[其他]電解用復(fù)合陽極

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87216402
• 申請日: 1987-12-21
• 公開（公告）號: CN87216402U
• 公開（公告）日: 1988-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董俊卿;余秀時;胡永海;王占祥;劉春林;趙榮生
• 申請（專利權(quán)）人: 北京有色金屬研究總院
• 主分類號: C25B11/10
• 分類號: C25B11/10
• 代理公司: 北京市第三專利代理事務(wù)所
• 代理人: 陸菊華

本實(shí)用新型涉及電解過程中使用的陽極，特別是電解生產(chǎn)MnO₂用的陽極。

用電解方法生產(chǎn)二氧化錳、銅、鈷、鋅等材料是工業(yè)上普通采用的一種方法。由于在電解過程中有氧或氯氣在陽極析出，因此對所使用的陽極有較高的要求。

最早使用的石墨和Pb－Ag電極存在強(qiáng)度低、耐腐蝕性差、陽極消耗大、產(chǎn)品質(zhì)量差以及產(chǎn)品剝離勞動強(qiáng)度大等缺點(diǎn)。七十年代初開發(fā)的純鈦陽極能克服石墨等陽極的缺點(diǎn)，但存在陽極鈍化問題，電解電流密度限制在40～50安／米²的低水平上，電解過程也不穩(wěn)定、工藝不易掌握，因此影響產(chǎn)品數(shù)量和質(zhì)量的提高。為解決純鈦陽極的鈍化問題，蘇聯(lián)學(xué)者АгладЗер.N.等人提出用Ti－12～16％Mn合金代替純鈦?zhàn)鳛殛枠O，可以在電解電流密度提高1～2倍的情況下不發(fā)生鈍化現(xiàn)象（ЗЛЕКТОРОХИМИЯ，1980，12，1779～1785）。但這種合金熔煉較困難，合金中的錳易揮發(fā)，鑄錠容易出現(xiàn)偏析造成成分不均勻而致使陽極的使用性能不穩(wěn)定；Ti－Mn合金陽極制造工藝復(fù)雜，經(jīng)最佳熱處理后的a_k值僅為0.67公斤·米／厘米²，在電解后剝離產(chǎn)品時的撞擊下陽極極易斷裂，合金的脆性問題影響了它的使用。上海鋼鐵研究所提出的SST861鈦合金是Ti－Mn－Fe－Cr四元合金（電解MnO₂用SST861合金陽極研制，上海鋼鐵研究所，1986，9），該合金具有Ti－Mn合金的不易鈍化的優(yōu)點(diǎn)，a_k值也有所提高，但仍有下述不足之處，（1）合金制備工藝復(fù)雜，要經(jīng)過兩次真空熔煉、兩次充氬氣熔煉，熱加工，熱處理等工序，致使成本增高，而且合金性能對工藝參數(shù)較敏感，（2）合金的a_k值雖有提高，但在剝離產(chǎn)品時的撞擊下，電極仍易斷裂。

本實(shí)用新型的目的是設(shè)計一種電解用陽極，這種陽極制造工藝簡單、易于制造、成本低。

本實(shí)用新型的又一目的是設(shè)計的陽極特別適合用作電解MnO₂的陽極，耐腐蝕、抗鈍化、能承受剝離產(chǎn)品時的撞擊而不易斷裂。

本實(shí)用新型設(shè)計的電解用陽極為復(fù)合型。它由基體（1）和涂層（2）兩部分組成。基體材料可以是純鈦，也可以是不銹鋼；所說的涂層是Ti－Mn合金，其中Mn的重量百分比為10～100，Ti余量。陽極的形狀可以是板狀，也可以是各種截面的棒狀，如圓形、橢圓形等。

為了進(jìn)一步地提高陽極的耐撞擊性，涂層材料為Ti－Mn－Cr－Fe四元合金，各元素的重量百分比為Mn15～65，F(xiàn)e7～20，Cr6～20，Ti0～70。根據(jù)使用的要求涂層厚度可任選。

本實(shí)用新型設(shè)計的復(fù)合型陽極包括基體和涂層。采用粉末刷涂或噴涂燒結(jié)工藝，使涂層與基體形成牢固的冶金結(jié)合。涂層用的原料為按比例混合的粉末，加入一定量的水和粘結(jié)劑調(diào)制后，把漿液均勻地刷涂在經(jīng)仔細(xì)除油和清洗過的基體的各個表面上。涂敷量在～0.05克／厘米²，待干燥后再在～1200℃燒結(jié)，使涂層充分合金化。使用不銹鋼作基體的復(fù)合型陽極成本低。使用純鈦?zhàn)骰w的復(fù)合型陽極，具有更好的耐腐蝕性，使用壽命長。Ti－Mn涂層和Ti－Mn－Cr－Fe涂層用的原料是各種粉末。

本實(shí)用新型提出的復(fù)合型陽極制造工藝簡單，涂層不需經(jīng)過熔煉、熱加工、熱處理等復(fù)雜工序，采用粉末原料刷涂或噴涂和燒結(jié)工藝，克服了在生產(chǎn)鈦錳合金中錳易揮發(fā)和偏析所造成的成份不均勻現(xiàn)象，而且可降低陽極的成本。設(shè)計的陽極具有Ti－Mn合金、Ti－Mn－Cr－Fe合金陽極相似的抗鈍化性能和耐腐蝕性能。由于陽極的組成中有韌性較好的金屬基體，因此陽極的機(jī)械性能有所改善，尤其是陽極承受剝離產(chǎn)品時的撞擊能力明顯提高，很少出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。本實(shí)用新型設(shè)計的復(fù)合型陽極適合在電解生產(chǎn)MnO₂中應(yīng)用。

圖1為本實(shí)用新型提出的板狀復(fù)合陽極的結(jié)構(gòu)圖。其中1代表陽極的基體，2代表陽極的涂層。

圖2為本實(shí)用新型提出的棒狀復(fù)合陽極的結(jié)構(gòu)圖。1和2分別代表陽極的基體和涂層。

圖3是本實(shí)用新型的Ti／Ti－Mn復(fù)合陽極的電流密度－槽壓的關(guān)系曲線。橫坐標(biāo)是電流密度（安／米²），縱坐標(biāo)是槽壓（伏）。

用下列非限制性實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式及優(yōu)點(diǎn)。