjningen genom värm- :ning åstadkommes snabbt antingen med eller utan blåsníng av luft in i värmningszonen överförs i huvudsak allt klor av åtminstone en metallklorid i lösningen i saltsyregas efter sönderdelning av metallkloriden. Från ovannämnda fakta antages-det att vid förfa- randet enlígt uppfinningen är en sönderdelningsreaktion hos metall- gkloriden olika i mekanism jämfört med det som sker vid konventio- nella förfaranden och sönderdelningsreaktionen som sker vid för- farandet i föreliggande uppfinning, bidrar till förbättringar avs vidhäftnïngar av den elektriskt ledande substansen som belägger kärnmaterialet och i lägre förluster hos den.elektriskt ledande substansen som tjänar som beläggning under användningen för elek- trolysreaktioner. _' i_ Då en klorvätegas bildas som en sönderdelningsgas antages det att åtminstone en metallklorid hydrolyseras till klorväte vilken förångas som klorvätegas ooh att motsvarande metallhydroxid vilken sedan dehydreras för att bilda åtminstone en motsvarande metalloxid eller en syreinnehållande fast lösning som härrör där- ifrån. Å andra sidan dä en klorgas bildas som en sönderdelnings- gas antages det att åtminstone en metallklorid är direkt oxida-i tionssönderdelad med hjälp av syre för att bilda en klorgas ochi åtminstone en motsvarande metalloxid eller en syreinnehàllande fast.lösning härrörande därifrån.

Det antages att vara väsentligt för att erhålla en elektriskt ledande beläggning, vilken är utmärkt vad beträffar vidhäftning till kärnmaterialet och låg vad beträffar förluster under använd- ning, att en avsevärd mängd av åtminstone en metallklorid är di- rekt oxidationssönderdelad inte via bildningen av motsvarande me- tallhydroxid. Det bör framhållas att denna direkta oxidationssön- derdelning befrämjas av den långsamma kontinuerliga temperaturför- höjningen med väsentlig kontinuerlig blåsning av luft in i värm- ningszonen. ' ' i * I ovannämnda utföringsform är förklaring gjord endast med avseende på det fallet då en belagd elektrod framställs genom en enda operation (påförande av en lösning av åtminstone ett metall- salt på ett elektriskt ledande' kärnmaterial-¿> specifik värme- behandling av metallsaltpåförda kärnmaterialet under blàsning av luft in i värmningszonen) hos föreliggande uppfinning. Enligt 10 15 Z0 40 1909627-1 9 föreliggande uppfinning kan emellertid samma operation som ovan nämnts upprepas exempelvis 2-30 gånger för att framställa en be- lagd elektrod. Enligt behov kan den belagda elektroden dessutom framställas genom förfarandet enligt föreliggande uppfinning och vidare utsättas för en senare värmebehandling vilken utföres exempelvis vid en temperatur av 450 till 600°C under en period av 10 minuter ti11 12 timmar. i Följande exempel illustrerar uppfinningen mer i detalj men bör inte förstås som en begränsning av uppfinningsramen.

I exemplen och de jämförande exemplen indikerar symbolen A elektroder framställda enligt uppfinningen och symbolen B jämfö- rande elektroder.

Exempel 1 och jämförande exempel 1; Ett 10 x 10 cm nät med ett öppningsförhàllande av 60 %, vil- ket tillverkas av en 1,5 mm tjock-titanplåt polerades med ett kommersiellt tillgängligt rengöringsmedel och doppades i en 20 viktprocent vattenlösning av svavelsyra med en temperatur av 8S°C under 4 timmar för att förgrova ytan på nätet.

En blandning innehållande 120 g vatten, 30 g 35 viktprocent saltsyra, 11 g RuCl3 och 10 g TiCl4 påfördes nätet genom sprut- ning. Under luftpåblàsning in i en elektrisk ugn med en hastig- het av 100 liter/h uppvärmdes nätet med påförd blandning i den elektriska ugnen varvid temperaturen hos nätet kontinuerligt höj- des under en period av 40 minuter till en temperatur av 480°C, vid vilken temperaturen på nätet upprätthölls under 5 minuter, varigenom åstadkoms en värmebehandling av nätet med den påförda blandningen. Efter värmebehandlingen var medeltjockleken hos be- läggningsskiktet som bildats på ytan av nätet cirka 0,2 pm. Ovan- nämnda procedur för påföring av blandning och värmebehandling upp- repades 10 gånger. Därefter utsattes det sålunda behandlade nätet för en eftervärmebehandling vid 530°C under 1 timme för att fram- ställa en elektrod A1.

För jämförelses skull framställdes en elektrod B1 på í huvud- sak samma sätt som beskrivits ovan utom vad gäller luften som inte blåstes in i den elektriska ugnen. För ytterligare jämförel- se framställdes en elektrod BZ på i huvudsak samma sätt som be- skrivits ovan utom att den snabba temperaturhöjningen åstadkoms under en period av 2 minuter och luft inte blåstes positivt in i den elektriska ugnen.

Vid framställningen av varje elektrod bildades gas under 10 15 20 25 30 7909622 7 10 värmebehandlingarna vilken gas uppsamlades och analyserades med avseende på klorgas. Vid framställningen av elektrod A1 var mäng- den klorgas som bildats 34 % baserat på det totala klorinnehållet i metallkloríden i blandningen som påförts på nätet. Vid fram- ställningen av elektrod B1 upptäcktes knappast någon klorgas.

Genom en liten elektrolytisk cell med ett katjonbytarmembran som skiljevägg; ovan preparerade elektrod som anod, en järnnät- elektrod som katod och en vattenlösning av natriumklorid, som alltid anpassades till en koncentration av natriumklorid av 5 N och ett pH-värde av 3,5 cirkulerades som en anolyt och en vatten- lösning av natríumhydroxid, som alltid anpassades till en natrium- hydroxidkoncentration av 5 N cirkulerades som katolyt. Elektrolys utfördes i den elektrolytiska cellen med en strömtäthet av 300 A/dmz under T8 timmar under upprätthållande av temperaturen hos båda elektrolyterna vid 90°C. Elektrolys utfördes med användning av elektroderna A1, BI respektive B2. Förlusten av elektriskt le- dande substansbeläggning på vardera av elektroderna A1, B1 och BZ undersöktes och beräknades i form av víktprocent baserat på den totala mängden beläggning. Resultaten framgår av nedanstående tabell 1. ' 2 * Tabell'l Blåshastighet av luft (l/h) _1004 0 0 Tid för temperaturhöjning ' (min) 40 40 2 Förlust av beläggning (a) 4,9 6,9 8,1 I Exempel 2 och jämförande exempel 2 En 2 x 10 cm zirkoniumplåt avfettades med ett kommersiellt tillgängligt rengöringsmedel och_plåtytan slipades genom använd- ning av vattenslippapper nr 240 [japansk industristandard R 6004].

En blandning innehållande 80 g vatten, 20 g 35 viktprocent saltsyra och 7 g RuCl3 påfördes på plåten genom pensling. Under påblåsning av luft in i en elektrisk ugn med en hastighet av 160 l/h värmdes plåten med den påförda blandningen i den elektris- ka ugnen så att temperaturen hos plåten kontinuerligt höjdes över en period av 20 minuter till en temperatur av 500°C, vid vilken temperaturen hos plåten upprätthölls under 15 minuter, varigenom åstadkoms en värmebehandling av plåten med den påförda blandning- en. Efter värmebehandlingen var_mede1tjockleken av beläggnings- 10 15 20 25 30 7999627-7 11 skiktet som bildats på ytan av nätet cirka 0,2 pm. Ovannämnda procedur för påförande av blandning och värmebehandling upprepa- des S gånger för att tillverka en elektrod A2.

.För jämförelse tillverkades en elektrod B3_pâ i.huvudsak samma sätt som beskrivits ovan utom det att luft inte blåstes in i den elektriska ugnen och den snabba temperaturhöjningen åstad- koms över en period av 2 minuter. För ytterligare jämförelse till- verkades en elektrod B4 på följande sätt. En plåt med den pàförda blandningen preparerad enligt ovan torkades vid 110°C under 10 minuter och värmdes upp snabbt (endast under 1 minut) i en elek- trisk ugn utan att luft blåstes på in i ugnen till en temperatur av 20006, vid vilken temperaturen på plåten upprätthölls under 15 minuter. Därefter, utan att luft blåstes in i ugnen, värmdes plåten snabbt (över 1 minut) till en temperatur av 450°C, då tem- peraturen på plåten upprätthölls under 20 minuter under det att luft blåstes in i den elektriska ugnen med en hastighet av 160 l/h. Ovannämnda procedur för påförande av blandning, torkning och värmebehandling upprepades 5 gånger för att tillverka elek- troden B4.

,Vid framställningen av varje elektrod bildades gaser under värmebehandlingarna vilka gaser uppsamlades och analyserades med avseende på klorgas.Vidtillverkningen av elektrod A2 var den bil- dade gasmängden klorgas 63 % baserat på den totala klorhalten som fanns i metallkloriden i den pàförda blandningen. Vid framställ- ningen av elektrod B3 upptäcktes knappast någon klorgas.

Förlusten under elektrolys av beläggningen av elektriskt le- dande ämnen på varje elektrod A2, B3 och B4 undersöktes i huvud- sak på samma sätt som beskrivits i exempel 1 och jämförande exem- pel 1. Resultaten framgår av tabell 2.

Iabell 2 AZ B3 B4 160 0 O (vid temperaturer mindre än 450°C} 160 (vid 450%) Blåsningshastíghet för luft Tid för temperamrhöjning (min) zo z 1 (m1 zoogc) I (till 450 c) Förlust av beläggning (%) 15,6 25,2 21,2 Exempel 3 och iämförande exempel 3 _ _ _ Ett 10 X 10 cm nät med ett öppningsförhållande av 60 %, som 17909627-7 01 IG 25 35. 12 hade tillverkats av en 1,5 mm tjock titanplåt pclerades med ett kommersiellt tillgängligt rengöringsmedel för att àstadkomma_av- fettning och doppades sedan i en 10 viktprocent vattenlösning av okalsyra med en temperatur av 8006 under 7 timmar för att åstad- komma en grov yta på nätet.

Nätet doppades i en blandning innehållande 210 g vatten, '5 g 35 viktprocent saltsyra, T8 g RuCl3, 10 g TiCl4 och 1 g Zr0l4.

Det doppade nätet torkades vid 60°C. Under blâsning av luft in i en elektrisk ugn med en hastighet av 200 l/h uppvärmdes det tor- kade nätet i den elektriska ugnen så att temperaturen på nätet kontinuerligt höjdes under en tid av 1 timme till en temperatur av SOOQC, vid vilken temperaturen hos nätet upprâtthölls under t S minuter, varigenom àstadkoms värmebehandlingen. Efter värmebe- handlingen var medeltjockleken hos beläggningsskiktet som bildats på ytan av nätet cirka 0,2 pm. Ovannämnda procedur beträffande .doppning, torkning och värmebehandlíng upprepades 8 gånger. Där- efter utsattes det sålunda behandlade nätet för en senare värme- behandling vid S50°C under 3 timmar för att framställa en elek- trod A3. g ."' .

För jämförelse tillverkades en elektrod Bs på i huvudsak samma sätt som beskrivits ovan utom att den snabba temperaturhöj- - ningen åstadkoms under en tid av 2 minuterl Pör.ytterligare jäm- förelse framställdes en elektrod B6 pa ungefär samma sätt som be- skrivits ovan utom att den snabba temperaturhöjningen åstadkoms _ under en tid av 2 minuter och luft inte blåstes in i den elektris- ka ugnen. . _ 0 Vid tillverkningen av varje e1ektrod_bildades gaser under värmebehandlingarna som uppsamlades och analyserades med avseende på klorgas. Vid framställningen av elektrod A3 var den bildade _ mängden klorgas 40 % baserat på den totala klormängden som fanns i metallkloriderna i blandningen som påfördes pà nätet. Vid fram- ställningen av elektrod B6 upptäcktes knappast någon klorgas.

Förlusten under elektrolysen av elektriskt ledande substans- 'beläggning av varje elektrod A3, B5 och B6 undersöktes på i huvud- sak samma sätt som beskrivits i exempel 1 och jämförande exempel ï..Resultaten framgår av nedanstående tabell 3. 5 10 15 20 25 30 1909627-7 13 Tabell 3 A3 Bs Be Blåshastighet av luft (1/h) 200 200 0 Tid för temperaturhöjning ünín) 60 Z 2 _ Förlust av beläggning (va) 3,6 ' 5,4 6,7 Exempel 4 och jämförande exempel 4 En 2 x 5 cm tantalplåt avfettades med ett kommersiellt till- gängligt rengöringsmedel varefter ytan på plåten slipades under användning av vattenslippapper nr 240 såsom användes i exempel 2.

En blandning innehållande 52 g vatten, 26 g 35 viktprocent saltsyra, 1 g RuC13 och 3,8 g IrCl3 påfördes på plåten genom pens- ling. Under påblåsning av luft in i en elektrisk ugn med en has- tighet av 25 1/h intermittent under 1 minut under varje 2-minu- ters period uppvärmdes plåten med den påförda blandningen i den elektriska ugnen så att plåttemperaturen kontinuerligt höjdes över den tid av 1 timme till en temperatur av 4S0°C, vid vilken tempe- raturen på plåten upprätthölls under 5_minuter, varigenom åstad- koms en värzebehandling av plåten med den påförda blandningen.

Efter värmeäehandlíngen var medeltjockleken hos beläggningsskíktet som bildats på plåtytan cirka 0,15 pm. Ovannämnda procedur för på- förande a' blandning och värmebehandling upprepades S gånger. Där- efter utsattes den sålunda behandlade plåten för en eftervärmebe- handling vid 51000 under 1 timme för att tillverka en elektrod A4.

För jäzförelses skull tillverkades en elektrod B7 på i huvud- sak samma sätt som beskrivits ovan utom att luft inte blåstes in i den elektriska ugnen och den snabba temperaturhöjningen åstad- koms under en tid av 2 minuter.

Vid tillverkningen av varje elektrod samlades och analysera- des gaser som bildades under värmebehandlingarna med avseende på klorgas. Vid tillverkningen av elektrod A4 var den bildade mängden klorgas 55 É baserat på det totala klorínnehållot i metallklori- derna i den páförda blandningen. Vid tillverkning av elektrod B7 upptäcktes knappast någon klorgas.

Genom en liten elektrolytcell med ett kutjonbytarmembran som skiljevägg, ovan preparerade elektrod som anod och en rostfri stålnätelektrod som katod, en vattenlösning av natriumsulfat och svavelsyra, vilken alltid anpassades så att natriumsulfatkoncen- tratíonen var 2,3 N och en svavelsyrakoncentration av 1,1 N cir- kulerades som anolyt och en vattenlösning av natriumhydroxid, 10 15 20 25 30 1909627-7 14 vilken alltid avpassades så att natriumhydroxidkoncentrationen var 2,3 N cirkulerades som katolyt. Elektrolys utfördes i den elektrolytiska cellen med en strömtäthet av 25 A/dmz under 200 timmar, under det att man upprätthöll temperaturer på båda elek- trolyterna av 50°C. Elektrolysen utfördes under användning av elektroderna A4 respektive B7. Förlusten av elektriskt ledande beläggning på varje elektrod-A4 och B7 undersöktes och beräknades som víktprocent baserat på den totala mängden beläggning. Resul- taten framgår av nedanstående tabell 4. I Tabell 4 A4 ' B7 1 ZÉ (íntermittent underg 0 1 min varje Zl min) Blåshastighet för luft (1/h) Tid för temperaturhöjning Ûnin) 60 Förlust av beläggning (%) 2,8 bl IQ ,S Exempel 5 och jämförande exempel 5 fEtte10 x 10 cm nät med ett öppningsförhållande av 60 %, vil- ket hade tillverkats av en 1,5 mm tjock titanplåt doppades i ace- ton för att åstadkomma avfettníng och doppades därefter i en 20 viktprocent vattenlösning av svavelsyra med en temperatur av 80°C under 5 timmar för att skapa en grov yta på nätet.

En blandning innehållande 90 g vatten, 10 g 35 viktprocent saltsyra, 10 g RuCl3 och 6 g TiCl4 påfördes på nätet genom pens- ling. Under blåsning av förvärmd luft in i en elektrisk ugn värm- des nätet med den påförda blandningen i den elektriska ugnen så att temperaturen hos plåten kontinuerligt höjdes till 450°C under en tid av 30 minuter. Den förvärmda luften åstadkoms genom använd- ning av en varmluftgenerator som är i stånd att värma luft på så- dant sätt att den gradvis ökar lufttemperaturen med gradvis ök- ning av temperaturen í den elektriska ugnen. Blåsningshastígheten för luft var 500 1/h omräknat vid 0°C och atmosfärtryck. Efter avärmebehandling var medeltjockleken av beläggningsskíktet som bil- dats på ytan av nätet cirka 0,45 pm. Ovannämnda procedur för på- förande av blandning och värmebehandling upprepades 5 gånger.

Därefter utsattes det sålunda behandlade nätet för en eftervärme- behandling vid 500°C under 6 timmar för att tillverka en elek- trod AS. - 0 ' 7 För jämförelse tillverkades en elektrod Bs på i huvudsak 10 15 'rsossszv-v samma sätt som beskrivits ovan utom att luft inte blåstes in i den elektriska ugnen. _ _ Vid framställningen av varje elektrod uppsamlades och analy- serades gaser som bildades under värmebehandlingarna med avseende på klorgas. Vid tillverkningen av elektrod A5 var den bildade mängden klorgas 39 % baserad på det totala klorinnehållet i metall- kloriderna i blandningar som påförts nätet. Vid framställningen av elektrod B8 upptäcktes knappast någon klorgas.

Förlusten under elektrolysen av den elektriskt ledande sub- stansbeläggningen av varje elektrod A5 ocbgßs undersöktes i huvud- sak på samma sätt som beskrivits í exempel 1 och jämförande exem- pel 1 utom att elektrolysen utfördes under 10 timmar. Resultaten framgår av tabell 5 nedan. I Tabell S As Bs Blåshastighet för luft (1/h) 500 0 Tid för temperaturhöjning ünin) 30 _ 30 Förlust av beläggning (%) 5,5 9,4

Claims (3)

79096274 a: w Patentkrav _ g

1. Förfarande för framställning av en elektrod varvid man påför en lösning av åtminstone ett metallsalt på ytan av ett korrosionsbeständigt elektriskt ledande kärnmaterial och utsätter det erhållna kärnmaterialet med nämnda åtminstone ett metallsalt pâförd på ytan därav för en värmebehandling i en värmningszon, varvid man använder sig av åtminstone ett metall- salt som är i stånd att bilda en elektriskt ledande metalloxid eller syreinnehållande-fast lösning genom värmebehandling som nämnda åtminstone ett metallsalt och nämnda värmebehandling om- fattar höjning av temperaturen av nämnda belagda kärnmaterial till en temperatur av 400-700°C över en tidsperiod av ca 5 mi- nuter till 2 timmar, företrädesvis under en tid av ca 20 minuter till 1 timme, k ä n n e t e c k n att _därav, att höjningen av temperaturen sker kontinuerligt och under blásníng med luft in i värmníngszonen med en hastighet av åtminstone 0,8 m3 per timme per mz av den projicerade ytan av det belagda kärnmaterialet så att gasprodukter som genereras från ytan av det värmda kärnma- teríalet snabbt avlägsnas. _

2.~Sätt enligt krav 1, k ä n n e t_e c k n a t därav, att luften blåses med en hastighet av cirka 0,8-100 m3/h per 1 m2 av den projícerade arean av det resulterande kärnmateria- let avseende en genomsnittshastighet vid värmebehandling genom kontinuerlig höjning av temperaturen.

3. Sätt enligt något av krav 1-É¿ k'ä n n e t e c k - n a t därav, att lösningen innehåller salter av två eller fle- ra metaller och att den elektriskt ledande substansen som bil- das är en syreinnehållande fast lösning av de två eller flera metallerna. a c Å. Sätt enligt krav 1-2, k ä n'n e t e c k n a t därav, att kärnmaterialet preliminärt torkas mellan påförandet av lös- ningen och den kontinuerliga höjningen av temperaturen hos kärn- materíalet med nämnda metallsalt påfört.