Катод для получения никелевых осадок

(ЗЗ) СШАОпубликовано 15.08.74, Бюллетень30 Гасударственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий,248(088,8) Дата опубликования описания 14.01.75(72) Автор изобретения Иностранец Вильям Джерард Борнер(США) Иностранная фирма Интернэшнл Никель Лимит(54) КАТОД ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ НИКЕЛЕВЫХ ОС В Изобретение относится к области электро- химического осаждения металлов, в частности к конструкции катода для получения никелевых осадков.Известен катод для получения никелевых осадков, содержащий металлический лист с хромовым покрытием и узором из смолы,Для обеспечения возможности многократного использования катода узор выполнен из эпоксидной смолы, отвержденной дициандиамидом, нанесенной на слой хрома, причем области, свободные от узора, могут быть выполнены нехромированными; узор может быть выполнен в виде соединяющихся областей или линий, ограничивающих разделенные области, или в виде кругов, расположенных в шахматном порядке.Предложенный катод пригоден для использования при электролитическом рафинировании никеля, когда требуются небольшие куски никеля одинакового размера и формы, и для их получения защитное покрытие на одной или обеих сторонах металлического листа выполнено в виде узора, состоящего из соединяющихся областей или линий, ограничивающих отдельные участки заданного размера и формы,Предпочтительным металлом для изготовления катода является нержавеющая сталь, но могут быть использованы и другие металлы, в частности титан, алюминии, железо ь никель. Чтобы тяжелые осадки никеля оставались сцепленными с катодами, участки ка.тода, не покрытые пленкой защитного покры тия, выполняются свободными от слоя хрома,особенно если катод изготовлен из нержавеющей стали или титана. Для этого обычно хром наносят на всю поверхность катода и после нанесения удаляют его с участков, не О закрытых узором из смолы. Нанесение хрома может быть выполнено влюбой стандартной гальванической ванне для хромирования, содержащей, например, 15 250 г/л хромовой кислоты и 2,5 г/л сернойкислоты, при катодной плотности тока 860 - 2150 а/м при 38 - 49 С. Толщина осадка хрома предпочтительно составляет 50 - 70 ммк.20 Осадок хрома может быть удален с незащищенных участков анодным растворением в разбавленном щелочном растворе, например в водном растворе, содержащем 20 - 50 г/л едкого патра, при плотности тока 110 25 650 а/м 2.Эпоксидная смола, используемая для защитного,покрытия, представляет собой предпочтительно смесь глицидидных эфиров бисфенола и должна иметь вязкость в пределах зо от 400 до 600 сп при 38 С, значение которой439995 35 Пр едмет изобретенная Составитель Колотушкина Редактор К. Шанаурова Техред Е, Борисова Корректор А, Васильева Заказ 3581/21 Изд. Мз 1893 Тираж 651 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5пр. Сапунова, 2 Типография,может служить косвенным измерением содержания эпоксидной смолы.Для обеспечения необходимого сцепления узора защитного покрытия и металла катода необходимо не только нанесение хрома, но и отверждение эпоксидной смолы дициандиамидом.Защитное покрытие может также содержать пигмент, выполненный предпочтительно из двуокиси титана в присутствии 0 - 80% углекислого кальция от веса пигмента (углекислый кальций может также и отсутствовать). Роль пигмента сводится к обнаружению разрушения защитного покрытия, на устойчивость защитного эпоксидного покрытия присутствие пигмента не влияет,Защитное покрытие лучше всего наносится при помощи окрашивания шелковой сеткой при нагреве до температуры, по крайней мере, 225 С.Минимальная ширина областей защитного покрытия не должна быть фактически меньше толщины электролитического осадка, чтобы осадок мог легко разделяться на куски,Предложенные катоды могут использоваться в любых подходящих электролитах для электролитической очистки металлов, например в стандартном сульфат-хлоридном электролите. Чтобы уменьшить напряжение в осадке и протравить поверхность катода, предпочтительно осаждать с никелем от 0,005 до 0,025% серы, что может быть обеспечено введением в электролит от 0,01 до 0,02% двуокиси серы.П р и м е р. Десять протравленных листов из нержавеющей стали шириной около 740 мм, длиной около 101 б мм и толщиной 3,175 мм были подвергнуты катодной щелочной очистке и промывке в воде и затем покрыты слоем хрома толщиной 250 ммк при катодной плотности тока 70 а/м в течение 2,5 мин в хромировальной электролитической ванне, содержащей 25 О г/л хромовой кислоты и 2,5 г/л серной кислоты, при 47 С.Отхромированные листы затем были промыты в горячей воде, высушены и окрашены при помощи шелковой сетки для образования определенного рисунка из непокрытых участков в виде кругов диаметром 15,9 мм, расположенных в шахматном порядке с минимальным расстоянием в 9,5 мм между двумя кругами.Защитное покрытие содержит 12 ч. диглицедил эфира бисфенола А (эпоксидная смола), 7 ч. пигмента, содержащего 20 вес. /о 4двуокиси титана и 80 вес. /, углекислого кальция, и 1 ч. дициандиамидного отвердителя, Покрытые листы были нагреты в печи до 225 С в течение 40 мин для полимеризации 5 эпоксидной смолы. С круглых участков хромбыл удален использованием этих листов в качестве анодов в течение 10 мин в водном растворе, содержащем 45 г/л едкого натра при анодной плотности тока 110 а/м. Затем эти 10 листы служили катодами в электролизере сводным сульфат-хлоридным электролитом, содержащим (г/л) никеля 55, натрия 20, хлорида 5 О, борной кислоты 20, сульфата 85 и двуокиси серы 0,02, для получения никеля тол щиной примерно 9,5 мм на каждой стороне.Электролиз проводили в течение 10 дней, и осадок содержал 0,025/, серы. После снятия никелевых осадков в виде круглых сегментов катоды повторно использовались десять раз 20 без необходимости капитального ремонта защитного покрытия,Катоды предложенной конструкции могутиспользоваться также при электроосаждении толстых осадков кобальта, железа и их спла вов, включая кобальтоникелевые сплавы, сприменением стандартных электролитов.Рисунок защитного покрытия может иметьпрерывистый характер, например в виде системы точек, и не обязательно удалять хромо вое покрытие с участков, на которых образуется осадок. Катоды могут быть выполнены в виде вращающихся цилиндров. 1. Катод для получения никелевых осадков, содержащий металлический лист с хро 40 мовым покрытием и узором из смолы, о тл ичающийся тем, что, с целью обеспечениявозможности многократного использованиякатода, узор выполнен из эпоксидной смолы,отвержденной дициандиамидом, нанесенной45 на слой хрома.2. Катод по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что области, свободные от узора, выполненынехромированными,3. Катод по пп, 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с я50 тем, что узор выполнен в виде соединяющихся областей или линий, ограничивающих разделенные области.4. Катод по п. 1, отличающийся тем,что узор выполнен в виде кругов, располо 55 женных в п 1 ахматном порядке,