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不銹鋼包銅復合電極的制作方法

文檔序號:5274758閱讀:943來源:國知局
專利名稱:不銹鋼包銅復合電極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型與電解用的電極有關(guān),尤其是與用電解法生產(chǎn)高氯酸鹽用的陰極有關(guān)。目前高氯酸鹽者都用電解法生產(chǎn)。電解槽的陰極主要采用不銹鋼,不銹鋼陰極在高氯酸中有較好的耐蝕性,但由于其導電性能差,電阻太大,因此槽壓下降嚴重,能耗大。
本實用新型的目的是要設(shè)計一種供電解生產(chǎn)高氯酸鹽用的復臺電極,這種電極既具有不銹鋼陰極耐腐蝕的性能,又有較高的導電性,從而可降低槽壓降,減少能耗。
本實用新型設(shè)計的復合電極由銅芯和不銹鋼包復層組成,電極一端的銅芯外無不銹鋼包復層,不銹鋼層和銅芯截面積的比為2-4∶8-6。
復合電極中的銅芯一般都采用無氧銅銅棒或銅板,不銹鋼包復層可以采用通常電解中使用的各種牌號的不銹鋼材,例如1Cr18Ni9Ti。復合電極的制作可以根據(jù)生產(chǎn)條件選用常規(guī)的擠壓法,軋制法和拉制法工藝生產(chǎn)。
本實用新型設(shè)計的不銹鋼包銅復合電極制作簡單、耐腐蝕、導電性好,可明顯降低槽電壓降和能耗。


圖1為本實用新型設(shè)計的復合電極的結(jié)構(gòu)圖。
圖2為不同結(jié)構(gòu)的電極在電解槽中的電流-電壓曲線,其中a是使用單一不銹鋼柱體結(jié)構(gòu)的電極,b是使用本實用新型設(shè)計的復合電極,橫坐標為電流強度(安培),縱坐標為電壓(毫伏)。
下面將結(jié)臺附圖對本實用新型設(shè)計的不銹鋼包銅復合電極的實施方式及其效果作進一步描述。
圖1為本實用新型設(shè)計的復合電極的結(jié)構(gòu)圖。它由銅芯1和不銹鋼包復層2組成,在電極一端的銅芯外無不銹鋼包復層,該段銅芯用于與電源接板相連。
復合電極可以采用各種常規(guī)的工藝方法如擠壓法、軋制法和拉制法。一般都采用銅棒和不銹鋼管作原料,按所需要的不銹鋼和銅的截面積比選用一定尺寸的棒和管,然后按常規(guī)工藝先套裝,然后加工成所需尺寸的電極。不銹鋼包復層的截面積越小,則制成的復合電極的導電性就越好,降低槽電壓降和能耗就越明顯,但如果銅芯的所占截面積比太大,雖然導電性是改善了,但不銹鋼包復層太薄會影響電極的使用壽命,所以一般情況下,不銹鋼和銅芯的橫截面積之比為2-4∶8-6。銅芯可選用牌號為T2的銅棒,不銹鋼包復層可以采用電解中常用的各種不銹鋼材料,例如1Cr18Ni9Ti。
使用直徑為17毫米的T2銅棒,直徑為20毫米,壁厚1.5毫米的1Cr128NI9Ti不銹鋼管為原料,將銅棒套裝在不銹鋼管內(nèi),采用拉制法制成直徑為14.3毫米的復合棒,按需要截取一定長度,再在復合棒的一端用車床車去不銹鋼包復層,使之露出銅芯,供連接電源用。
對制成的復臺電極進行了復合比的測定,其截面復合比為不銹鋼∶銅=3∶7。截取尺寸為φ14.3×180毫米的樣品測定其電阻值為4.5×10-5歐,計算得到其電阻率為4×10-6歐.厘米,雖然高于T2銅棒的電阻率(1.68×10-6歐.厘米),但明顯低于不銹鋼1Cr128NI9Ti的電阻率(73×10-6歐.厘米).與不銹鋼電極相比,復合電極的導電性能有較顯著的提高。
將制得的夏合電極在電解槽中進行應(yīng)用試驗,并與單一的不銹鋼電極進行對比,在相同的試驗條件下分別對其電性能進行測定,測得的復合電極(截面積154毫米)和單一的不銹鋼電極(截面積300毫米)在電解槽中的電性能對比結(jié)果列于表1和圖2。
表1
從表1和圖2中可清楚地看到,隨著電流強度的提高,兩種電極的槽電壓都有所增加,但其差別是明顯的,以長度為100毫米的為例1.即使在截面不同的情況下,本實用新型設(shè)計的小截面的復合電極的電壓下降僅為2-3mv,而不銹鋼電極要下降38-61mv,相差17倍左右。
2.本實用新型設(shè)計的不銹鋼包銅復合電極的電壓隨電流強度增大而增加的速率大大低于單一的不銹鋼電極。
3.復臺電極的槽電壓低,例如當正常使用電流為200A,槽溫為50℃時,兩者的槽電壓相差200mv以上,由此可見,復合電極可明顯降低能耗。復合電極是在銅芯外包復一定厚度的不銹鋼層,因此只要兩者的橫截面積之比符臺本實用新型設(shè)計的范圍,即不銹鋼包復層有足夠的厚度,則復合電極的使用壽命基本與單一的不銹鋼電極可類比。
本實用新型設(shè)計的復合電極特別適合用于電解生產(chǎn)高氯酸鹽用陰極,也適合其他使用不銹鋼作電解電極的其他方面
權(quán)利要求1.一種電解用電極,其特征是所說的電極還包括有銅芯,所說的不銹鋼包復層包復在銅芯外面,在電極一端的銅芯外無不銹鋼包復層,所說的不銹鋼和銅的截面積之比為2-4∶8-6。
2.按權(quán)利要求1所說的電極,其特征是所說的不銹鋼,為1Cr18Ni9Ti。
專利摘要本實用新型為電解用電極,它由銅芯和包覆在銅芯外的不銹鋼包覆層組成,電極一端的銅芯外無不銹鋼包覆層,設(shè)計的復合電極在具有與不銹鋼可類比的耐腐蝕性的同時,又有極好的導電性,因此可明顯降低槽電壓降和能耗。
文檔編號C25B11/04GK2116012SQ9220668
公開日1992年9月16日 申請日期1992年4月14日 優(yōu)先權(quán)日1992年4月14日
發(fā)明者潘奇漢 申請人:北京有色金屬研究總院
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