Способ изготовления электрода для электрохимических процессов

(51)5 С 25 ОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТТНРЫТИЯИ Я 1РЕТЕНИЯ при хим аплуртьэлект родов, применяемы электрохимических рове сов. ии и це чшение электрода Цель изобретенилектрохимическихснижение трудое свойс кости его изготовл ичесже приведенаредложенного но ног ема и изв способов, Пример, протравленный в ной кислоте в т 65-70 С, затем ванной водпй и тесер а к ПИСАНИЕ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДАДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ(57) Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может бытьиспользовано для изготовления электИзобретение относится к м ии цветных металлов и может спользовано для изготовлени 11 а титановый образеразбавленной 1:1еченпе 25-30 мин прирмы 1 ый дистиллирою г тки р енный аце тоно родов, меняемых при проведенииэлектро ических процессов. Цельизобретения - улучшение электрохимических свойств электрода и снижениетрудоемкости его изготовления,Электрод изготовляют путем нанесения смеси, содержащей соль кобальта и органическое вещество на подложку из веитильного металла с последующей многократной термообработкой. При этомдля нанесения на подложку используютсмесь кобальтовой соли карбоновойкислоты фракций СТ-СЗ, раствореннойв ее избытке до соотношения (1- 2) : 1, термообработку с нанесением смеси ведут сначала при 420450 С в течение 4 - 5 мин, повторяяее трижды, а затем в течение 4560 мин термообработку ведут при.250-260 С. 1 ил., 2 та наносят кобальтовую соль карбоновой кислоты, Нанесение осуществляют путем контактирования одной поверхности образца с зеркалом раствора в течение 8-10 с, либо напылением, либо кистью.Далее образец помещаютв муфель и подвергают обжигу при 420-450 С в атмосфере воздуха в течение 4 - 5 мин, Операцию повторяют 3 раза с предварительным нанесением смеси.Затем обожженный электрод подвергают термообработке в муфельной лечи в атмосфере воздуха при 250-260 С в чение 45-60 мин,Для п ой сориготовления кобальтов новой кислоты использубоновую кислоту Фракций С -С, растВор каустической соды и раствор нитрата, хлорида или сульфата кобальта.Вначале получают натриевую соль кар 5боновой кислоты путем интенсивногоперемешивания карбоновой кислоты икаустической соды. Количество каусти 3ка берут из расчета на 40-50 г/дмкобальта в кобальтовой соли карбоновой кислоты,Натриевую соль смешивают с раствором, например, хлорида кобальта(в отношении 1:3) и интенсивно пере-"мешивают для протекания реакции замещения 11 а на Со, Водный раствор сливают,Полученный таким образом анод ис -пытывают при электролизе растворахлорида кобальта (150 г/дм кобаль 3та), содержащем 15 г/дм НС 1, при70 С и плотности тока 500 А/м Вовсех опытах площадь испытанных образ -цов составила 1,32 см , толщине тита 2на 3 мм, Влияние условий термообработки на электрохимические свойстваанодов приведены в .табл., 1,Образование промежуточной кобальтовой основы происходит при разложении на титановую основу растворов кобальтовой соли карбоновой кислоты в температурном интервале 420-450 С в течение 4-5 мин, Понижение температуры ниже 420 С также, как и сокраще- ние времени обжига до 3 мип приводи;к неполному разложени" органических соединений, а следовательно, к зауглерОживанию электрода и возрастанию его потенциала, Повышение температуо 40 ры выше 450 С и увеличение времени обжига до б мин способствует окислению титановой основы, т,е. нарушению контакта вентильный металл - активный слой.45Проведение операций нанесения активного слоя и первой стадии термообработки три раза позволяет получить необходимую толщину активного слоя кобальта. При меньшем, чем 3 раза повторении операций, толщина плен - ки кобальта становится недостаточной, чтобы обеспечить стабильный потенциал анода при длительной эксплуатации. Дальнейшее увеличение количества слоев нецелесообразно, так как практически не влияя на электро- химические показатели работы электронов, приводит к увеличению труцоемкости изготовления электродов,Последующая термообработка при 250-2 б 00 С в течение 45-60 мин переводит восстановленный кобальт в оксидную форму Со ОПонижение температуры ниже 250 С и проведение термообработки менее 45 мин не дает возможности перевести весь кобальт в оксидную форму,При более высокой температуре (свыше 2 бО С) происходит разложение остатков органических соединений и,следовательно, промежуточная кобальтовая основа не окисляется. Длительная термообработка (выше бО мин) способствует Формированию оксида кобальта с менее дефектной структурой, что снижает количество носителей - "дырок" в активном слое, и, следовательно, ухудшает электрохимические свойства анода.Увеличение соотношения кобальтовой соли и свободной карбоновой кислоты в растворе более 2:1, например 2,5;1, приводит к повышению вязкости органической Фазы и неполному ее окислению при последующей термообработке, т.е. в конечном счете снижает стойкость анода и повышает расход электроэнергии.Уменьшение данного соотношения менее 1:1, например 1:2, увеличивает трудозатраты, так как для нанесения активного слоя требуется большее количество покрытий.Технико-экономические преимущества предлагаемого способа по сравнению с известным представлены в табл.2. Использование предлагаемого способа по сравнению с известным позволяет значительно сократить трудоемкость процесса за счет снижения многократности повторения операций нанесения покрытия и термообработки, снизйть продолжительность процесса на 11,5-12 ч, улучшить электрохимические свойства электрода, снизив его потенциал в зависимости от условий электролиза на 0,04-0,15 В,что, в свою очередь, уменьшит расход электроэнергии при эксплуатацииэлектрода.Формула изобретенияСпособ изготовления электрода для злектрохимических процессов,539238 6ку наносят смесь кобальтовой соли карбоновой кислоты фракций С-Сзрастворенной в ее избытке до соотношения (1-2):1, и термообработку ведут сначала при 420-450 С в течение 4 - 5 мин, повторяя ее трижды с предварительным нанесением смеси, а затем при 250-260 фС в течение 45-60 мин, 1 О Таблица Потенциал(при плотности тока500 А/м ) 11 стадия 1 стадия Способ по примерам Темпе- ПродолРатура, жительС ность,мин50 1,39 21 1,54 50 1,62 23 1,38 1,50 24 25 50 50 1,38 26 50 Извест ный 27 100 1,44 5,0 400 10 Операцию нанесения активного слоя и термообработкиповторяли 20 раз,включающий нанесение смеси, содержащей соль кобальта, на подложку извентильного металла с последующеймногократной термообработкой, о тличающийся тем,что, сцелью улучшения электрохимическихсвойств электрода и снижения трудоемкости его изготовления, на подлож 123456 435 7891011 410 12 420 13 430 14 . 450 15 455 1617181920 1,701,381,401,391,721,721,391,401,381 ф 551,831,401,381,381,501,571,381,391,381,601539238 Таблица 2 Показатели Способ римечание Потенциал анода, В Продолжи.тельность изготовле 1,0-1,5 13-14 ния.анода,чСтоимость 0,5-0,6 активногослоя 20 число операций термообработки 20 покрытия,руб/мКоличествоопераций:нанесение Известный Предлагае- мый 1,44-1,53 1,38-1,40 При плотноститока 1500 А/итемпературе70 С в растворе дихлоридакобальта1539238 Ф 36 РЬмитд спавши ф Отруб-проеовца Фсдрж пемз Яицд орректор М.Шарош едактор И,Сегля Тираж 536сударствецного комитета по иэобр 113035, Москва, Ж, Рауш Подписноениям и открьггиям при ГКНТ С ая наб., д. 4/5 3 аказВНИИПИ й комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина Производственно-издат Кпйиьтит ЗЕВ М 470 Ю Составитель Д, Кривошеин Техред Л.Сердюкова;