JPS5832233B2 - 多孔質ニッケル被覆形成用ペ−スト組成物 - Google Patents
多孔質ニッケル被覆形成用ペ−スト組成物Info
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- JPS5832233B2 JPS5832233B2 JP56007325A JP732581A JPS5832233B2 JP S5832233 B2 JPS5832233 B2 JP S5832233B2 JP 56007325 A JP56007325 A JP 56007325A JP 732581 A JP732581 A JP 732581A JP S5832233 B2 JPS5832233 B2 JP S5832233B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は多孔質ニッケル表面を有する改善された電極に
関する。
関する。
更に詳しくは、それは基質のコーティングに使用できる
ペースト組成物、および水または塩水電解セル中のカソ
ードとして有用なニッケル支持された多孔性ニッケルコ
ーティング電極を生成する方法。
ペースト組成物、および水または塩水電解セル中のカソ
ードとして有用なニッケル支持された多孔性ニッケルコ
ーティング電極を生成する方法。
活性な多孔性ニッケル表面がニッケルおよび可溶性成分
の合金から可溶性成分例えばアルミニウムまたは亜鉛を
選択的に溶解させることによって製造しうろことはよく
知られている。
の合金から可溶性成分例えばアルミニウムまたは亜鉛を
選択的に溶解させることによって製造しうろことはよく
知られている。
そのような多孔性ニッケルおよびそれを製造するための
合金は屡々それぞれラネーニッケルおよびラネー合金と
呼ばれているがこれはその発明者の名にちなんで命名さ
れたものである。
合金は屡々それぞれラネーニッケルおよびラネー合金と
呼ばれているがこれはその発明者の名にちなんで命名さ
れたものである。
ラネーニッケルの製造のためのいくつかの具体的な方法
およびこの物質の種々の用途は過去において提案されて
いる。
およびこの物質の種々の用途は過去において提案されて
いる。
米国特許第4,049,580号明細書にはニッケル基
質をアルミニウムまたはアルミニウムーニッケル合金で
コーティングすることによる支持されたラネーニッケル
触媒の製法が提案されている。
質をアルミニウムまたはアルミニウムーニッケル合金で
コーティングすることによる支持されたラネーニッケル
触媒の製法が提案されている。
この方法はニッケル基質上に厚いN 1 kl3の層を
生成させるもので、その層はラネーニッケル触媒の前駆
体である。
生成させるもので、その層はラネーニッケル触媒の前駆
体である。
この米国特許の発明者は第1欄第30〜34行において
表面コーティングとしてのNi2Al3の生成は望まし
くないと提案している。
表面コーティングとしてのNi2Al3の生成は望まし
くないと提案している。
それと対照的に、本発明者は本発明者自身の米国特許第
4,116,804号明細書に記載したように多孔性ニ
ッケル表面を有する改善された電極が少くとも660℃
の温度でアルミニウムおよびニッケルを相互拡散させて
ニッケルーアルミニウム合金(Nx2kls )層を生
成させ、これからその後でアルミニウムを選択的に溶解
させることを包含する方法によって製造できることを発
見した。
4,116,804号明細書に記載したように多孔性ニ
ッケル表面を有する改善された電極が少くとも660℃
の温度でアルミニウムおよびニッケルを相互拡散させて
ニッケルーアルミニウム合金(Nx2kls )層を生
成させ、これからその後でアルミニウムを選択的に溶解
させることを包含する方法によって製造できることを発
見した。
この電極は、塩水からの水素、塩素および苛性物を製造
するための電解セル中のカソードとして使用される場合
異常に低い水素過電圧を示す。
するための電解セル中のカソードとして使用される場合
異常に低い水素過電圧を示す。
米国特許第3,407,231号明細書また、ニッケル
アルミニド(Ni2A13)の層を生成させ、そして次
いで苛性溶液で拡散したアルミニウムを溶解させること
による陰極の製造法をも開示している。
アルミニド(Ni2A13)の層を生成させ、そして次
いで苛性溶液で拡散したアルミニウムを溶解させること
による陰極の製造法をも開示している。
ラネーニッケル触媒から製造された多くの従来技術電極
は良好なカソードであるけれども本発明者は安価に製造
できて顕著な機械的強度と長い使用寿命とを有ししかも
低い水素過電圧の故にクロールアルカリプラント中での
電力消費を減少させるような電極に対する研究を継続し
てきた。
は良好なカソードであるけれども本発明者は安価に製造
できて顕著な機械的強度と長い使用寿命とを有ししかも
低い水素過電圧の故にクロールアルカリプラント中での
電力消費を減少させるような電極に対する研究を継続し
てきた。
本発明は、ダイヤフラムまたは膜セパレーターのどちら
かを有する水または塩水電解セル中のカソードとして使
用するための改善された電極を与えるものである。
かを有する水または塩水電解セル中のカソードとして使
用するための改善された電極を与えるものである。
この電極は高い活性を有し、異常に低い水素過電圧を示
し、そして低い製造コストと共に顕著な機械的強度を有
している。
し、そして低い製造コストと共に顕著な機械的強度を有
している。
本発明の電極は、まずN i kl’3とNi3Bの粉
末混合物よりなるペーストを調製することによって製造
される。
末混合物よりなるペーストを調製することによって製造
される。
このペーストはその粉末をエチレンクリコール共重合体
へキシルカルビトールベヒルー溶媒系と混合することに
よって製造される。
へキシルカルビトールベヒルー溶媒系と混合することに
よって製造される。
本発明はまた、伝導性金属コアと電気的に性触状態にあ
るニッケルと混合せしめられた活性多孔性ニッケルの連
続表面層を形成させるための改善された方法を提供する
。
るニッケルと混合せしめられた活性多孔性ニッケルの連
続表面層を形成させるための改善された方法を提供する
。
この方法は、このペーストのスプレー、刷毛塗りまたは
浸漬により前記のペースト混合物を適用し、そして次い
でこの組成物を125℃で乾燥させることを包含する。
浸漬により前記のペースト混合物を適用し、そして次い
でこの組成物を125℃で乾燥させることを包含する。
その後でこのベヒクルを325℃で蒸焼させる。
空気中における550℃での焼成は、表面コーティング
のNi3B成分をニッケルおよびB2O3に変換させる
。
のNi3B成分をニッケルおよびB2O3に変換させる
。
その後の窒素中での900℃での焼結は、B2O3の薄
い上層を伴なうN 12A13およびN1AA2Bの前
駆体コーティングを生成させる。
い上層を伴なうN 12A13およびN1AA2Bの前
駆体コーティングを生成させる。
この金属間コーティングは約100μ扉厚さであるそし
てこれをその後で水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウ
ムの作用を受けしめて、溶解によって金属間アルミニウ
ムおよび金属間硼素の60〜90多ならびに残存B2O
3を除去する。
てこれをその後で水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウ
ムの作用を受けしめて、溶解によって金属間アルミニウ
ムおよび金属間硼素の60〜90多ならびに残存B2O
3を除去する。
最後に、コーティングをN a N 03またはH20
□で処理してそのコーティングが乾燥された場合にそれ
が酸化に対して安定であるようにする。
□で処理してそのコーティングが乾燥された場合にそれ
が酸化に対して安定であるようにする。
ベースコーティングの分析はそれが電極表面上のニッケ
ルおよびラネーニッケルの混合物であることを示す。
ルおよびラネーニッケルの混合物であることを示す。
この方法は大規模処理に容易に適応可能な制御容易な操
作を提供する。
作を提供する。
更に、それは最小の解体を以って現存する塩水電解セル
を後取付け(retrof−1tting)するための
非常に低コストの有効な手段を提供する。
を後取付け(retrof−1tting)するための
非常に低コストの有効な手段を提供する。
カソード基材質は任意の便利な形状の形態の有孔性金属
、展延された金属またはスクリーンでありうる。
、展延された金属またはスクリーンでありうる。
スクリーン基質は工業的塩水加水分解に対して好ましい
。
。
この基質材料はクロールアルカ1J3Jj境中での長期
作業を可能ならしめるに充分な機械的強度および腐食抵
抗性を有しているべきである。
作業を可能ならしめるに充分な機械的強度および腐食抵
抗性を有しているべきである。
塩水電解セル中に一般に使用されるカソード材は軟鋼ま
たは低炭素鋼でありそしてこれは、本発明における好ま
しい基質材料である。
たは低炭素鋼でありそしてこれは、本発明における好ま
しい基質材料である。
すべてのコーティング操作の前に溶媒洗浄によってスチ
ール基質の表面のすべての油分、グIJ−スおよびごみ
の沈着物を完全に除去する。
ール基質の表面のすべての油分、グIJ−スおよびごみ
の沈着物を完全に除去する。
この後で、スチールをグリッドブラスト処理して表面に
応力を加えそしてそれによって以後に適用されるコーテ
ィングの装着性を改善させる。
応力を加えそしてそれによって以後に適用されるコーテ
ィングの装着性を改善させる。
スチールのコーティング用に使用されるペーストは0.
5〜25μmサイズ範囲のNi3BおよびN I A1
1s各粉末の混合物を包含しているのがその好ましいサ
イズ範囲は1〜10μmである。
5〜25μmサイズ範囲のNi3BおよびN I A1
1s各粉末の混合物を包含しているのがその好ましいサ
イズ範囲は1〜10μmである。
全固体弁に関しては、Ni3B含量は20〜60重量多
範囲モしてN i Al13は40〜80重量多範囲で
変動すべきである。
範囲モしてN i Al13は40〜80重量多範囲で
変動すべきである。
この限界外の組成物は機械的に弱い(不充分なNi3B
の場合)かまたは比較的不活性(不充分なN 1kl1
3の場合)カソードを与える。
の場合)かまたは比較的不活性(不充分なN 1kl1
3の場合)カソードを与える。
好ましい範囲は30〜50重量多のNi3Bおよび50
〜70重量饅のN 1Alsである。
〜70重量饅のN 1Alsである。
その理由は優れた機械的強度を有する高度に活性なコー
ティングの発現を可能ならしめるのはこの組成範囲だか
らである。
ティングの発現を可能ならしめるのはこの組成範囲だか
らである。
機械的混合によって金属間粒子を不活性有機液体ベヒク
ルと混合してペースト様組成物を生成させる。
ルと混合してペースト様組成物を生成させる。
使用しうる有機液体ベヒクルの例は脂肪族アルコール、
そのようなアルコールのエステル例えばアセテートおよ
びプロピオネート、テルペン例えば松根油、テルピネオ
ールその他、溶媒例えば松根油およびエチレングリコー
ルモノアセテートのモノブチルエーテル中の樹脂例えば
低級アルコールのポリメタクリレートの溶液またはエチ
ルセルロースの溶液である。
そのようなアルコールのエステル例えばアセテートおよ
びプロピオネート、テルペン例えば松根油、テルピネオ
ールその他、溶媒例えば松根油およびエチレングリコー
ルモノアセテートのモノブチルエーテル中の樹脂例えば
低級アルコールのポリメタクリレートの溶液またはエチ
ルセルロースの溶液である。
このペーストの好ましいベヒクル成分はへキシルカルピ
トールに溶液された(20重量係)エチレングリコール
共重合体を包含している。
トールに溶液された(20重量係)エチレングリコール
共重合体を包含している。
このベヒクル/固体比は1:4〜1:8の範囲に保たれ
るべきであり、そして好ましい範囲は1:5〜1:6で
ある。
るべきであり、そして好ましい範囲は1:5〜1:6で
ある。
これらの限界外では、不充分な粒子分散および湿潤化(
1:8以下)およびコーティング間の劣ったペースト接
着性(1:4以上)についての問題が経験される。
1:8以下)およびコーティング間の劣ったペースト接
着性(1:4以上)についての問題が経験される。
前記数字は1:25〜1:30のエチレングリコール共
重合体/固体比の好ましい範囲に解される。
重合体/固体比の好ましい範囲に解される。
ペーストの全溶媒(ヘキシルカルピトール)含量は50
重量係(この時点ではスラリー)を越えるべきではない
。
重量係(この時点ではスラリー)を越えるべきではない
。
この水準以上ではその物質は極めて希薄となりそして所
望のコーティング厚さを構成するためにはあまりに多数
回のコーティング操作を必要とする。
望のコーティング厚さを構成するためにはあまりに多数
回のコーティング操作を必要とする。
更にスラリーの均質性の保持は非常に困難でありそして
固体は速やかに容器底部に沈降する。
固体は速やかに容器底部に沈降する。
実際の溶媒含量は大部分は使用されるべきコーティング
の様式に依存する。
の様式に依存する。
例えばスプレーは35〜50重量φの溶媒含量を要求す
るが、一方刷毛塗りペイントはより濃厚な組成物、従っ
てより低い(すなわち20〜40重量多の)溶媒水準を
要求する。
るが、一方刷毛塗りペイントはより濃厚な組成物、従っ
てより低い(すなわち20〜40重量多の)溶媒水準を
要求する。
浸漬コーティング用組成物は更により少い溶媒を要求す
る10〜35重量饅の範囲が適当である。
る10〜35重量饅の範囲が適当である。
適用法には関係なしに最終コーティングは一連のコーテ
ィングおよび乾燥(125℃、空気中)操作の後でのみ
発現されるべきである。
ィングおよび乾燥(125℃、空気中)操作の後でのみ
発現されるべきである。
一段階で仕上りコーティング厚さを適用することは望ま
しくない。
しくない。
そのような方法は、多層法から生成されるものに比べて
一層緻密さの小さくそしてそれ程良好に焼結されていな
いコーティングを生成する結果となる。
一層緻密さの小さくそしてそれ程良好に焼結されていな
いコーティングを生成する結果となる。
最適性質のコーティングの発現には少くとも3個のコー
ティング段階が要求される。
ティング段階が要求される。
少くとも100μmの乾燥コーティング厚さが望ましい
。
。
コーティングした基質を次いで一連の3回の加熱処理に
かけるが、その第1のものはベヒクル焼却のための10
〜30分間の275〜350℃での空気焼成である。
かけるが、その第1のものはベヒクル焼却のための10
〜30分間の275〜350℃での空気焼成である。
燃焼条件は臨界的ではない。好ましい条件は前記のもの
である。
である。
第2の加熱処理は硼素化ニッケル(Ni3B)のニッケ
ル金属および酸化硼素(B203)への変換を包含する
。
ル金属および酸化硼素(B203)への変換を包含する
。
これは空気中でそして500〜600’Cの温度範囲で
10〜40分の時間範囲で実施することが好ましい。
10〜40分の時間範囲で実施することが好ましい。
450℃以下の温度ではこの反応の進行は遅すぎ、そし
て往々にして不完全である。
て往々にして不完全である。
650℃以上の温度ではB2O3により与えられる保護
は破壊し始め、そして若干のニッケルの酸化が生ずる。
は破壊し始め、そして若干のニッケルの酸化が生ずる。
第3の熱処理はニッケル粒子の焼結、およびそれと同時
にニッケルとの反応によるN t2A4の前駆体層を形
成するN1AA3粒子の反応性結合を包含する。
にニッケルとの反応によるN t2A4の前駆体層を形
成するN1AA3粒子の反応性結合を包含する。
存在するB2O3は焼結促進剤として働き、そして80
0℃の低い焼結温度の使用を可能ならしめる。
0℃の低い焼結温度の使用を可能ならしめる。
焼結は窒素または還元性雰囲気中で、好ましくは800
〜900℃の温度範囲でそして10〜20分(温度に応
じて)の時間実施される。
〜900℃の温度範囲でそして10〜20分(温度に応
じて)の時間実施される。
750℃以下では120〜180分後でさえも非常にわ
ずかな焼結しか行われず、そして得られる構造は機械的
に弱く、そしてスチールに対して劣った接着のものであ
る。
ずかな焼結しか行われず、そして得られる構造は機械的
に弱く、そしてスチールに対して劣った接着のものであ
る。
950℃以上ではN i A13とニッケルとの間の反
応は非常に早く、すなわち5分以下であり、その結果条
件は非実際的である。
応は非常に早く、すなわち5分以下であり、その結果条
件は非実際的である。
そのような温度においてより長時間滞留させることは、
アルミニウム欠損N 12A z a (40重量%A
ffl )およびNiAlを排他的に形成させる結果と
なり、これら両者は最終電極の活性に対して致命的であ
りうる。
アルミニウム欠損N 12A z a (40重量%A
ffl )およびNiAlを排他的に形成させる結果と
なり、これら両者は最終電極の活性に対して致命的であ
りうる。
化学量論的にNiA12Bに合致する第2の化合物は、
N 12A4と共に前駆体構造物中に存在している。
N 12A4と共に前駆体構造物中に存在している。
それ自体活性多孔質ニッケルに対する前駆体でありそし
て従ってNi2Al3と同様にカソードコーティングの
活性に対して有利であるこの相の起源はまだ確立されて
いない。
て従ってNi2Al3と同様にカソードコーティングの
活性に対して有利であるこの相の起源はまだ確立されて
いない。
しかしながらX線回折データは、NiA12Bの比率が
焼結時間の上昇につれて上昇すること、そしてこの理由
の故にNiA12BがN t2 A4とB2O3との間
の相互作用すなわち 2Ni2A4+B203=2NiA12B+2A120
3+2Ntの結果に形成される可能性があることを示唆
している。
焼結時間の上昇につれて上昇すること、そしてこの理由
の故にNiA12BがN t2 A4とB2O3との間
の相互作用すなわち 2Ni2A4+B203=2NiA12B+2A120
3+2Ntの結果に形成される可能性があることを示唆
している。
前駆体(プレカーサー)構造中でのNi2Al3とN1
A72Bとの間の相対比はカソード活性の決定において
は臨界的因子ではない。
A72Bとの間の相対比はカソード活性の決定において
は臨界的因子ではない。
コーティングの焼成厚さは少くとも100μmであるべ
きである。
きである。
しかしながら最も好ましい厚さ範囲は150〜300μ
mの間である。
mの間である。
多孔質ニッケルコーティングの発現における次の段階は
、コーティング中の金属間アルミニウムおよび金属間硼
素の少くとも60重量多、しかしながらより好ましくは
80〜95重量φの溶解による除去である。
、コーティング中の金属間アルミニウムおよび金属間硼
素の少くとも60重量多、しかしながらより好ましくは
80〜95重量φの溶解による除去である。
一般に強塩基例えばNaOH。KOHまたはその他の金
属間アルミニウムおよび金属間硼素を溶解しうる強塩基
性溶液がこの浸出段階で使用される。
属間アルミニウムおよび金属間硼素を溶解しうる強塩基
性溶液がこの浸出段階で使用される。
この浸出を5〜40重量係のNaOHを含有する水性苛
性溶液中でそして25℃〜105℃の温度において実施
することが好ましい。
性溶液中でそして25℃〜105℃の温度において実施
することが好ましい。
しかしながら最も極端な条件の採用すなわち105℃で
40重量φのNaOHを使用して溶解を開始させること
は望ましくない。
40重量φのNaOHを使用して溶解を開始させること
は望ましくない。
その理由は反応の激しさがコーティングに対して機械的
損傷を生せしめるからである。
損傷を生せしめるからである。
その代りに、次のタイプの2段階または3段階操作を使
用して進行させるのがはるかにより望ましい。
用して進行させるのがはるかにより望ましい。
10重量饅NaOH1室温、4時間かけて50℃に上昇
、 20重量%NaOH160℃、4時間かけて80℃とし
、そして 40重量%NaOH190℃、6時間かけて105℃と
する。
、 20重量%NaOH160℃、4時間かけて80℃とし
、そして 40重量%NaOH190℃、6時間かけて105℃と
する。
浸出後、活性ニッケルコーティングは空気に露出された
場合発熱する傾向を示しうる。
場合発熱する傾向を示しうる。
この自己発熱傾向は多分自然発火の問題を招来しうる。
しかしながら多孔質ニッケル層の化学的に処理する任意
の段階を使用してこの潜在的問題をなくすることができ
る。
の段階を使用してこの潜在的問題をなくすることができ
る。
この化学的処理に対する便利な方法としては、多孔質ニ
ッケルを少くとも1時間通常は4時間以下例えば重量基
準で(a) 3 % N a N Osまたは(b)
3 % K2 Cr207または(c)3%NaClO
3および10 %NaOH,または(d) 0.2 %
H202を含有する着水性溶液に浸すことを包含する
。
ッケルを少くとも1時間通常は4時間以下例えば重量基
準で(a) 3 % N a N Osまたは(b)
3 % K2 Cr207または(c)3%NaClO
3および10 %NaOH,または(d) 0.2 %
H202を含有する着水性溶液に浸すことを包含する
。
本発明のカソードは塩水、水その他の電解のために意図
されているセルのカソードとして有用である。
されているセルのカソードとして有用である。
この電極は塩水電気分解セル中での使用に対して特に好
ましく、その間、表面コーティングの高い電気化学的活
性は意図されている使用の間一定に留まっている。
ましく、その間、表面コーティングの高い電気化学的活
性は意図されている使用の間一定に留まっている。
この電極が塩水電気分解ダイヤフラムセル中での使用に
対して意図されている場合には、そのダイヤフラム(隔
膜)を直接コーティングの表面に適用することができる
。
対して意図されている場合には、そのダイヤフラム(隔
膜)を直接コーティングの表面に適用することができる
。
例えば、チューブの内側に一定の吸引を使用しつつチュ
ーブ状スクリーン電極をポリテトラフルオロエチレン繊
維およびアスベスト繊維の水性分散液に浸すことができ
る。
ーブ状スクリーン電極をポリテトラフルオロエチレン繊
維およびアスベスト繊維の水性分散液に浸すことができ
る。
所望の厚さのダイヤフラムが形成されるまで繊維をスク
リーンの外側表面上に吸引させる。
リーンの外側表面上に吸引させる。
吸引の除去後、例えば95℃に5時間加熱することによ
って水をこの集成体から除去する。
って水をこの集成体から除去する。
ダイヤフラムの形成を完結させるためには、この集成体
を次いで350°Cに約1/2時間不活性雰囲気中で加
熱する。
を次いで350°Cに約1/2時間不活性雰囲気中で加
熱する。
当技術分野では既知のように、そのようなダイヤフラム
の満足すべき操作寿命は塩水電気分解セルのカソードの
寿命はど長くはない。
の満足すべき操作寿命は塩水電気分解セルのカソードの
寿命はど長くはない。
経済性の面からするとそのダイヤフラムをカソード操作
寿命の間数回はとりかえなくてはならない。
寿命の間数回はとりかえなくてはならない。
本発明の電極が使用される場合には、そのダイヤフラム
はコーティングの表面から容易に剥離されそしてこれは
電極の電気化学的活性またはその機械的性質に有害な作
用を与えることなく数回置換されることができる。
はコーティングの表面から容易に剥離されそしてこれは
電極の電気化学的活性またはその機械的性質に有害な作
用を与えることなく数回置換されることができる。
その他のダイヤフラム物質および膜物質を使用して、同
様の満足すべき結果が得られる。
様の満足すべき結果が得られる。
塩素、水素および苛性物を生成するための通常の工業用
塩水電気分解セルは、通常カソード物質として軟鋼を使
用している。
塩水電気分解セルは、通常カソード物質として軟鋼を使
用している。
l l 5 mA/i(IA/平方インチ)の典型的操
作条件下では、そのような軟鋼カソードは約0.23V
の水素過電圧を有している。
作条件下では、そのような軟鋼カソードは約0.23V
の水素過電圧を有している。
この過電圧の低下はエネルギー消費およびコストにおけ
る有意の節約を与えうる。
る有意の節約を与えうる。
本発明のカソードは、通常の軟鋼カソードに対して置換
された場合、それらが電圧要求を有意に低下させる効果
を与えるという点でそのような節約を与える。
された場合、それらが電圧要求を有意に低下させる効果
を与えるという点でそのような節約を与える。
次の実施例においては、すべての咎は特に記載されてい
ない限りは重量基準である。
ない限りは重量基準である。
例I
31.6俤のN 13 B粉末、50.1係のNiAl
3粉末および14.3%のベヒクル(ヘキシルカルピト
ール中20優のエチレングリコール共重合体)およヒ更
に4φ・\キシルカルピトールを含有するペースト組成
物を完全に混合しそして次いで3本ロールミル上でブレ
ンドした。
3粉末および14.3%のベヒクル(ヘキシルカルピト
ール中20優のエチレングリコール共重合体)およヒ更
に4φ・\キシルカルピトールを含有するペースト組成
物を完全に混合しそして次いで3本ロールミル上でブレ
ンドした。
このミル処理操作は4回の通過よりなっていた。
第1のものはロール圧力3.4kg/ff1(50pi
s)であり、第2のものは6.8kg/ff1(100
psi)、そして第3および第4のものは13.6kg
/crit< 200 psi)であった。
s)であり、第2のものは6.8kg/ff1(100
psi)、そして第3および第4のものは13.6kg
/crit< 200 psi)であった。
軟鋼クーポンをパークロルエチレンで溶媒洗浄し、そし
て2kg/i(30psi)で+60 Al2O3グリ
ッドでグリッドブラスト処理した。
て2kg/i(30psi)で+60 Al2O3グリ
ッドでグリッドブラスト処理した。
次いで6.45i(1平方インチ)に相当するこのクー
ポン上の面積を前記組成物でスクリーン印刷して約50
μmの厚さを有するコーティングを生成させた。
ポン上の面積を前記組成物でスクリーン印刷して約50
μmの厚さを有するコーティングを生成させた。
このコーティングを次いで、125°Cに20分加熱す
ることにより乾燥した。
ることにより乾燥した。
次いで前記の方法をコーティング厚さ250μmが達成
されるまでくりかえした。
されるまでくりかえした。
次いでこのコーティングしたスチールクーポンを325
℃に15分間加熱して有機ベヒクルを燃焼させた。
℃に15分間加熱して有機ベヒクルを燃焼させた。
この後でその温度を550°Cに上昇させ、そしてクー
ポンをこの温度に30分保持してNiおよびB2O3へ
のN + 3 Bの変換を行わしめた。
ポンをこの温度に30分保持してNiおよびB2O3へ
のN + 3 Bの変換を行わしめた。
最後にこのクーポンを窒素炉に移し、そして900℃に
20分間加熱してNiおよびN I A、es粗粒子焼
結させそしてN12A4(およびN r A12B )
にそれらを変換させた。
20分間加熱してNiおよびN I A、es粗粒子焼
結させそしてN12A4(およびN r A12B )
にそれらを変換させた。
この処理の後で、クーポンを窒素流れ中で30分冷却せ
しめ、その後でそれを炉から取出しそして空冷させた。
しめ、その後でそれを炉から取出しそして空冷させた。
次いで10φNaOH水溶液に4時間の間(この間その
溶液温度を常温から50°Cに上昇させた)浸すことに
よって金属間アルミニウムおよび金属間硼素を浸出させ
るためにこのコーティングしたクーポンを処理した。
溶液温度を常温から50°Cに上昇させた)浸すことに
よって金属間アルミニウムおよび金属間硼素を浸出させ
るためにこのコーティングしたクーポンを処理した。
水素ガス発生の停止後、このクーポンを60℃に保持さ
れた水中の20φNaOHの第2の溶液に移し、そして
4時間の間浸出させたが、この間その温度を80℃に上
昇させた。
れた水中の20φNaOHの第2の溶液に移し、そして
4時間の間浸出させたが、この間その温度を80℃に上
昇させた。
最後に第3段階ではこのクーポンを105〜110°C
の40悌NaOH中で3時間煮沸した。
の40悌NaOH中で3時間煮沸した。
その後ではそれ以上の水素ガス発生は観察されなかった
。
。
処理されたクーポンを、12%NaOHおよび16%N
aClを包含するカソード液を使用して96°Cで操作
されている電気化学セル中のカソードとした。
aClを包含するカソード液を使用して96°Cで操作
されている電気化学セル中のカソードとした。
70,145および290 mA/c11!L(0,4
7,0,94および1.88A/平方インチ)の電流密
度でラギン(Luggin)カビラリ−の使用によって
飽和カロメル電極に対するカソード電位を測定した。
7,0,94および1.88A/平方インチ)の電流密
度でラギン(Luggin)カビラリ−の使用によって
飽和カロメル電極に対するカソード電位を測定した。
測定されたカソード電位はそれぞれ1.110 、1.
121および1.135Vであった。
121および1.135Vであった。
セル中のカソードとして使用された未処理軟鋼クーポン
は同一の基準において1.287 、1.358および
1.422Vのカソード電位を生じた。
は同一の基準において1.287 、1.358および
1.422Vのカソード電位を生じた。
例■
25.3φのNt3B粉末、40.2優のNiAl3粉
末、11.4%のベヒクル(例Iと同一)および更に2
3.1俤のへキシルカルピトールを含有するペースト組
成物を完全に混合しそして次いで3本ロールミル上でブ
レンドした。
末、11.4%のベヒクル(例Iと同一)および更に2
3.1俤のへキシルカルピトールを含有するペースト組
成物を完全に混合しそして次いで3本ロールミル上でブ
レンドした。
このミル処理操作は4回通過よりなっていた。
最初の二つのものはロール圧力6.8kg/i(100
pis)でありそして第3および第4のものは13.6
kg/ff1(200psi)であった。
pis)でありそして第3および第4のものは13.6
kg/ff1(200psi)であった。
軟鋼クーポンをパークロル−エチレンで溶媒洗浄し、そ
して2kg/CrIL(30psi)で4l−60A1
203グリツドでグリッドブラスト処理した。
して2kg/CrIL(30psi)で4l−60A1
203グリツドでグリッドブラスト処理した。
6.45ffl(1平方インチ)に相当するこのクーポ
ン上の面積を次いで前記組成物で刷毛塗りして約25μ
mの厚さを有するコーティングを生成させた。
ン上の面積を次いで前記組成物で刷毛塗りして約25μ
mの厚さを有するコーティングを生成させた。
このコーティングを次いで125℃で10分乾燥させた
。
。
次いで前記の方法をコーティング厚さ約250μmがス
チール基質表面に達成されるまでくりかえした。
チール基質表面に達成されるまでくりかえした。
以後のすべての処理は例Iに記載されている詳細に従っ
て実施された。
て実施された。
次いで処理されたクーポンを、12%NaOHおよび1
6φNaClを包含するカソード液を使用して96℃で
操作されている電気化学セル中のカソードとした。
6φNaClを包含するカソード液を使用して96℃で
操作されている電気化学セル中のカソードとした。
57,170および283 mA/ff1(0,37,
1,10および1.83A/平方インチ)の電流密度で
ラギンカピラリーの使用によって飽和カロメル電極に対
するカソード電位を測定した。
1,10および1.83A/平方インチ)の電流密度で
ラギンカピラリーの使用によって飽和カロメル電極に対
するカソード電位を測定した。
測定されたカソード電位はそれぞれ1,115゜1.1
29および1.138Vであった。
29および1.138Vであった。
未処理軟鋼クーポンは同一の基準において1.249
、1.367および1.419Vのカソード電位を生成
した。
、1.367および1.419Vのカソード電位を生成
した。
例■
35.9饅のN i3 B粉末、41.9係のN i
Ala粉末、13.6%のベヒクル(例Iと同一)およ
び更に8.6%のへキシルカルピトールを含有するペー
スト組成物を完全に混合し、そして次いで3本ロールミ
ル上でブレンドした。
Ala粉末、13.6%のベヒクル(例Iと同一)およ
び更に8.6%のへキシルカルピトールを含有するペー
スト組成物を完全に混合し、そして次いで3本ロールミ
ル上でブレンドした。
このミル処理操作は4回通過よりなっていた。
最初の二つのものはロール圧力3.4kg/c1?L(
50psi)であり、第3のものは6.8 kg/cy
rt (100ps i )でありそして第4のものは
13.6kg/cI?t(200psi)であった。
50psi)であり、第3のものは6.8 kg/cy
rt (100ps i )でありそして第4のものは
13.6kg/cI?t(200psi)であった。
0.228crrL(0,09σ′)の平均ワイヤ直径
を有する6メツシユ軟鋼スクリ一ン1平方インチ(6,
45i)をパークロルエチレンで溶媒洗浄し、そして2
kg/ff1(30psi)で参60A6203グリッ
ドでグリッドブラスト処理した。
を有する6メツシユ軟鋼スクリ一ン1平方インチ(6,
45i)をパークロルエチレンで溶媒洗浄し、そして2
kg/ff1(30psi)で参60A6203グリッ
ドでグリッドブラスト処理した。
次いでこのスクリーンをこのペーストに浸漬し、2秒ま
たは3秒後に取出しそして次いで過剰の物質が滴落し去
るまで垂直位置に放置した。
たは3秒後に取出しそして次いで過剰の物質が滴落し去
るまで垂直位置に放置した。
約35μmのコーティング厚さが、125℃において1
5分乾燥後に達成された。
5分乾燥後に達成された。
前記の方法を次いで約250μの合計コーティング厚さ
がスクリーン表面に達成されるまでくりかえした。
がスクリーン表面に達成されるまでくりかえした。
以後のすべての処理は例■に与えられている方法に従っ
て実施された。
て実施された。
このコーティングされたスクリーンに関して74.14
9および248mA/ff1(0,48,0,96およ
び1.6OA/平方インチ)の電流密度で飽和カロメル
電極に対するカソード電位を測定した。
9および248mA/ff1(0,48,0,96およ
び1.6OA/平方インチ)の電流密度で飽和カロメル
電極に対するカソード電位を測定した。
1.119 、1.124および1.131Vのカソー
ド電位値が得られた。
ド電位値が得られた。
同一基準で未処理軟鋼スクリーンはそれぞれ1.320
,1.400および1.450Vのカソード電位を与え
た。
,1.400および1.450Vのカソード電位を与え
た。
例■
例Iに示されている方法に従って試料を製造した。
唯一の違いは焼結温度が800℃でありそして焼結時間
が90分であることであった。
が90分であることであった。
コーティングした物質に関するカソード電位測定は11
3,170および226 mA/ff1(0,73。
3,170および226 mA/ff1(0,73。
■、10および1.46 A/平方インチ)の電流密度
で飽和カロメル電極に対して実施された。
で飽和カロメル電極に対して実施された。
1.123゜1.132および1.139■のカソード
電位値が得られた。
電位値が得られた。
同一基準において未処理軟鋼クーポンは1.318,1
.369および1.407Vのカソード電位を示した。
.369および1.407Vのカソード電位を示した。
例■
例■に示されている方法に従って試料を製造した。
唯一の違いは焼結温度が800℃でありそして焼結時間
が90分であることであった。
が90分であることであった。
コーティングしたスクリーンに関するカソード電位測定
は74.149および248mA/i(0,48,0,
96および1.6OA/平方インチ)の電流密度で飽和
カロメル電極に対して実施された。
は74.149および248mA/i(0,48,0,
96および1.6OA/平方インチ)の電流密度で飽和
カロメル電極に対して実施された。
1.126 、1.134および1.140V(7)カ
ソード電位値が得られた。
ソード電位値が得られた。
同一基準において未処理軟鋼スクリーンはそれぞれ1.
320.1.400および1.450Vのカソード電位
を示した。
320.1.400および1.450Vのカソード電位
を示した。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 本質的に40〜80重量係の式N i kl aの
金属間アルミニウムおよび20〜60重量多の弐N15
Bの金属間硼素を含有する固体混合物および有機液体ベ
ヒクルよりなり、しかもその固体/液体ベヒクル比が4
:1〜8:1であることを特徴とする、焼成に際して基
質上に多孔質ニッケル被覆を形成するためのペースト組
成物。 2 固体が30〜50重量饅のN15Bおよび50〜7
0重量袈のNiAl3よりなる、特許請求の範囲第1項
記載のペースト組成物。 3 ベヒクルが・\キシルカルピトールに溶解せしめら
れたエチレングリコール共重合体である、特許請求の範
囲第1項記載のペースト組成物。 4 固体/エチレングリコール共重合体比が25:1〜
30:1である、特許請求の範囲第3項記載のペースト
組成物。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/114,242 US4251344A (en) | 1980-01-22 | 1980-01-22 | Porous nickel coated electrodes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56105489A JPS56105489A (en) | 1981-08-21 |
| JPS5832233B2 true JPS5832233B2 (ja) | 1983-07-12 |
Family
ID=22354136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56007325A Expired JPS5832233B2 (ja) | 1980-01-22 | 1981-01-22 | 多孔質ニッケル被覆形成用ペ−スト組成物 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4251344A (ja) |
| EP (1) | EP0032754B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5832233B2 (ja) |
| CA (1) | CA1177014A (ja) |
| DE (1) | DE3162625D1 (ja) |
| DK (1) | DK152592C (ja) |
| IE (1) | IE51258B1 (ja) |
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| NL191511C (nl) * | 1983-01-20 | 1995-08-21 | Unilever Nv | Werkwijze voor de bereiding van een nikkel-bevattende katalysator. |
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| RU2137262C1 (ru) * | 1997-09-26 | 1999-09-10 | Акционерное общество закрытого типа "Карбид" | Способ получения пористого металлического материала, пористый металлический материал и электрод для электрохимического устройства накопления и сохранения заряда |
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| DE10231577B4 (de) * | 2002-07-11 | 2008-02-21 | Rösler, Hans-Joachim, Prof. Dr.rer.nat. | Verfahren zum Erzeugen von Poren oder Kanälen in einem metallischen Werkstoffkörper und nach dem Verfahren hergestellter Metallkörper |
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| CN109055973B (zh) * | 2018-07-09 | 2020-04-21 | 太原理工大学 | 铝掺杂三维纳米多孔金属硫化物析氢电极制备及使用方法 |
| DE102023209672B3 (de) * | 2023-10-02 | 2024-10-02 | Alantum Europe Gmbh | Elektrode für elektrochemische Zellen |
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|---|---|---|---|---|
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| NL297108A (ja) * | 1962-08-27 | |||
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| DE1269213B (de) * | 1963-09-27 | 1968-05-30 | Asea Ab | Verfahren zur Herstellung von poroesen Brennstoffelektroden fuer Brennstoffelemente |
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-
1980
- 1980-01-22 US US06/114,242 patent/US4251344A/en not_active Expired - Lifetime
-
1981
- 1981-01-19 IE IE87/81A patent/IE51258B1/en unknown
- 1981-01-20 DK DK024081A patent/DK152592C/da active
- 1981-01-22 CA CA000369097A patent/CA1177014A/en not_active Expired
- 1981-01-22 DE DE8181100430T patent/DE3162625D1/de not_active Expired
- 1981-01-22 EP EP81100430A patent/EP0032754B1/en not_active Expired
- 1981-01-22 JP JP56007325A patent/JPS5832233B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| IE51258B1 (en) | 1986-11-26 |
| EP0032754A1 (en) | 1981-07-29 |
| JPS56105489A (en) | 1981-08-21 |
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| CA1177014A (en) | 1984-10-30 |
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| DK24081A (da) | 1981-07-23 |
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