Способ получения электрода

)5 С 25 С 7 Н ИЕ ИЗОБРЕТ О ИДЕТЕЛ ЬСТВУ АВТОРСК технологических параметров при электролитическом производстве алюминия. Смесь на основе олова с модифицирующими дэбавками подвергают термообработке при 350-450 С з течение 6 - 7 ч в атмосфере аргона, Полученный сплав подвергают ионно-плазменному распылению на леталлическую основу в атмосфере кислорода при РО 2= 10 - 10 мм рт,ст. и температуре-2500-650" С в течение 90-120 мин. Изобретение позволяет повысить качество электродов путем увеличения термостойкости и механической прочности, снижения электросопротивления, а также сократить процесс до 8-9 с 20 - 30 ч,Камеру откачивают до остления 5 10 мм рт,ст, и прово-5стную чистку и разогрев поверпутем ионной бомбардировкчение 10 мин при токе горени40 А и напряжении междупокрываемой трубки и камедостижения температурытрубки 500 С. го дав- ерхноточн Изобретени ии, конкретно к ользуемых как лементов элек онтроля технол лектролитическ ия,дят по хност и тита я дуп повер рой 80 повер тру а в катода н остьюОВд ности Затем камеру заполняют кислородом, устанавливают давление 10 мм рт.ст., по сле чего распыляют олово, медь, сурьму плазменно-дуговым горением катода, представляющего собой сплав указанных металлов, при токе катода 40 А и напряжении между поверхностью покрываемой трубки и камерой 800 В. Время распыления составляет 90 мин, В результате распыления получают электрод, включающий слой серого цвета, толщиной 15 мкм, состоящий из ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Институт химии Уральского отделенияАН СССР и Уральский политехнический институт им, С. М. Кирова(56) Авторское свидетельство СССРМ 1468977, кл, С 25 С 7/02, 1987.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОДА(57) Изобретение относится к электрохимии,в частности к созданию электродов, используемых как нерасходуемые аноды и элементы электрохимических датчиков контроля относится к электрохисозданию электродов, иснерасходуемые аноды, и трохимических датчиков гических параметров при ом производстве алюмиЦель изобретения - улучшение качества электрода за счет повышения термостойкости и механической прочности.П р и м е р 1, Берут 9.56 г Яп в гранулированном виде 0,21 г Си и 0,22 г ЯЬ в виде порошка, нагревают до 350 С в атмосфере аргона, выдерживают при этой температуре 6 ч, разливают в изложницу из меди, охлаждают, поверхность полученной мишени обрабатывают на токарном станке.В камеру плазменно-дугового напыления помещают трубки из нержавеющей стали длиной 400 мм диалетром 10 мм и толщиной стали 1 ммоксидов олова, меди и сурьмы, нанесенныйна основу из нержавеющей стали,По результатам испытаний содержаниекомпонентов электрода в расплаве послевыдержки в нем при 970 С в течение 48 чсоставляет 0,008 мас.ф, Яп 02, 0,001 мас.,6СОО. 0,001 мдс,6 ЯЬ 205. Электропроводность материала при 1273 К составляет0,28 Ом м, материал выдерживает 75 теплосмен. Величина электродного потенциала в зависимости от концентрации оксидаалюминия в расплаве составляет 8-158 мВ,время его установления 12 с. Прочность присжатии составляет 37.3 МПа,П р и м е р 2, Берут 7,96 г Яп, 1,51 г Со,0,53 г БЬ, нагревают до 450 С в атмосфереаргона, выдерживают 7 ч, последующиеоперации выполняют как в примере 1 при1, = 100 А и напряжении 60 В в атмосферекислорода при давлении 5 10 мм рт.ст,-гТемпература поверхности основы составляет 650 С, время напыления 120 мин,В результате получают электрод, включающий слой серого цвета, толщиной 20 мкм,нанесенный на основу из нержавеющейстали.По результатам испытаний содержаниекомпонентов материала в расплаве послевыдержки в нем при 970 С в течение 48 чсоставляет 0,006 мас.7 ь Яп 02, 0.008 мас,фСиО, 0,0011 мас,7 ь БЬ 20 ь, Электросопротивление электрода при 1273 К составляет0,6 10Ом м, электрод выдерживает 68 теплосмен. Величина электродного потенциала в зависимости от концентрации оксидаалюминия в расплаве составляет 7 - 156 мВ,Прочность при сжатии составляет 38,4 МПа.П р и м е р 3. Берут 6,35 г бп, 0.90 г Мо.2,76 г Сг, нагревают до 450 С в атмосфереаргона, выдерживают 7 ч и последующиеоперации выполняют как в примере 1 при1 т = 80 А и напряжении 40 В в атмосферекислорода при давлении 5 10 мм рт.ст.-4Температура поверхности основы составляет 550 С, время напыления 100 мин,В результате получают электрод, включающий слой серого цвета, толщиной 18 мкм,нанесенный на основу из нержавеющейстали,По результатам испытаний содержаниекомпонентов материала в расплаве послевыдержки в нем при 970 С в течение 48 чсоставляет 0,004 мас. ь Яп 02, 0,0008 мас.7 ьСг 20 з, 0,0009 мас. 6 МоОз. Электросопротивление материала при 1273 К составляет14,8 10 Ом м, электрод выдерживает 78теплосмен. Величина электродного потенциала в зависимости от концентрации оксида алюминия в расплаве составляет5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 7-158 мВ, время установления равновесного потенциала 12 с, Прочность электрода при сжатии составляет 76,24 МПа.Пример 4. Берут 9,4 г 5 п,0,09 гМо, 0,44 г Сг, нагревают до 400 С в атмосфере аргона, выдерживают 6 ч, последующие операции выполняют как в примере 1 при кат 60 А и напряжении 100 В в атмосфере кислорода при давлении 5 10 мм рт.ст, Температура поверхности основы составляет 500 С, время напыления 90 мин.В результате получают электрод, включающий слой серого цвета, толщиной 15 мкм, нанесенный на основу из нержавеющей стали,По результатам испытаний содержание компонентов материала в расплаве после выдержки в нем при 970 С в течение 48 ч составляет 0,004 мас, 6 ЗпО 2, 0,0008 мас,7 ь Сг 20 з, 0,0009 мас, МоОз. Электросопротивление материала при 1273 К составляет 14,8 10 Ом м, Электрод выдерживает 78-гтеплосмен. Величина электродного потенциала в зависимости от концентрации оксида алюминия в расплаве составляет 7-156 В, причем время установления равновесного электродного потенциала 13 с. Прочность электрода при сжатии 19,5 МПа.Приь,ер 5. Берут 757 гЗп,1,54 гСо, 0,90 г ИЬ, нагревают при 450 С в атмосфере аргона, выдерживают 6.5 ч, последующие операции выполняют как в примере 1 при аозт = 60 А и напряжении 40 В в атмосфере кислорода при давлении 5 10 мм рт,ст. Температура поверхности подложки составляет 600 С, время напыления 100 мин,В результате получают электрод, включающий слой серого цвета, толщиной 18 мкм, нанесенный на основу из нержавеющей стали,По результатам испытаний содержание компонентов материала в расплаве после выдержки в нем при 970 С в течение 48 ч составляет 0,0035 мас,Яп 02, 0,0012 мас. 6 СоО, 0,0009 мас. йЬ 20 ь. Электросопротивление материала при 1273 К составляет 63,7 10Ом м, электрод выдерживает 79 теплосмен, Величина электродного потенциала в зависимости от концентрации оксида алюминия в расплаве составляет 10 - 161 мВ. Прочность электрода при сжатии 39,94 МПа.П р и м е р 6. Берут 9,56 г Зп, 0,25 г Сц, 0.19 НЬ, нагревают при 450 С в атмосфере аргона, выдерживают 7 ч, последующие операции выполняют как в примере 1 при 1 кат 60 А и напряжении 150 В в атмосфере кислорода при давлении 5 10 мм рт.ст. Температура поверхности подложки составляетЗаказ 174 Тираж Подписное 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 500 ОС, время напыления 110 мин, В результате получают электрод, включающий слой серого цвета, толщиной 22 мкм, нанесенный на основу иэ нержавеющей стали.По результатам испытаний содержание компонентов материала в расплаве после выдержки в нем при 970 С в течение 48 ч составляет 95,6 мас. Зп 02, 2,5 мас. СцО, 49 мэс. йЬ 20 в. Электросопротивление мзэтериала при 1273 К составляет 49,6 10 Ом м, электрод выдерживает 81 теплосмену. Величина электродного потенциала в зависимости от концентрации оксида влюминия в расплаве составляет 8-163 мВ. 8 ремя установления равновесного потенциала 15 с. Прочность электрода при сжатии 29,70 МПа,Изобретение позволяет по сравнению с известным способом в 6-7 раз повысить термостойкость, в 2 раза - механическую прочность, на порядок уменьшенить злектросопротивление. Кроме того, данный способ позволяет сократить процесс с 20 - 30 до 8 - 9 ч.5 Формула изобретения Способ получения электрода, включающий термообработку смеси на основе олова с модифицирующими добавками, о т л и ч э ю щ и Я с я тем, что, с целью улучшениякачества электрода эа счет повышения термостойкости и механической прочности, термообработку осуществляют при 350- 450 С в течение 6-7 ч в атмосфере аргона, а 15 затем полученный сплав подвергают ионноплазменному распылению на металлическую основу в атмосфере кислорода при давлении Рог" 10 - 10 мм рт.ст, итемпературе 500-650 С в течение 90-120 мин, 20