RU2456379C1 - Manufacturing method of multipurpose corrosion-proof electrode - Google Patents
Manufacturing method of multipurpose corrosion-proof electrode Download PDFInfo
- Publication number
- RU2456379C1 RU2456379C1 RU2011122759/07A RU2011122759A RU2456379C1 RU 2456379 C1 RU2456379 C1 RU 2456379C1 RU 2011122759/07 A RU2011122759/07 A RU 2011122759/07A RU 2011122759 A RU2011122759 A RU 2011122759A RU 2456379 C1 RU2456379 C1 RU 2456379C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrode
- coating
- carried out
- metal
- valve metal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области изготовления коррозионно-стойких электродов, применяемых для выделения металлов из промышленных растворов методом электроэкстракции, нанесения гальванических покрытий драгоценными и цветными металлами, электрохимического производства хлора и кислорода, электрохимической катодной защиты от коррозии металлических конструкций, судов, трубопроводов и другого оборудования. Электроды также используют для электрохимического синтеза органических соединений, электрохимического производства сильных окислителей (гипохлорита, перхлората, персульфата, перманганата калия), для очистки сточных растворов и опреснения воды методом электродиализа, для создания современных медицинских приборов.The invention relates to the manufacture of corrosion-resistant electrodes used for the separation of metals from industrial solutions by electroextraction, plating with precious and non-ferrous metals, electrochemical production of chlorine and oxygen, electrochemical cathodic corrosion protection of metal structures, ships, pipelines and other equipment. Electrodes are also used for the electrochemical synthesis of organic compounds, the electrochemical production of strong oxidizing agents (hypochlorite, perchlorate, persulfate, potassium permanganate), for the treatment of waste solutions and desalination of water by electrodialysis, to create modern medical devices.
Известен способ получения электрода из вентильных металлов: титан, тантал, алюминий, гафний, ниобий, молибден, вольфрам с покрытием из металлов платиновой группы и магнетита, шпинели, оксида кобальта, оксида олова, оксида сурьмы, включающий предварительную подготовку поверхности одним из методов - межкристаллитное травление, дробеструйная обработка, шлифовка абразивным материалом, плазменное напыление (WO 2006/028443, 16.03.2006, RU №2007111999, оп. 10.10.2008. Заявитель ELTECH Sistems Corp. (US).A known method of producing an electrode from valve metals: titanium, tantalum, aluminum, hafnium, niobium, molybdenum, tungsten coated with platinum group metals and magnetite, spinel, cobalt oxide, tin oxide, antimony oxide, including preliminary surface preparation using one of the methods - intergranular etching, shot-blasting, abrasive grinding, plasma spraying (WO 2006/028443, 03.16.2006, RU No. 2007111999, op. 10.10.2008. Applicant ELTECH Sistems Corp. (US).
В указанных электродах отмечается недостаточная коррозионная стойкость промежуточного оксидкерамического защитного слоя, особенно из оксидов олова, сурьмы, кобальта, неудовлетворительная адгезия покрытия к основе электрода, что в целом снижает качество электрода, уменьшает срок службы, затрудняет условия монтажа и эксплуатацииIn these electrodes, insufficient corrosion resistance of the intermediate ceramic oxide protective layer, especially from tin, antimony, cobalt oxides, poor adhesion of the coating to the electrode base, which generally reduces the quality of the electrode, reduces the service life, complicates installation and operation conditions, is noted
Кроме того, вентильные металлы - титан, тантал, вольфрам, молибден и ниобий характеризуются низкой электропроводностью. В результате применения электродов, основа которых выполнена из данных металлов, наблюдается высокое напряжение на электролизной ванне при осуществлении электрохимических процессов и высокий расход электроэнергии.In addition, valve metals - titanium, tantalum, tungsten, molybdenum and niobium are characterized by low electrical conductivity. As a result of the use of electrodes, the basis of which is made of these metals, there is a high voltage on the electrolysis bath during electrochemical processes and a high energy consumption.
Известен способ изготовления электрода с прочно нанесенным наружным каталитическим покрытием, который используется для электрохимического выделения газов (RU №2274679, оп. 20.04.06).A known method of manufacturing an electrode with a firmly applied outer catalytic coating, which is used for electrochemical gas evolution (RU No. 2274679, op. 20.04.06).
Электрод включает металлический субстрат, предпочтительно выполненный из вентильного металла или его сплава с покрытием из металлов платиновой группы. Причем такой металлический субстрат имеет профиль поверхности, являющийся результатом комбинации одного профиля макрошероховатости и одного профиля микрошероховатости.The electrode includes a metal substrate, preferably made of a valve metal or its alloy coated with platinum group metals. Moreover, such a metal substrate has a surface profile resulting from the combination of one macro-roughness profile and one micro-roughness profile.
Указанный профиль макрошероховатости получают посредством пескоструйной обработки или предварительного кислотного травления, а профиль микрошероховатости получают окончательным кислотным травлением. Срок службы электродов составляет в среднем 2000-3000 часов.The specified macro-roughness profile is obtained by sandblasting or preliminary acid etching, and the micro-roughness profile is obtained by final acid etching. The service life of the electrodes is an average of 2000-3000 hours.
Недостатками данного электрода являются ограниченная область использования, а именно в качестве анода для электрохимического выделения газов, низкая электропроводность субстрата, повышающая расход электроэнергии, недостаточная коррозионная стойкость электрода.The disadvantages of this electrode are the limited area of use, namely, as an anode for electrochemical gas evolution, low conductivity of the substrate, which increases energy consumption, insufficient corrosion resistance of the electrode.
Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является способ изготовления коррозионностойкого электрода, основа которого содержит сердечник из электропроводного металла, размещенный внутри вентильного металла - титана, тантала или ниобия. На основу электрода после предварительной подготовки её поверхности нанесено покрытие из металла платиновой группы (фирма МЕТАКЕМ, DE, Platinierte anoden, http://www.metakem.de.).The closest analogue adopted for the prototype is a method of manufacturing a corrosion-resistant electrode, the base of which contains a core of electrically conductive metal, placed inside the valve metal - titanium, tantalum or niobium. After preliminary preparation of its surface, the platinum group metal is coated on the base of the electrode (METAKEM, DE, Platinierte anoden, http://www.metakem.de.).
В указанном способе изготовления электрода за счет введения сердечника из электропроводного металла улучшена электропроводность электрода по сравнению с электропроводностью вентильных металлов, особенно титана. Однако при создании таких электродов на границе вентильный металл - электропроводный металл, например медь-титан, алюминий-титан и др., возможно образование оксидных пленок как у металлов, обладающих высокой электропроводностью, так и у вентильных металлов, что повышает удельное сопротивление на границе раздела металлов и снижает общую электропроводность электрода. Кроме того, эти электроды не лишены недостатков, присущих и электродам, приведенным в качестве аналогов, а именно недостаточная коррозионная стойкость и механическая прочность покрытия поверхности электрода, что ухудшает качество электрода, уменьшает срок его эксплуатацииIn this method of manufacturing an electrode by introducing a core of conductive metal, the conductivity of the electrode is improved compared to the conductivity of valve metals, especially titanium. However, when creating such electrodes at the valve metal – conductive metal interface, for example, copper – titanium, aluminum – titanium, etc., oxide films are possible for both metals with high electrical conductivity and valve metals, which increases the resistivity at the interface metals and reduces the overall conductivity of the electrode. In addition, these electrodes are not without drawbacks inherent in the electrodes given as analogues, namely, insufficient corrosion resistance and mechanical strength of the electrode surface coating, which affects the quality of the electrode, reduces its life
Задачей, на решение которой направлено данное техническое решение, является увеличение коррозионной стойкости электрода, повышение прочности покрытия за счет улучшения его структуры и увеличение срока службы электрода.The task to which this technical solution is directed is to increase the corrosion resistance of the electrode, increase the strength of the coating by improving its structure and increasing the life of the electrode.
Для решения поставленной задачи в способе изготовления коррозионно-стойкого электрода, содержащего основу из одного или нескольких металлов, на которую после предварительной подготовки её поверхности нанесено покрытие, по меньшей мере, из одного металла платиновой группы или их сплава, согласно изобретению электрод после нанесения на его основу покрытия, по меньшей мере, из одного металла платиновой группы или их сплава подвергают термомеханической обработке, включающей отжиг электрода, с последующей пластической деформацией в холодном или горячем состояниях.To solve the problem in a method of manufacturing a corrosion-resistant electrode containing a base of one or more metals, on which, after preliminary preparation of its surface, a coating of at least one platinum group metal or their alloy is coated, according to the invention, the electrode is applied to it the base of the coating of at least one platinum group metal or alloy thereof is subjected to thermomechanical treatment, including annealing of the electrode, followed by plastic deformation in cold om or hot.
При этом отжиг электрода с нанесенным на его поверхность покрытием производят в интервале температур 0,3-0,6 от температуры плавления металла покрытия, а пластическую деформацию осуществляют в пределах уменьшения толщины покрытия не более 15%, исключая ноль.In this case, annealing of the electrode with a coating deposited on its surface is carried out in the temperature range of 0.3-0.6 of the melting temperature of the coating metal, and plastic deformation is carried out within the reduction of the coating thickness of not more than 15%, excluding zero.
Отжиг осуществляют в вакууме или в инертной атмосфере.Annealing is carried out in vacuum or in an inert atmosphere.
Пластическую деформацию осуществляют ротационной ковкой или прокаткой.Plastic deformation is carried out by rotational forging or rolling.
В качестве основы используют заготовку из вентильного металла - титана, или ниобия, или тантала, или их сплавов.As the basis use a blank of valve metal - titanium, or niobium, or tantalum, or their alloys.
В качестве основы электрода используют бинарное изделие, содержащее металл с высокой электропроводностью, выбранный из группы - медь, серебро, алюминий, запрессованный внутрь заготовки из вентильного металла.A binary product containing a metal with high electrical conductivity selected from the group copper, silver, aluminum pressed into the inside of a valve metal billet is used as the basis of the electrode.
Электрод с основой из вентильного металла выполнен в виде трубки, или стержня, или бруска, или пластины, или сетки, или проволоки, или высечки.An electrode with a valve metal base is made in the form of a tube, or a rod, or a bar, or a plate, or a mesh, or a wire, or die cutting.
Электрод, основа которого является бинарным изделием, может быть выполнен в виде трубки, или бруска, или стержня, или пластины, или проволоки.The electrode, the base of which is a binary product, can be made in the form of a tube, or bar, or rod, or plate, or wire.
Нанесение на основу электрода покрытия осуществляют из металлов платиновой группы - платины, или иридия, или рутения, или родия, или их сплавов.The coating on the base of the electrode is carried out from platinum group metals - platinum, or iridium, or ruthenium, or rhodium, or their alloys.
Толщина покрытия составляет 0,1-100 мкм.The coating thickness is 0.1-100 microns.
Нанесение покрытия из металлов платиновой группы осуществляют, например, электрохимическим осаждением, или вакуумно-диффузионным напылением, или термическим разложением соединений металлов платиновой группы - иридия, рутения, платины, родия.The coating of platinum group metals is carried out, for example, by electrochemical deposition, or by vacuum diffusion deposition, or by thermal decomposition of compounds of platinum group metals - iridium, ruthenium, platinum, rhodium.
Для улучшения адгезии покрытия из металла платиновой группы к поверхности вентильного металла поверхность вентильного металла перед нанесением покрытия подвергают пескоструйной обработке и последующему травлениюTo improve the adhesion of the platinum group metal coating to the surface of the valve metal, the surface of the valve metal is subjected to sandblasting and subsequent etching before coating
Пескоструйную обработку осуществляют корундовым порошком или порошком из карбида кремния крупностью 50-150 мкм при давлении 3,0-6,0 атмосфер в течение 15-30 минут.Sandblasting is carried out with corundum powder or silicon carbide powder with a particle size of 50-150 microns at a pressure of 3.0-6.0 atmospheres for 15-30 minutes.
Травление поверхности вентильного металла - титана или его сплавов осуществляют в растворе серной или щавелевой кислоты при температуре 80-100°С в течение 30-60 мин.The etching of the surface of the valve metal - titanium or its alloys is carried out in a solution of sulfuric or oxalic acid at a temperature of 80-100 ° C for 30-60 minutes.
Травление поверхности вентильного металла - ниобия или тантала или их сплавов проводят в смеси азотной и плавиковой кислот при температуре 25-35°С в течение 5-10 минут.The etching of the surface of the valve metal - niobium or tantalum or their alloys is carried out in a mixture of nitric and hydrofluoric acids at a temperature of 25-35 ° C for 5-10 minutes.
Основу электрода в виде бинарного изделия изготавливают путем запрессовки металла с высокой электропроводностью в заготовку из вентильного металла с помощью пластической деформации или методом взрыва.The basis of the electrode in the form of a binary product is made by pressing metal with high electrical conductivity into a blank of valve metal using plastic deformation or by explosion.
Перед операцией запрессовки удаляют оксидные пленки с внутренней поверхности вентильного металла и внешней поверхности электропроводного металла.Before the pressing operation, oxide films are removed from the inner surface of the valve metal and the outer surface of the conductive metal.
Удаление оксидных пленок осуществляют травлением.Removal of oxide films is carried out by etching.
Травление внешней поверхности электропроводного металла осуществляют растворами соляной или азотной кислот при температуре 25-40°С в течение 1-5 минут.Etching of the outer surface of the electrically conductive metal is carried out with solutions of hydrochloric or nitric acid at a temperature of 25-40 ° C for 1-5 minutes.
Травление внутренней поверхности вентильного металла - титана или его сплавов осуществляют растворами щавелевой или серной кислот при температуре 80-100°С в течение 30-60 минут, а травление внутренней поверхности вентильного металла - ниобия или тантала или их сплавов осуществляют в смеси растворов азотной и плавиковой кислот при температуре 25-35°С в течение 3-10 минут.Etching of the inner surface of the valve metal - titanium or its alloys is carried out with solutions of oxalic or sulfuric acid at a temperature of 80-100 ° C for 30-60 minutes, and etching of the inner surface of the valve metal - niobium or tantalum or their alloys is carried out in a mixture of solutions of nitric and hydrofluoric acids at a temperature of 25-35 ° C for 3-10 minutes.
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
Предварительно с целью улучшения адгезии поверхности основы электрода, состоящей из вентильного металла, выбранного из группы - титан, ниобий, тантал, или их сплавы, с покрытием из металла платиновой группы - платины, иридия, рутения, родия или их сплавов проводится подготовка поверхности основы, которая осуществляется с помощью пескоструйной обработки в течение 15-30 мин частицами из корунда или карбида кремния при давлении 3,0-6,0 атмосфер.Preliminarily, in order to improve the adhesion of the surface of the base of the electrode, consisting of a valve metal selected from the group titanium, niobium, tantalum, or their alloys, with the coating of a metal of the platinum group - platinum, iridium, ruthenium, rhodium or their alloys, the base surface is prepared, which is carried out using sandblasting for 15-30 minutes with particles of corundum or silicon carbide at a pressure of 3.0-6.0 atmospheres.
Размер частиц при этом составляет от 50 до 150 мкм. При уменьшении размера частиц менее 50 мкм и при уменьшении давления менее 3,0 атмосфер наблюдается недостаточная шероховатость поверхности, то есть не выполняется заданный рельеф поверхности основы электрода, на которую в дальнейшем наносится покрытие. Если размер частиц больше 150 мкм или давление обработки превышает 6,0 атмосфер, наблюдается внедрение частиц, используемых при пескоструйной обработке в поверхность основы электрода, что при осуществлении дальнейшей операции - нанесении покрытия - нарушает целостность покрытия и ухудшает его качество.The particle size in this case is from 50 to 150 microns. With a decrease in particle size of less than 50 μm and a decrease in pressure of less than 3.0 atmospheres, insufficient surface roughness is observed, that is, the specified surface relief of the electrode base is not satisfied, which is subsequently coated. If the particle size is more than 150 microns or the processing pressure exceeds 6.0 atmospheres, the particles used in the sandblasting process are introduced into the surface of the electrode base, which, when carrying out the next operation — coating — violates the integrity of the coating and impairs its quality.
После пескоструйной обработки для удаления оксидной пленки с поверхности вентильного металла и создания микрорельефа (микрошероховатости) осуществляют травление наружной поверхности основы электрода кислотами. Травление основы из титана или его сплавов осуществляют в растворе серной или щавелевой кислоты при 80-100°С в течение 30-60 мин. Травление основы из ниобия или тантала или их сплавов проводят в смеси азотной и плавиковой кислот при температуре 25-35° С в течение 5-10 минут.After sandblasting, to remove the oxide film from the surface of the valve metal and create a microrelief (micro-roughness), the external surface of the electrode base is etched with acids. Etching of a base of titanium or its alloys is carried out in a solution of sulfuric or oxalic acid at 80-100 ° C for 30-60 minutes. The etching of the base of niobium or tantalum or their alloys is carried out in a mixture of nitric and hydrofluoric acids at a temperature of 25-35 ° C for 5-10 minutes.
После травления электрод промывают, просушивают, взвешивают и наносят на его основу покрытие одним из известных методов - электрохимическим осаждением, или вакуумно-диффузионным осаждением, или термическим разложением соединений (солей) металлов платиновой группы - иридия, рутения, платины, родия. При этом нанесение покрытия на основу из платины, родия и их сплавов осуществляют преимущественно электрохимическим методом, на основу из иридия, рутения и их сплавов - предпочтительно вакуумно-диффузионным осаждением или термическим разложением. Толщина покрытия составляет от 0,1 до 100 мкм.After etching, the electrode is washed, dried, weighed and coated on its base with one of the known methods - electrochemical deposition, or vacuum diffusion deposition, or thermal decomposition of compounds (salts) of platinum group metals - iridium, ruthenium, platinum, rhodium. In this case, the coating on the base of platinum, rhodium and their alloys is carried out mainly by the electrochemical method, on the basis of iridium, ruthenium and their alloys, preferably by vacuum diffusion deposition or thermal decomposition. The coating thickness is from 0.1 to 100 microns.
Если толщина покрытия менее 0,1 мкм, то при эксплуатации на поверхности электрода образуется пленка из оксида вентильного металла и электрод перестает проводить электрический ток, он «запирается».If the coating thickness is less than 0.1 μm, then during operation on the surface of the electrode a film of valve metal oxide is formed and the electrode ceases to conduct electric current, it “locks up”.
При нанесении покрытия толщиной более 100 мкм в случае электрохимического осаждения происходит значительное увеличение размера кристаллов платиновых металлов, возникает внутреннее напряжение, покрытие растрескивается и отслаивается. Аналогичное явление наблюдается и при нанесении покрытия путем термического разложения соединений платиновых металлов и вакуумно-диффузионным напылением.When coating is coated with a thickness of more than 100 μm, in the case of electrochemical deposition, a significant increase in the size of platinum metal crystals occurs, internal stress arises, the coating cracks and peels off. A similar phenomenon is observed during coating by thermal decomposition of platinum metal compounds and vacuum diffusion spraying.
При изготовлении электродов с бинарной основой предварительно подвергают травлению внешнюю поверхность заготовки из электропроводного металла и соприкасаемую с ней внутреннюю поверхность заготовки из вентильного металла для удаления оксидных пленок с указанных поверхностей бинарной основы электрода.In the manufacture of electrodes with a binary base, the outer surface of the workpiece of electrically conductive metal and the inner surface of the workpiece of valve metal in contact with it are etched beforehand to remove oxide films from these surfaces of the binary base of the electrode.
Травление поверхности электропроводного металла проводят растворами азотной (серебро, медь) и соляной кислот (алюминий) при температуре 25-40°С. Травление поверхности вентильного металла проводят в растворе щавелевой или серной кислот (титан и его сплавы) при температуре 80-100°С в течение 30-60 минут, в смеси растворов азотной и плавиковой (фтористоводородной) кислот (ниобий, тантал и их сплавы) при температуре 25-35°С.The surface of the electrically conductive metal is etched with solutions of nitric (silver, copper) and hydrochloric acid (aluminum) at a temperature of 25-40 ° C. The surface of the valve metal is etched in a solution of oxalic or sulfuric acids (titanium and its alloys) at a temperature of 80-100 ° C for 30-60 minutes, in a mixture of solutions of nitric and hydrofluoric (hydrofluoric) acids (niobium, tantalum and their alloys) at temperature 25-35 ° С.
Удаление оксидных пленок снижает удельное сопротивление электрода, повышает его электропроводность, что особенно актуально для длинномерных изделий-электродов.Removal of oxide films reduces the specific resistance of the electrode, increases its electrical conductivity, which is especially important for long electrode products.
После травления заготовки бинарной основы электрода промывают дистиллированной водой, сушат в вакууме и осуществляют запрессовку заготовки из электропроводного металла внутрь заготовки из вентильного металла с помощью пластической деформации или методом взрыва. Причём пластическую деформацию можно проводить путем прокатки или ротационной ковки.After etching, the preforms of the binary base of the electrode are washed with distilled water, dried in a vacuum, and the preform is pressed from the electrically conductive metal inside the preform of the valve metal using plastic deformation or by the explosion method. Moreover, plastic deformation can be carried out by rolling or rotational forging.
Электрод после нанесения покрытия из платиновых металлов или их сплавов на основу из вентильного металла или на бинарную основу, наружная поверхность которой состоит также из вентильного металла, подвергают термомеханической обработке, включающей отжиг электрода и пластическую деформацию.The electrode after coating of platinum metals or their alloys on a base of a valve metal or on a binary base, the outer surface of which also consists of a valve metal, is subjected to thermomechanical treatment, including annealing of the electrode and plastic deformation.
Термомеханическую обработку осуществляют для получения более прочного текстурированного поверхностного покрытия электрода с целью продления срока его службы. Из дендритной, ориентированной в поперечном направлении, структура покрытия за счет термомеханического воздействия превращается в мелкозернистое текстурированное в продольном направлении покрытие. Это обеспечивает сплошность покрытия, существенно уменьшается его пористость, улучшается адгезия покрытия к основе, повышается механическая прочность электрода и его коррозионная стойкость, в итоге увеличивая срок эксплуатации электрода.Thermomechanical processing is carried out to obtain a more durable textured surface coating of the electrode in order to extend its service life. From a dendritic, oriented in the transverse direction, the structure of the coating due to thermomechanical action turns into a fine-grained textured in the longitudinal direction of the coating. This ensures the continuity of the coating, significantly reduces its porosity, improves the adhesion of the coating to the base, increases the mechanical strength of the electrode and its corrosion resistance, ultimately increasing the life of the electrode.
При этом температурная обработка производится в вакууме или в инертной атмосфере в интервале температур 0,3-0,6 от температуры плавления металла платиновой группы, идущего на покрытие, а пластическую деформацию ведут таким образом, что уменьшение толщины покрытия из металла платиновой группы при механической деформации не должно превышать 15%, исключая ноль. Визуально поверхность электрода становится гладкой и блестящей. При изменении размера толщины покрытия более 15% происходит нарушение сплошности покрытия, что ухудшает показатели по коррозионной стойкости и сроку эксплуатации электродов.In this case, the heat treatment is carried out in a vacuum or in an inert atmosphere in the temperature range of 0.3-0.6 of the melting temperature of the platinum group metal going to the coating, and plastic deformation is carried out in such a way that the thickness of the platinum group metal coating is reduced during mechanical deformation shall not exceed 15%, excluding zero. Visually, the surface of the electrode becomes smooth and shiny. When changing the size of the coating thickness of more than 15% there is a violation of the continuity of the coating, which affects the indicators of corrosion resistance and the life of the electrodes.
В примерах изготовления коррозионно-стойких электродов по заявляемому способу приведены результаты испытаний электродов в различных областях их возможного использования с получением заявляемого технического результата по заявляемому способу.In examples of the manufacture of corrosion-resistant electrodes according to the claimed method, the test results of the electrodes in various fields of their possible use are obtained to obtain the claimed technical result according to the claimed method.
Пример 1Example 1
Электрод изготовлен в виде титановой пластины толщиной 2 мм размером 50×120 мм. Пластина была подвергнута пескоструйной обработке корундовым порошком с размером частиц 140 мкм при давлении 4,5 атмосферы в течение 25 минут. Далее пластину промыли от корундового порошка и протравили в растворе щавелевой кислоты с концентрацией 130 г/л при температуре 90°С в течение 50 минут. На пластину электрохимическим методом из динитродиамминового электролита нанесли платиновое покрытие толщиной 3,2 мкм. Пластину с платиновым покрытием промыли от электролита, просушили и нагревали в вакууме до 600°С, выдерживали при этой температуре в течение 30 минут, затем медленно в течение 3 часов охлаждали до комнатной температуры. После отжига пластину подвергли механической обработке, а именно прокатке на валках, таким образом, чтобы покрытие, структура которого была дендритно-ориентирована в поперечном направлении, превратилось в покрытие текстурированное в продольном направлении, при этом покрытие становилось гладким блестящим, а толщина покрытия уменьшилась на 7,6%.The electrode is made in the form of a titanium plate 2 mm thick 50 × 120 mm in size. The plate was sandblasted with corundum powder with a particle size of 140 μm at a pressure of 4.5 atmospheres for 25 minutes. Next, the plate was washed from corundum powder and etched in a solution of oxalic acid with a concentration of 130 g / l at a temperature of 90 ° C for 50 minutes. A platinum coating with a thickness of 3.2 μm was applied to the plate by the electrochemical method of a dinitrodiammine electrolyte. The platinum-coated plate was washed from the electrolyte, dried and heated in vacuo to 600 ° C, kept at this temperature for 30 minutes, then slowly cooled to room temperature over 3 hours. After annealing, the plate was machined, namely, rolled on rolls, so that a coating whose structure was dendritically oriented in the transverse direction turned into a textured coating in the longitudinal direction, while the coating became smooth shiny and the coating thickness decreased by 7 , 6%.
Полученный таким образом образец платино-титанового электрода эксплуатировался в качестве анода в электрохимическом процессе нанесения родиевых покрытий из сульфатного электролита, содержащего от 50 до 150 г/л серной кислоты, при перемешивании, температуре 50-70°С, напряжении 3,5-4,5В и анодной плотности тока от 200 до 1500 А/м2.Thus obtained sample of a platinum-titanium electrode was used as an anode in the electrochemical process of applying rhodium coatings from a sulfate electrolyte containing from 50 to 150 g / l of sulfuric acid, with stirring, at a temperature of 50-70 ° C, voltage 3.5-4, 5V and anode current density from 200 to 1500 A / m 2 .
После эксплуатации анода в течение 4 лет (9600 часов) работы электрод не потерял свои эксплуатационные характеристики. Заметных нарушений платинового покрытия не обнаружено. Потеря массы платинового покрытия за весь период эксплуатации составила 7,2%. При эксплуатации в аналогичных условиях зарубежных анодов, например компании МЕТАКЕМ, платиновое покрытие за три года было разрушено практически полностью, и электрод потерял свои эксплуатационные характеристики.After operating the anode for 4 years (9600 hours) of operation, the electrode did not lose its operational characteristics. No noticeable violations of the platinum coating were found. The weight loss of the platinum coating over the entire period of operation was 7.2%. When operating under similar conditions of foreign anodes, for example, METAKEM, the platinum coating was almost completely destroyed in three years, and the electrode lost its operational characteristics.
Пример 2Example 2
Электрод изготовлен в виде пластины из тантала толщиной 1,5 мм размером 180×850 мм. Пластина была подвергнута пескоструйной обработке корундовым порошком с размером частиц 70 мкм при давлении 3,5 атмосферы в течение 20 минут. Далее пластину промыли от корундового порошка и протравили в растворе, содержащем 100 г/л азотной кислоты и 50 г/л фтористоводородной кислоты при температуре 30°С в течение 12 минут. На пластину электрохимическим методом из динитродиамминового электролита нанесли платиновое покрытие толщиной 11 мкм. Пластину с платиновым покрытием промыли от электролита, просушили и нагревали в атмосфере аргона до 800°С, выдерживали при этой температуре в течение 45 минут, затем медленно в течение 4 часов охлаждали до комнатной температуры. После отжига танталовую пластину с платиновым покрытием подвергли механической обработке, а именно прокатке на валках, таким образом, чтобы структура покрытия, дендритно-ориентированного в поперечном направлении, превратилось в покрытие текстурированное в продольном направлении, при этом покрытие становилось гладким блестящим, а толщина покрытия уменьшилась на 9,4%.The electrode is made in the form of a plate of tantalum with a thickness of 1.5 mm and a size of 180 × 850 mm. The plate was sandblasted with corundum powder with a particle size of 70 μm at a pressure of 3.5 atmospheres for 20 minutes. Next, the plate was washed from corundum powder and etched in a solution containing 100 g / l of nitric acid and 50 g / l of hydrofluoric acid at a temperature of 30 ° C for 12 minutes. A platinum coating 11 μm thick was applied to the plate by the electrochemical method from a dinitrodiammine electrolyte. The platinum-coated plate was washed from the electrolyte, dried and heated in an argon atmosphere to 800 ° C, kept at this temperature for 45 minutes, then slowly cooled to room temperature over 4 hours. After annealing, the platinum tantalum plate was machined, namely, rolled on rollers, so that the structure of the dendritic-oriented coating in the transverse direction turned into a textured coating in the longitudinal direction, while the coating became smooth shiny and the coating thickness decreased by 9.4%.
Полученный таким образом платино-танталовый электрод эксплуатировался в качестве анода в диафрагменной ванне для электрохимического выделения золота из тиомочевинных растворов. Электролит (анолит) содержит от 30 до 50 г/л серной кислоты, температура 40-50°С, напряжение 3-5 В и анодная плотность тока от 1000 до 2500 А/м2. После эксплуатации анода в течение 3 лет (примерно 18000 часов) работы он не потерял свои эксплуатационные характеристики. Заметных нарушений платинового покрытия не обнаружено. Потеря массы платинового покрытия составила около 5,6%. При эксплуатации в аналогичных условиях зарубежных анодов, например компании МЕТАКЕМ, платиновое покрытие за два с половиной года было разрушено на 75% и электрод потерял свои эксплуатационные характеристики.The platinum-tantalum electrode thus obtained was used as an anode in a diaphragm bath for the electrochemical separation of gold from thiourea solutions. The electrolyte (anolyte) contains from 30 to 50 g / l of sulfuric acid, a temperature of 40-50 ° C, a voltage of 3-5 V and an anode current density of 1000 to 2500 A / m2. After operating the anode for 3 years (approximately 18,000 hours) of operation, it did not lose its performance characteristics. No noticeable violations of the platinum coating were found. The weight loss of the platinum coating was about 5.6%. When operating under similar conditions of foreign anodes, for example, METAKEM, the platinum coating was destroyed by 75% in two and a half years and the electrode lost its operational characteristics.
Пример 3Example 3
Электрод изготовлен в виде решётки из ниобия толщиной 2 мм размером 200×960 мм. Электрод был подвергнут пескоструйной обработке корундовым порошком с размером частиц 150 мкм при давлении 5,5 атмосфер в течение 30 минут. После пескоструйной обработки электрод промыли от корундового порошка и протравили в растворе, содержащем 120 г/л азотной кислоты и 50 г/л фтористоводородной кислоты, при температуре 25°С в течение 10 минут. На электрод электрохимическим методом из динитродиамминового электролита нанесли платиновое покрытие толщиной 100 мкм. Электрод с платиновым покрытием промыли от электролита, просушили и нагревали в воздухе - атмосфере аргона до 800°С и выдерживали при этой температуре в течение 60 минут, затем медленно в течение 4 часов охлаждали до комнатной температуры. После отжига электрод с платиновым покрытием подвергли механической обработке, а именно горячей ковке, температура 550°С, таким образом, чтобы структура платинового покрытия, дендритно-ориентированного в поперечном направлении, превратилась в покрытие текстурированное в продольном направлении, при этом покрытие становилось гладким блестящим, а толщина покрытия уменьшилась на 12,4%.The electrode is made in the form of a 2 mm thick niobium lattice measuring 200 × 960 mm. The electrode was sandblasted with corundum powder with a particle size of 150 μm at a pressure of 5.5 atmospheres for 30 minutes. After sandblasting, the electrode was washed from corundum powder and etched in a solution containing 120 g / l of nitric acid and 50 g / l of hydrofluoric acid at a temperature of 25 ° C for 10 minutes. A platinum coating 100 μm thick was applied to the electrode by the electrochemical method from a dinitrodiammine electrolyte. The platinum-coated electrode was washed from the electrolyte, dried and heated in air - argon atmosphere to 800 ° C and kept at this temperature for 60 minutes, then slowly cooled to room temperature over 4 hours. After annealing, the platinum-coated electrode was machined, namely hot forged, at a temperature of 550 ° C, so that the structure of the platinum coating, dendritically oriented in the transverse direction, turned into a textured coating in the longitudinal direction, while the coating became smooth shiny, and the coating thickness decreased by 12.4%.
Полученный таким образом платино-ниобиевый электрод эксплуатировался в качестве анода в ящичном электролизере для электрохимического синтеза себапиновой кислоты. Электролит (анолит) содержит метанол, себациновую кислоту, температура процесса 50-60°С и напряжение на ванне 12-18 В, анодная плотность тока от 1000 до 2500 А/м2. После эксплуатации анода в течение 3,5 лет (20000 часов) работы он не потерял свои эксплуатационные характеристики. Заметных нарушений платинового покрытия не обнаружено. Отслоения и шелушения платинового покрытия нет. Потеря массы платинового покрытия за весь период эксплуатации составила 1,2%. По своим техническим показателям данный электрод не уступает используемым ранее электродам из платиновой фольги, стоимость которых превышает на порядок стоимость данного анода.The platinum-niobium electrode thus obtained was operated as an anode in a box electrolyzer for the electrochemical synthesis of sebapinic acid. The electrolyte (anolyte) contains methanol, sebacic acid, a process temperature of 50-60 ° C and a bath voltage of 12-18 V, anode current density of 1000 to 2500 A / m 2 . After operating the anode for 3.5 years (20,000 hours) of operation, it did not lose its performance characteristics. No noticeable violations of the platinum coating were found. Peeling and peeling of the platinum coating is not. The weight loss of the platinum coating over the entire period of operation was 1.2%. According to its technical indicators, this electrode is not inferior to previously used platinum foil electrodes, the cost of which exceeds the cost of this anode by an order of magnitude.
Пример 4Example 4
Основа электрода изготовлена методом взрыва и последующей прокатки на вальцах в виде биметаллической пластины из титана с медью внутри. Толщина меди 2 мм, толщина слоев титана 0,5 мм, размер пластины 210×750 мм. Пластина была подвергнута пескоструйной обработке порошком карбида кремния с размером частиц 110 мкм при давлении 5 атмосфер в течение 15 минут. Далее пластину промыли от порошка карбида кремния и протравили в растворе, содержащем 120 г/л серной кислоты при температуре 80°С в течение 40 минут. На пластину методом термического разложения солей гексахлороиридиевой кислоты и хлорида рутения нанесли покрытие из сплава иридий-рутений толщиной 5,3 мкм. Пластину с иридий-рутениевым покрытием нагревали в вакууме до 800°С и после выдержки при этой температуре в течение 30 минут в печи подвергли горячей прокатке при температуре 600°С, в результате чего структура покрытия, дендритно-ориентированного в поперечном направлении, превратилась в покрытие, текстурированное в продольном направлении. уменьшилась пористость, покрытие становилось гладким, а толщина покрытия уменьшилась на 6,4%.The base of the electrode is made by the method of explosion and subsequent rolling on rollers in the form of a bimetallic plate of titanium with copper inside. The thickness of the copper is 2 mm, the thickness of the layers of titanium is 0.5 mm, the plate size is 210 × 750 mm. The plate was sandblasted with silicon carbide powder with a particle size of 110 μm at a pressure of 5 atmospheres for 15 minutes. Next, the plate was washed from silicon carbide powder and etched in a solution containing 120 g / l sulfuric acid at a temperature of 80 ° C for 40 minutes. On the plate by thermal decomposition of salts of hexachloroiridic acid and ruthenium chloride, a coating of 5.3 μm thick iridium-ruthenium alloy was applied. The iridium-ruthenium-coated plate was heated in vacuum to 800 ° C, and after holding at this temperature for 30 minutes, it was hot rolled at a temperature of 600 ° C, as a result of which the structure of the coating, dendritically oriented in the transverse direction, turned into a coating textured in the longitudinal direction. porosity decreased, the coating became smooth, and the coating thickness decreased by 6.4%.
Полученный таким образом электрод эксплуатировался в качестве анода в диафрагменной ванне для электрохимического получения хлора и гидроксида натрия из раствора хлорида натрия. Электролит содержал от 290-300 г/л хлорида натрия, температура 70-90°С и напряжение на ванне 3,2-3,4 В, анодная плотность тока от 1500 до 2000 А/м2.The electrode thus obtained was used as an anode in a diaphragm bath for the electrochemical production of chlorine and sodium hydroxide from a solution of sodium chloride. The electrolyte contained from 290-300 g / l sodium chloride, a temperature of 70-90 ° C and a bath voltage of 3.2-3.4 V, the anode current density of 1500 to 2000 A / m 2 .
После эксплуатации анода в течение 3 лет (примерно 19500 часов) работы он не потерял свои эксплуатационные характеристики. Заметных нарушений платинового покрытия не обнаружено. При эксплуатации в аналогичных условиях зарубежных анодов, например компании ДЕ НОРА ЛИДА (Италия), платиновое покрытие за два с половиной года было разрушено на 50% и электрод практически потерял свои эксплуатационные характеристики. Кроме того, использование электрода с бинарной основой титан-медь привело к снижению электрического сопротивления анода и, как следствие, снижению общего напряжения на ванне на 6-7%, а следовательно, на экономии электроэнергии на 6-7% при производстве хлора и щелочи.After operating the anode for 3 years (approximately 19,500 hours) of operation, it did not lose its performance characteristics. No noticeable violations of the platinum coating were found. When operating under similar conditions of foreign anodes, for example, the company DE NORA LIDA (Italy), the platinum coating was destroyed by 50% in two and a half years and the electrode almost lost its performance characteristics. In addition, the use of an electrode with a binary titanium-copper base led to a decrease in the electrical resistance of the anode and, as a result, to a decrease in the total voltage of the bath by 6-7%, and consequently, in energy savings of 6-7% in the production of chlorine and alkali.
Пример 5Example 5
Электрод в виде стержня с биметаллической основой диаметром 7 мм, изготовленный методом ротационной ковки, с диметром внутреннего медного стержня 6 мм и толщиной стенки из титана 0,5 мм, длиной 1000 мм. Электрод был подвергнут пескоструйной обработке корундовым порошком с размером частиц 150 мкм при давлении 6,0 атмосфер в течение 15 минут. Далее электрод промыли от корундового порошка и протравили в растворе, содержащем 120 г/л щавелевой кислоты при температуре 90°С в течение 55 минут. На поверхность стержня электрохимическим методом из динитродиамминового электролита нанесли платиновое покрытие толщиной 2,9 мкм. Электрод с платиновым покрытием промыли от электролита, просушили и нагревали в вакууме до 600°С, выдерживали при этой температуре в течение 45 минут, затем медленно в течение 3 часов охлаждали до комнатной температуры. После отжига стержень-электрод с платиновым покрытием подвергли механической обработке, а именно ротационной ковке, таким образом, что структура покрытия, дендритно-ориентированного в поперечном направлении, превратилась в покрытие текстурированное в продольном направлении, при этом покрытие становилось гладким блестящим, а толщина покрытия уменьшилась на 8,4%.An electrode in the form of a rod with a bimetallic base with a diameter of 7 mm, made by rotational forging, with a diameter of 6 mm inner copper rod and a wall thickness of 0.5 mm titanium, 1000 mm long. The electrode was sandblasted with corundum powder with a particle size of 150 μm at a pressure of 6.0 atmospheres for 15 minutes. Next, the electrode was washed from corundum powder and etched in a solution containing 120 g / l of oxalic acid at a temperature of 90 ° C for 55 minutes. A platinum coating with a thickness of 2.9 μm was applied to the rod surface by the electrochemical method of a dinitrodiammine electrolyte. The platinum-coated electrode was washed from the electrolyte, dried and heated in vacuo to 600 ° C, kept at this temperature for 45 minutes, then slowly cooled to room temperature over 3 hours. After annealing, the platinum-coated rod-electrode was machined, namely, forged, so that the structure of the dendritic-oriented coating in the transverse direction turned into a textured coating in the longitudinal direction, while the coating became smooth shiny and the coating thickness decreased by 8.4%.
Полученный таким образом электрод в виде цепочки из четырёх последовательно соединённых платино-медно-титановых электродов, соединенных медным кабелем с двойной изоляционной защитой, эксплуатировался в качестве анода для катодной электрохимической защиты в ёмкости, помещенной в сильно минерализованную жидкость до 8 г/л минеральных солей (хлориды сульфаты, нитраты и карбонаты)The electrode thus obtained in the form of a chain of four series-connected platinum-copper-titanium electrodes connected by a copper cable with double insulating protection was used as an anode for cathodic electrochemical protection in a tank placed in a highly mineralized liquid up to 8 g / l of mineral salts ( chlorides sulfates, nitrates and carbonates)
После эксплуатации анода при силе тока 30А в течение 10 лет он не потерял свои эксплуатационные характеристики. Заметных нарушений платинового покрытия не обнаружено. Потеря массы платинового покрытия составила около 8,6%. При эксплуатации в аналогичных условиях зарубежных анодов, например компании МЕТАКЕМ, платиновое покрытие на 75% и электрод потеряли свои эксплуатационные характеристики.After operating the anode at a current of 30A for 10 years, it did not lose its operational characteristics. No noticeable violations of the platinum coating were found. The mass loss of the platinum coating was about 8.6%. When operating in similar conditions of foreign anodes, for example, METAKEM, the platinum coating by 75% and the electrode lost their performance characteristics.
Пример 6Example 6
Электрод изготовлен в виде сетки из титана с диаметром проволоки 1,5 мм размером 60×150 мм. Электрод был подвергнут пескоструйной обработке корундовым порошком с размером частиц 120 мкм при давлении 4,5 атмосфер в течение 20 минут. После пескоструйной обработки электрод промыли от корундового порошка и протравили в растворе, содержащем 120 г/л щавелевой кислоты при температуре 95°С в течение 50 минут. На электрод электрохимическим методом из сульфатного электролита нанесли родиевое покрытие толщиной 0,12 мкм. Электрод с родиевым покрытием промыли от электролита, просушили и нагревали в атмосфере аргона до 700°С, выдерживали при этой температуре в течение 30 минут, затем медленно в течение 2 часов охлаждали до комнатной температуры. После отжига электрод с родиевым покрытием подвергли механической обработке, а именно прокатке на вальцах, таким образом, чтобы структура родиевого покрытия, дендритно-ориентированного в поперечном направлении, превратилась в мелкозернистое покрытие, текстурированное в продольном направлении, при этом покрытие становилось гладким блестящим, а толщина покрытия уменьшилась на 1,4%.The electrode is made in the form of a grid of titanium with a wire diameter of 1.5 mm and a size of 60 × 150 mm. The electrode was sandblasted with corundum powder with a particle size of 120 μm at a pressure of 4.5 atmospheres for 20 minutes. After sandblasting, the electrode was washed from corundum powder and etched in a solution containing 120 g / l of oxalic acid at a temperature of 95 ° C for 50 minutes. An electrochemical method of sulfate electrolyte was applied to a rhodium coating 0.12 μm thick. The rhodium-plated electrode was washed from the electrolyte, dried and heated in an argon atmosphere to 700 ° C, kept at this temperature for 30 minutes, then slowly cooled to room temperature over 2 hours. After annealing, the rhodium-plated electrode was subjected to mechanical treatment, namely, rolling on rollers, so that the structure of the rhodium-plated dendritic oriented in the transverse direction turned into a fine-grained coating, textured in the longitudinal direction, while the coating became smooth shiny and the thickness coverage decreased by 1.4%.
Полученный таким образом родий-титановый электрод эксплуатировался в качестве анода в ящичном электролизере для электрохимического выделения родия из маточных растворов. Раствор содержал серную кислоту 250 г/л, температура процесса 40-45°С, напряжение на ванне 5-6 В, анодная плотность тока от 1500 до 2000 А/м2. После эксплуатации анода в течение 3,0 лет (16000 часов) работы он не потерял свои эксплуатационные характеристики. Заметных нарушений родиевого покрытия не обнаружено. Отслоения и шелушения родиевого покрытия не наблюдается. Потеря массы родиевого покрытия за весь период эксплуатации составила 2,7 %. По своим техническим показателям данный электрод не уступает используемым ранее электродам из родиевой фольги, стоимость которых превышает на 2 порядка стоимость данного анода.The rhodium-titanium electrode thus obtained was used as an anode in a box electrolyzer for the electrochemical isolation of rhodium from mother liquors. The solution contained sulfuric acid 250 g / l, the temperature of the process 40-45 ° C, the voltage on the bath 5-6 V, the anode current density from 1500 to 2000 A / m 2 . After operating the anode for 3.0 years (16000 hours) of operation, it did not lose its performance characteristics. Noticeable violations of the rhodium coating were not detected. Peeling and peeling of the rhodium coating is not observed. The weight loss of rhodium coating over the entire period of operation was 2.7%. According to its technical indicators, this electrode is not inferior to previously used rhodium-foil electrodes, the cost of which exceeds the cost of this anode by 2 orders of magnitude.
Пример 7Example 7
Электрод в виде пластины с биметаллической основой из серебра и сплава ниобий-титан размером 250×400 мм был изготовлен методом взрыва с последующей прокаткой на вальцах. Толщина внутренней серебряной части пластины 2 мм и толщина внешней части пластины из сплава ниобий-титана 1 мм. Электрод был подвергнут пескоструйной обработке порошком из карбида кремния с размером частиц 150 мкм при давлении 5,0 атмосфер в течение 25 минут. Далее электрод промыли от порошка карбида кремния и протравили в растворе, содержащем 120 г/л серной кислоты, при температуре 90°С в течение 60 минут. На поверхность стержня электрохимическим методом термического разложения солей нанесли иридиевое покрытие толщиной 4,7 мкм. Электрод с иридиевым покрытием промыли от электролита, просушили и нагревали в вакууме до 850°С и выдерживали при этой температуре в течение 45 минут, затем медленно в течение 2 часов охлаждали до комнатной температуры. После отжига электрод с иридиевым покрытием подвергли механической обработке, а именно холодной ковке, таким образом, что структура покрытия, дендритно-ориентированного в поперечном направлении, превратилась в мелкозернистое покрытие, текстурированное в продольном направлении, при этом покрытие становилось гладким блестящим, а толщина покрытия уменьшилась на 3,4%.An electrode in the form of a plate with a bimetallic base made of silver and a niobium-titanium alloy of size 250 × 400 mm was manufactured by the explosion method, followed by rolling on rollers. The thickness of the inner silver part of the plate is 2 mm and the thickness of the outer part of the plate of a niobium-titanium alloy is 1 mm. The electrode was sandblasted with silicon carbide powder with a particle size of 150 μm at a pressure of 5.0 atmospheres for 25 minutes. Next, the electrode was washed from silicon carbide powder and etched in a solution containing 120 g / l sulfuric acid at a temperature of 90 ° C for 60 minutes. An iridium coating 4.7 microns thick was applied to the rod surface by the electrochemical method of thermal decomposition of salts. The iridium-coated electrode was washed from the electrolyte, dried and heated in vacuo to 850 ° C and kept at this temperature for 45 minutes, then slowly cooled to room temperature over 2 hours. After annealing, the iridium-coated electrode was machined, namely cold forged, so that the structure of the dendritic-oriented coating in the transverse direction turned into a fine-grained coating, textured in the longitudinal direction, while the coating became smooth shiny and the coating thickness decreased by 3.4%.
Полученный таким образом электрод эксплуатировался в качестве анода в установке для электродиализного опреснения сильно минерализованной воды с концентрацией минеральных солей (хлориды, сульфаты, карбонаты) до 6,5 г/л.The electrode thus obtained was used as an anode in an installation for electrodialysis desalination of highly mineralized water with a concentration of mineral salts (chlorides, sulfates, carbonates) of up to 6.5 g / l.
После эксплуатации анода при силе тока 25А и напряжении 5-6 вольт в течение 10 лет он не потерял свои эксплуатационные характеристики. Заметных нарушений иридиевого покрытия не обнаружено. Потеря массы платинового покрытия составила около 4,3%. При эксплуатации в аналогичных условиях зарубежных анодов, например компании МЕТАКЕМ, с иридий-рутениевым покрытием электрод потерял свои эксплуатационные характеристики через 6 лет. При этом расход электроэнергии на опреснение воды с использованием наших анодов был снижен на 5.7% по сравнению с анодами производства компании МЕТАКЕМ.After operating the anode at a current of 25A and a voltage of 5-6 volts for 10 years, he did not lose his performance characteristics. No noticeable iridium coating disturbances were found. The mass loss of the platinum coating was about 4.3%. When operating under similar conditions, foreign anodes, for example METAKEM, with an iridium-ruthenium coating, the electrode lost its operational characteristics after 6 years. At the same time, the energy consumption for desalination using our anodes was reduced by 5.7% compared with the anodes produced by METAKEM.
На рис.1 и 2 представлены образцы шлифов электрода (пример 4) соответственно до термомеханической обработки и после термомеханической обработки.Figures 1 and 2 show samples of electrode sections (example 4), respectively, before thermomechanical processing and after thermomechanical processing.
На шлифе, представленном на рис.1, видно, что до термической обработки покрытие более рыхлое, неравномерное, поэтому в процессе эксплуатации наблюдаются разрушения за счет кавитации пузырьков газа, выделяемого на аноде.The thin section shown in Fig. 1 shows that before the heat treatment, the coating is more loose, uneven, therefore, during operation, destruction is observed due to cavitation of gas bubbles emitted at the anode.
На рис.2 представлен образец шлифа после термомеханической обработки. Отжиг электрода с последующей пластической деформацией позволяет получить покрытие электрода более плотным и равномерным, улучшается его структура, что ведет к повышению механической прочности покрытия, увеличению коррозионной стойкости электрода, повышению его срока эксплуатации. Полученный технический результат позволяет расширить области успешного использования электрода.Figure 2 shows a sample of a thin section after thermomechanical processing. Annealing of the electrode with subsequent plastic deformation allows the electrode coating to be more dense and uniform, its structure improves, which leads to an increase in the mechanical strength of the coating, an increase in the corrosion resistance of the electrode, and an increase in its service life. The obtained technical result allows us to expand the field of successful use of the electrode.
Claims (20)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011122759/07A RU2456379C1 (en) | 2011-06-07 | 2011-06-07 | Manufacturing method of multipurpose corrosion-proof electrode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011122759/07A RU2456379C1 (en) | 2011-06-07 | 2011-06-07 | Manufacturing method of multipurpose corrosion-proof electrode |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2456379C1 true RU2456379C1 (en) | 2012-07-20 |
Family
ID=46847416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011122759/07A RU2456379C1 (en) | 2011-06-07 | 2011-06-07 | Manufacturing method of multipurpose corrosion-proof electrode |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2456379C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2533387C1 (en) * | 2013-07-01 | 2014-11-20 | Закрытое Акционерное Общество "Уральские Инновационные Технологии" (ЗАО "УРАЛИНТЕХ") | Method of corrosion-resistant electrode production |
| RU2577860C1 (en) * | 2015-04-22 | 2016-03-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Method for protection from oxidation of bipolar plates and current collectors of electrolysers and fuel elements with solid polymer electrolyte |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5855751A (en) * | 1995-05-30 | 1999-01-05 | Council Of Scientific And Industrial Research | Cathode useful for the electrolysis of aqueous alkali metal halide solution |
| WO2006028443A1 (en) * | 2004-09-01 | 2006-03-16 | Eltech Systems Corporation | Pd-containing coating for low chlorine overvoltage |
| RU2274679C2 (en) * | 2000-06-09 | 2006-04-20 | Де Нора Элеттроди С.П.А | Electrode with the strongly deposited outer catalytic layer |
| RU2304640C2 (en) * | 2002-03-14 | 2007-08-20 | Де Нора Элеттроди С.П.А. | Anode for oxygen separation at electrochemical process and its substrate |
| RU2326991C2 (en) * | 2002-05-24 | 2008-06-20 | Де Нора Элеттроди С.П.А. | Electrode for gas extraction and method of its manufacturing |
| RU2330124C2 (en) * | 2003-03-24 | 2008-07-27 | Элтек Систимс Копэрейшн | Electrolysis method for water chloric-alkaline solutions, electrode for electrolysis of chloric-alkaline solution and method of making an electrolytic electrode |
| RU2379380C2 (en) * | 2005-01-27 | 2010-01-20 | Индустрие Де Нора С.П.А. | High-efficiency anode coating for producing hypochlorite |
-
2011
- 2011-06-07 RU RU2011122759/07A patent/RU2456379C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5855751A (en) * | 1995-05-30 | 1999-01-05 | Council Of Scientific And Industrial Research | Cathode useful for the electrolysis of aqueous alkali metal halide solution |
| RU2274679C2 (en) * | 2000-06-09 | 2006-04-20 | Де Нора Элеттроди С.П.А | Electrode with the strongly deposited outer catalytic layer |
| RU2304640C2 (en) * | 2002-03-14 | 2007-08-20 | Де Нора Элеттроди С.П.А. | Anode for oxygen separation at electrochemical process and its substrate |
| RU2326991C2 (en) * | 2002-05-24 | 2008-06-20 | Де Нора Элеттроди С.П.А. | Electrode for gas extraction and method of its manufacturing |
| RU2330124C2 (en) * | 2003-03-24 | 2008-07-27 | Элтек Систимс Копэрейшн | Electrolysis method for water chloric-alkaline solutions, electrode for electrolysis of chloric-alkaline solution and method of making an electrolytic electrode |
| WO2006028443A1 (en) * | 2004-09-01 | 2006-03-16 | Eltech Systems Corporation | Pd-containing coating for low chlorine overvoltage |
| RU2379380C2 (en) * | 2005-01-27 | 2010-01-20 | Индустрие Де Нора С.П.А. | High-efficiency anode coating for producing hypochlorite |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2533387C1 (en) * | 2013-07-01 | 2014-11-20 | Закрытое Акционерное Общество "Уральские Инновационные Технологии" (ЗАО "УРАЛИНТЕХ") | Method of corrosion-resistant electrode production |
| RU2577860C1 (en) * | 2015-04-22 | 2016-03-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Method for protection from oxidation of bipolar plates and current collectors of electrolysers and fuel elements with solid polymer electrolyte |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2011179125A (en) | Electrode characterized by highly adhering superficial catalytic layer | |
| JPS6318672B2 (en) | ||
| JP2010507017A (en) | Anode for electrolysis | |
| JP4986267B2 (en) | Electrode manufacturing method | |
| EP0493326B1 (en) | Substrate of improved melt sprayed surface morphology | |
| TW202206653A (en) | Method for the treatment of a metal substrate for the preparation of electrodes | |
| RU2456379C1 (en) | Manufacturing method of multipurpose corrosion-proof electrode | |
| JP4638672B2 (en) | Anode for generating oxygen and support therefor | |
| US5324407A (en) | Substrate of improved plasma sprayed surface morphology and its use as an electrode in an electrolytic cell | |
| Yerokhin et al. | Anodising of light alloys | |
| JPH0762585A (en) | Electrolytic electrode substrate and its production | |
| CN113557583A (en) | Electrode structure body and preparation method thereof | |
| JP3257872B2 (en) | Electrode substrate for electrolysis and method for producing the same | |
| CN108866610B (en) | Electrolytic anode | |
| JPH11269687A (en) | Electrolytic electrode | |
| Balakrishna et al. | Electroplating of copper on annular zirconium alloy billets | |
| WO1996013625A1 (en) | Surface coated aluminium material and a method for preparing it | |
| JP2011042813A (en) | Electrode for anodization |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190608 |