JPH0565604A - 貴金属を複合添加した塩素発生電極用表面合金及び該合金の活性化処理方法 - Google Patents
貴金属を複合添加した塩素発生電極用表面合金及び該合金の活性化処理方法Info
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- JPH0565604A JPH0565604A JP3227966A JP22796691A JPH0565604A JP H0565604 A JPH0565604 A JP H0565604A JP 3227966 A JP3227966 A JP 3227966A JP 22796691 A JP22796691 A JP 22796691A JP H0565604 A JPH0565604 A JP H0565604A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 各種塩化ナトリウム水溶液の電解に陽極とし
て用いた場合、高活性で、省エネルギー高耐食性な優れ
た性能を備え、しかも高価な白金族元素濃度が低い急冷
凝固合金及びその活性化方法を提供する。 【構成】 上記合金は、下地金属に被覆するＴｉ，Ｚ
ｒ，ＮｂおよびＴａの群から選ばれる少なくとも一種以
上を２０〜６７ at.％、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｉｒおよび
Ｐｔの群から選ばれる少なくとも２種以上を０．１〜１
５ at.％と残部実質ＮｉおよびＣｏの１種または２種か
らなる非晶質合金相を含む急冷凝固合金において、Ｉｒ
およびＰｔ又はＰｄ，Ｉｒ及びＰｔを必須元素とし、原
子％でＩｒ≦Ｐｔ，Ｐｔ≧Ｉｒ＞Ｐｄ又はＩｒ＞Ｐｔ＞
Ｐｄという比率で添加した非晶質合金あるいは過飽和固
溶体合金であり、上記活性化方法は、上記合金をＮｉ及
びＣｏの少なくとも１種とバルブメタルとを優先的に溶
解させる腐食溶液に浸漬し、白金族金属を表面に濃縮さ
せることを特徴とする。
て用いた場合、高活性で、省エネルギー高耐食性な優れ
た性能を備え、しかも高価な白金族元素濃度が低い急冷
凝固合金及びその活性化方法を提供する。 【構成】 上記合金は、下地金属に被覆するＴｉ，Ｚ
ｒ，ＮｂおよびＴａの群から選ばれる少なくとも一種以
上を２０〜６７ at.％、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｉｒおよび
Ｐｔの群から選ばれる少なくとも２種以上を０．１〜１
５ at.％と残部実質ＮｉおよびＣｏの１種または２種か
らなる非晶質合金相を含む急冷凝固合金において、Ｉｒ
およびＰｔ又はＰｄ，Ｉｒ及びＰｔを必須元素とし、原
子％でＩｒ≦Ｐｔ，Ｐｔ≧Ｉｒ＞Ｐｄ又はＩｒ＞Ｐｔ＞
Ｐｄという比率で添加した非晶質合金あるいは過飽和固
溶体合金であり、上記活性化方法は、上記合金をＮｉ及
びＣｏの少なくとも１種とバルブメタルとを優先的に溶
解させる腐食溶液に浸漬し、白金族金属を表面に濃縮さ
せることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は例えば塩化ナトリウム水
溶液、硫酸電解を始めとする種々の水溶液の電解用電極
として好適な表面活性化した貴金属を複合添加した塩素
発生電極用表面合金及び該合金の活性化処理方法に関す
る。
溶液、硫酸電解を始めとする種々の水溶液の電解用電極
として好適な表面活性化した貴金属を複合添加した塩素
発生電極用表面合金及び該合金の活性化処理方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、チタンなどの耐食性金属上に貴金
属あるいは貴金属の酸化物を被覆した電極が塩化ナトリ
ウム水溶液電解のために工業的に用いられている。本発
明者の一人は、これら従来型の電極の問題点を解決する
ために溶液電解の電極用表面活性化合金を特開昭６０−
６３３３６号に、また、溶液電解用の電極用表面活性化
合金およびその活性化方法を特開昭６２−９６６３３
号、特開昭６２−９６６３４号、特開昭６２−９６６３
６号に、溶液電解の表面活性化過飽和固溶体合金および
その活性化方法を特開昭６２−９６６３５号に、さら
に、表面活性化表面合金およびその作製方法を特開昭６
３−１５３２９０号に開示している。
属あるいは貴金属の酸化物を被覆した電極が塩化ナトリ
ウム水溶液電解のために工業的に用いられている。本発
明者の一人は、これら従来型の電極の問題点を解決する
ために溶液電解の電極用表面活性化合金を特開昭６０−
６３３３６号に、また、溶液電解用の電極用表面活性化
合金およびその活性化方法を特開昭６２−９６６３３
号、特開昭６２−９６６３４号、特開昭６２−９６６３
６号に、溶液電解の表面活性化過飽和固溶体合金および
その活性化方法を特開昭６２−９６６３５号に、さら
に、表面活性化表面合金およびその作製方法を特開昭６
３−１５３２９０号に開示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】現在、工業的に用いら
れている耐食性金属に貴金属を被覆した電極は、例え
ば、海水中で陽極として用いると剥離しやすく、また耐
食性が低く寿命が短いなどの欠点がある。一方、耐食性
金属上に貴金属酸化物を被覆した電極も、使用中に酸化
物が剥離したり、塩素イオンの酸化と合わせて酸素が比
較的多く発生して、エネルギー効率が低いなどの欠点が
ある。さらに、貴金属被覆電極および貴金属酸化物被覆
電極の共通の問題点は高価な貴金属を主原料とすること
であった。
れている耐食性金属に貴金属を被覆した電極は、例え
ば、海水中で陽極として用いると剥離しやすく、また耐
食性が低く寿命が短いなどの欠点がある。一方、耐食性
金属上に貴金属酸化物を被覆した電極も、使用中に酸化
物が剥離したり、塩素イオンの酸化と合わせて酸素が比
較的多く発生して、エネルギー効率が低いなどの欠点が
ある。さらに、貴金属被覆電極および貴金属酸化物被覆
電極の共通の問題点は高価な貴金属を主原料とすること
であった。
【０００４】本発明者の一人はこれらの問題点を解決す
るため、非晶質合金あるいは過飽和固溶体合金の特性を
活用して、少量しか白金族金属を含まないこれらの合金
に活性化処理を施して、著しく高活性で安価な電極材料
とそれらを実用化可能な電極とする方法を先に開示し
た。しかし、これらの中には短期的には高活性ではある
が、長期にわたる高活性を維持するという点については
未解決であった。
るため、非晶質合金あるいは過飽和固溶体合金の特性を
活用して、少量しか白金族金属を含まないこれらの合金
に活性化処理を施して、著しく高活性で安価な電極材料
とそれらを実用化可能な電極とする方法を先に開示し
た。しかし、これらの中には短期的には高活性ではある
が、長期にわたる高活性を維持するという点については
未解決であった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、前述の如
きさきに提案されたこの種材料の未解決の諸点を改善す
るために種々検討、実験の結果本発明を開発したもので
あり、本発明の技術的構成は前記特許請求の範囲各項に
明記した如く、下地金属に被覆するＴｉ，Ｚｒ，Ｎｂお
よびＴａの群から選ばれる少なくとも１種以上を２０〜
６７ at.％、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，ＩｒおよびＰｔの群か
ら選ばれる少なくとも２種以上を０．１〜１５ at.％と
残部実質ＮｉおよびＣｏの１種または２種からなる非晶
質合金相を含む急冷凝固合金において、ＩｒおよびＰｔ
又はＰｄ，ＩｒおよびＰｔを必須元素とし、原子％でＩ
ｒ≦Ｐｔ，Ｐｔ≧Ｉｒ＞Ｐｄ又はＩｒ＞Ｐｔ＞Ｐｄとい
う比率で添加した非晶質合金あるいは過飽和固溶体合金
であることを特徴とする貴金属を複合添加した塩素発生
電極用表面合金及びこれら合金をＮｉおよびＣｏの少な
くとも１種とバルブメタルとを優先的に溶解させる腐食
溶液に浸漬し、電極活性を担う白金族金属を表面に濃縮
させることを特徴とする貴金属を複合添加した塩素発生
電極用表面合金の活性化処理方法である。
きさきに提案されたこの種材料の未解決の諸点を改善す
るために種々検討、実験の結果本発明を開発したもので
あり、本発明の技術的構成は前記特許請求の範囲各項に
明記した如く、下地金属に被覆するＴｉ，Ｚｒ，Ｎｂお
よびＴａの群から選ばれる少なくとも１種以上を２０〜
６７ at.％、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，ＩｒおよびＰｔの群か
ら選ばれる少なくとも２種以上を０．１〜１５ at.％と
残部実質ＮｉおよびＣｏの１種または２種からなる非晶
質合金相を含む急冷凝固合金において、ＩｒおよびＰｔ
又はＰｄ，ＩｒおよびＰｔを必須元素とし、原子％でＩ
ｒ≦Ｐｔ，Ｐｔ≧Ｉｒ＞Ｐｄ又はＩｒ＞Ｐｔ＞Ｐｄとい
う比率で添加した非晶質合金あるいは過飽和固溶体合金
であることを特徴とする貴金属を複合添加した塩素発生
電極用表面合金及びこれら合金をＮｉおよびＣｏの少な
くとも１種とバルブメタルとを優先的に溶解させる腐食
溶液に浸漬し、電極活性を担う白金族金属を表面に濃縮
させることを特徴とする貴金属を複合添加した塩素発生
電極用表面合金の活性化処理方法である。
【０００６】本発明は、例えば各種塩化ナトリウム水溶
液の電解に陽極として用いた場合、低い電圧で多量の塩
素ガスを発生し、混入する酸素量が少なく、かつ長寿命
電極として使用し得るなど、目的とする電極反応に選択
的に高活性で、省エネルギー高耐食性電極として優れた
性能を備え、しかも高価な白金族元素濃度が低い急冷凝
固合金を電極表面合金として提供するものである。
液の電解に陽極として用いた場合、低い電圧で多量の塩
素ガスを発生し、混入する酸素量が少なく、かつ長寿命
電極として使用し得るなど、目的とする電極反応に選択
的に高活性で、省エネルギー高耐食性電極として優れた
性能を備え、しかも高価な白金族元素濃度が低い急冷凝
固合金を電極表面合金として提供するものである。
【０００７】通常、合金は固体状態では結晶化している
が、合金組成を限定して溶融状態から超急冷凝固させる
など、固体形成の過程で原子配列に長期的規則性を形成
させない方法を適用すると、結晶構造を持たず、液体に
類似した非晶質構造が得られ、このような合金を非晶質
合金という。非晶質合金は、多くは過飽和固溶体の均一
な単相合金であって、従来の実用金属に比べて著しく高
い強度を保有し、かつ組成に応じて異常に高い耐食性を
はじめ種々の特性を示す。また、非晶質合金が得られな
い組成であっても、超急冷凝固によって作製した合金は
固溶限が拡大した過飽和固溶体であって、非晶質に準じ
た優れた特性を備えている。
が、合金組成を限定して溶融状態から超急冷凝固させる
など、固体形成の過程で原子配列に長期的規則性を形成
させない方法を適用すると、結晶構造を持たず、液体に
類似した非晶質構造が得られ、このような合金を非晶質
合金という。非晶質合金は、多くは過飽和固溶体の均一
な単相合金であって、従来の実用金属に比べて著しく高
い強度を保有し、かつ組成に応じて異常に高い耐食性を
はじめ種々の特性を示す。また、非晶質合金が得られな
い組成であっても、超急冷凝固によって作製した合金は
固溶限が拡大した過飽和固溶体であって、非晶質に準じ
た優れた特性を備えている。
【０００８】強酸あるいは高濃度の塩素イオンを含む水
溶液など腐食性の激しい水溶液の電解の際、電極は十分
な高耐食性を備えるとともに、目的の電解反応に高活性
であることが必要である。本発明者の一人は、このよう
な電極材料を得ることを目的に、過飽和固溶体単相合金
である非晶質合金の特性を活用した高活性、高耐食性の
電解用電極材料を見い出し、特開昭６２−９６６３３
号、６２−９６６３４号、６２−９６６３５号、６２−
９６６３６号として開示した。これらの発明では、耐食
性に非常に優れたＮｉ（あるいはＣｏ）−バルブメタル
（Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｔａ）系非晶質合金に少量の白金
族元素を添加した合金の組成を開示するとともに、これ
らの合金をフッ酸に浸漬するという活性化処理方法を示
した。この活性化処理は、本発明者の一人が、Ｎｉ−バ
ルブメタル−白金族金属系非晶質合金あるいは過飽和固
溶体合金を、フッ酸に浸漬すると、Ｎｉ、バルブメタル
が均一かつ選択的に表面から溶出し、結果として白金族
元素が表面に濃縮し、しかも、電極として非常に大きな
有効表面積をもつ活性層を形成することを見いだしたこ
とによって達成されたものである。
溶液など腐食性の激しい水溶液の電解の際、電極は十分
な高耐食性を備えるとともに、目的の電解反応に高活性
であることが必要である。本発明者の一人は、このよう
な電極材料を得ることを目的に、過飽和固溶体単相合金
である非晶質合金の特性を活用した高活性、高耐食性の
電解用電極材料を見い出し、特開昭６２−９６６３３
号、６２−９６６３４号、６２−９６６３５号、６２−
９６６３６号として開示した。これらの発明では、耐食
性に非常に優れたＮｉ（あるいはＣｏ）−バルブメタル
（Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｔａ）系非晶質合金に少量の白金
族元素を添加した合金の組成を開示するとともに、これ
らの合金をフッ酸に浸漬するという活性化処理方法を示
した。この活性化処理は、本発明者の一人が、Ｎｉ−バ
ルブメタル−白金族金属系非晶質合金あるいは過飽和固
溶体合金を、フッ酸に浸漬すると、Ｎｉ、バルブメタル
が均一かつ選択的に表面から溶出し、結果として白金族
元素が表面に濃縮し、しかも、電極として非常に大きな
有効表面積をもつ活性層を形成することを見いだしたこ
とによって達成されたものである。
【０００９】これらの非晶質合金あるいは急冷過飽和固
溶体には、初期特性において高い活性を示すが長期的に
活性を維持できない、あるいは、初期特性の活性は低い
が、長期にわたってその活性を維持できるなど、必ずし
も高活性と耐久性を兼ね備えた合金ではなかった。種々
研究した結果、貴金属の複合添加により長期にわたる高
活性と高耐久性を兼ね備えた電極用表面活性化非晶質合
金あるいは過飽和固溶体合金を見いだし本発明に至っ
た。
溶体には、初期特性において高い活性を示すが長期的に
活性を維持できない、あるいは、初期特性の活性は低い
が、長期にわたってその活性を維持できるなど、必ずし
も高活性と耐久性を兼ね備えた合金ではなかった。種々
研究した結果、貴金属の複合添加により長期にわたる高
活性と高耐久性を兼ね備えた電極用表面活性化非晶質合
金あるいは過飽和固溶体合金を見いだし本発明に至っ
た。
【００１０】本発明の非晶質合金は先に開示した活性化
処理及び高エネルギー密度ビームによる電極の作製に十
分適したものである。
処理及び高エネルギー密度ビームによる電極の作製に十
分適したものである。
【００１１】
【作用】白金族元素の中で塩素発生効率が最も優れてい
る元素はＰｄで、次いでＰｔ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｒｈの順で
あることが知られている。特開昭６２−９６６３３号、
６２−９６６３４号、６２−９６６３５号、６２−９６
６３６号として開示した合金系でも、添加する白金族元
素の種類によって、塩素発生効率が異なり、その順位は
前述の白金族元素の順位と同じである。例えばＮｉ−４
０Ｔａ合金に３ at.％のＰｄを添加し、表面活性化処理
を施したＮｉ−４０Ｔａ−３Ｐｄ非晶質合金は、塩素イ
オンの希薄な水溶液においても９０％を越える高い塩素
発生電流効率を示す。しかしながらこれらの合金は数時
間程度でその触媒的な機能を消失してしまう。また、同
じく表面活性化処理を施したＮｉ−４０Ｔａ−３Ｐｔ非
晶質合金も初期においては９０％を越える高い効率を示
すが、希薄食塩水中で数時間電解すると７０％以下の低
い電流効率に落ち着いてしまう。一方、Ｉｒを添加し、
表面活性化処理を施したＮｉ−４０Ｔａ−３Ｉｒ非晶質
合金は塩素発生効率が８０％程度ではあるが、長期的に
もこの効率を維持することができる。
る元素はＰｄで、次いでＰｔ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｒｈの順で
あることが知られている。特開昭６２−９６６３３号、
６２−９６６３４号、６２−９６６３５号、６２−９６
６３６号として開示した合金系でも、添加する白金族元
素の種類によって、塩素発生効率が異なり、その順位は
前述の白金族元素の順位と同じである。例えばＮｉ−４
０Ｔａ合金に３ at.％のＰｄを添加し、表面活性化処理
を施したＮｉ−４０Ｔａ−３Ｐｄ非晶質合金は、塩素イ
オンの希薄な水溶液においても９０％を越える高い塩素
発生電流効率を示す。しかしながらこれらの合金は数時
間程度でその触媒的な機能を消失してしまう。また、同
じく表面活性化処理を施したＮｉ−４０Ｔａ−３Ｐｔ非
晶質合金も初期においては９０％を越える高い効率を示
すが、希薄食塩水中で数時間電解すると７０％以下の低
い電流効率に落ち着いてしまう。一方、Ｉｒを添加し、
表面活性化処理を施したＮｉ−４０Ｔａ−３Ｉｒ非晶質
合金は塩素発生効率が８０％程度ではあるが、長期的に
もこの効率を維持することができる。
【００１２】そこで、本発明者らは、このような問題点
を解決するために、Ｉｒを単独で添加した合金にＰｔを
添加すると、８０％程度であった塩素発生の電流効率が
９０％を越える値を示すことを発見した。例えば、Ｎｉ
−４０Ｔａ−２Ｉｒ合金あるいはＮｉ−４０Ｔａ−５Ｉ
ｒ合金にＰｔを添加し、活性化処理を施したＮｉ−４０
Ｔａ−２Ｉｒ−４Ｐｔ合金あるいはＮｉ−４０Ｔａ−５
Ｉｒ−５Ｐｔ合金は、それぞれ９５％、９１％の塩素発
生効率を示し、しかもこれらの合金は、その効率を長期
にわたり維持できることを見いだした（請求項１記載の
発明）。
を解決するために、Ｉｒを単独で添加した合金にＰｔを
添加すると、８０％程度であった塩素発生の電流効率が
９０％を越える値を示すことを発見した。例えば、Ｎｉ
−４０Ｔａ−２Ｉｒ合金あるいはＮｉ−４０Ｔａ−５Ｉ
ｒ合金にＰｔを添加し、活性化処理を施したＮｉ−４０
Ｔａ−２Ｉｒ−４Ｐｔ合金あるいはＮｉ−４０Ｔａ−５
Ｉｒ−５Ｐｔ合金は、それぞれ９５％、９１％の塩素発
生効率を示し、しかもこれらの合金は、その効率を長期
にわたり維持できることを見いだした（請求項１記載の
発明）。
【００１３】請求項１記載の発明の合金組成でのＩｒと
Ｐｔの添加比率は、その用途によって異なり、本発明の
ような塩素を発生させるための陽極の場合、触媒的な機
能の中心はＰｔにあるのでＩｒよりＰｔを多く添加する
ことが必要であり、別の用途として酸素を発生させるた
めの陽極の場合はＩｒが中心的に役割を果たすので、Ｐ
ｔよりＩｒを多く添加することが必要である。
Ｐｔの添加比率は、その用途によって異なり、本発明の
ような塩素を発生させるための陽極の場合、触媒的な機
能の中心はＰｔにあるのでＩｒよりＰｔを多く添加する
ことが必要であり、別の用途として酸素を発生させるた
めの陽極の場合はＩｒが中心的に役割を果たすので、Ｐ
ｔよりＩｒを多く添加することが必要である。
【００１４】また、ＩｒとＰｔの添加量の関係はＩｒよ
りＰｔが多い方が初期的な効率は高いものの、長期的に
みると徐々に効率が低下する傾向にある。また、Ｐｔよ
りもＩｒが多い場合、初期的な効率は前者に比べて低い
が、効率を維持するという安定性は後者の方が優れてい
る。そこで、このような場合、ＩｒとＰｔを複合添加し
た上に、ＩｒとＰｔの添加量よりも少量のＰｄを添加す
ると高い塩素発生効率が更に長期にわたって安定するこ
とを見いだし、請求項２および請求項３の発明を達成し
た。ＩｒとＰｔの添加量よりもＰｄの添加量を低く抑え
るというのは、活性層の触媒的な機能の中心がＰｄとな
った場合、耐久性に乏しくなるからである。
りＰｔが多い方が初期的な効率は高いものの、長期的に
みると徐々に効率が低下する傾向にある。また、Ｐｔよ
りもＩｒが多い場合、初期的な効率は前者に比べて低い
が、効率を維持するという安定性は後者の方が優れてい
る。そこで、このような場合、ＩｒとＰｔを複合添加し
た上に、ＩｒとＰｔの添加量よりも少量のＰｄを添加す
ると高い塩素発生効率が更に長期にわたって安定するこ
とを見いだし、請求項２および請求項３の発明を達成し
た。ＩｒとＰｔの添加量よりもＰｄの添加量を低く抑え
るというのは、活性層の触媒的な機能の中心がＰｄとな
った場合、耐久性に乏しくなるからである。
【００１５】本発明の添加成分である必須元素以外のＲ
ｕ，Ｒｈの添加については、他の添加成分であるバルブ
メタル元素の固有の性状に関連して選択的に添加するこ
とにより、本発明所期の作用、効果を達成し得るもので
ある。
ｕ，Ｒｈの添加については、他の添加成分であるバルブ
メタル元素の固有の性状に関連して選択的に添加するこ
とにより、本発明所期の作用、効果を達成し得るもので
ある。
【００１６】
【実施例−１】図−１に貴金属の複合添加が及ぼす塩素
発生電流効率の改善効果の一例を示す。塩素発生電流効
率の測定は海水と同等の塩素イオン濃度である０．５Ｍ
ＮａＣｌ水溶液を用い、０．５〜５．０ＫＡ／ｍ2 の
各電流密度に於て定電流電解を行い、発生した塩素量を
ヨウ素滴定法により求め算出した。Ｎｉ−４０Ｔａ合金
あるいはＮｉ−４０Ｎｂ合金に２原子％のＩｒを添加
し、４６％フッ酸に浸漬して活性化したＮｉ−４０Ｔａ
−２Ｉｒ合金及びＮｉ−４０Ｎｂ−２Ｉｒ合金の塩素発
生効率は図−１に示すように６２〜８５％程度であった
のに対し、同じく活性化した請求項１記載のＮｉ−４０
Ｔａ−２Ｉｒ−４Ｐｔ合金は９０〜９６％と著しく塩素
発生効率が改善される。
発生電流効率の改善効果の一例を示す。塩素発生電流効
率の測定は海水と同等の塩素イオン濃度である０．５Ｍ
ＮａＣｌ水溶液を用い、０．５〜５．０ＫＡ／ｍ2 の
各電流密度に於て定電流電解を行い、発生した塩素量を
ヨウ素滴定法により求め算出した。Ｎｉ−４０Ｔａ合金
あるいはＮｉ−４０Ｎｂ合金に２原子％のＩｒを添加
し、４６％フッ酸に浸漬して活性化したＮｉ−４０Ｔａ
−２Ｉｒ合金及びＮｉ−４０Ｎｂ−２Ｉｒ合金の塩素発
生効率は図−１に示すように６２〜８５％程度であった
のに対し、同じく活性化した請求項１記載のＮｉ−４０
Ｔａ−２Ｉｒ−４Ｐｔ合金は９０〜９６％と著しく塩素
発生効率が改善される。
【００１７】
【実施例−２】図２は、Ｎｉ−４０Ｔａ−２Ｉｒ合金と
Ｎｉ−４０Ｔａ−５Ｉｒ合金にＰｔを複合添加した合金
の塩素発生電流効率を示したものである。縦軸に効率横
軸には添加したＰｔとＩｒの添加比を表したものであ
る。Ｐｔ／Ｉｒが１．０を越える、即ちＰｔ≧Ｉｒの場
合塩素発生効率が９０％を越える値を示すことが分か
る。
Ｎｉ−４０Ｔａ−５Ｉｒ合金にＰｔを複合添加した合金
の塩素発生電流効率を示したものである。縦軸に効率横
軸には添加したＰｔとＩｒの添加比を表したものであ
る。Ｐｔ／Ｉｒが１．０を越える、即ちＰｔ≧Ｉｒの場
合塩素発生効率が９０％を越える値を示すことが分か
る。
【００１８】
【実施例−３】各種組成の合金を活性化した後、０．５
Ｍ ＮａＣｌ水溶液中で連続電解し、その耐久性につい
て評価した試験結果を表−１に示す。
Ｍ ＮａＣｌ水溶液中で連続電解し、その耐久性につい
て評価した試験結果を表−１に示す。
【００１９】貴金属としてＩｒのみを添加した合金（表
１左欄の比較例）は何れの合金も耐久性が数１００時間
程度であるが、これら比較例の合金にそれぞれＰｔを複
合添加した合金（表１右欄）はそれぞれの比較例の合金
に比べ数倍から数１０倍耐久性が延びることが分かる。
１左欄の比較例）は何れの合金も耐久性が数１００時間
程度であるが、これら比較例の合金にそれぞれＰｔを複
合添加した合金（表１右欄）はそれぞれの比較例の合金
に比べ数倍から数１０倍耐久性が延びることが分かる。
【００２０】
【００２１】
【実施例−４】図−３記載のＮｉ−４０Ｔａ−５Ｉｒ−
２Ｐｔ合金は耐久性に優れた合金である。しかしなが
ら、塩素発生効率が６２〜８２％と比較的低いという欠
点がある。これを補うために０．１原子％あるいは０．
５原子％のＰｄを添加すると、９０％前後の高い効率を
示す合金となる。
２Ｐｔ合金は耐久性に優れた合金である。しかしなが
ら、塩素発生効率が６２〜８２％と比較的低いという欠
点がある。これを補うために０．１原子％あるいは０．
５原子％のＰｄを添加すると、９０％前後の高い効率を
示す合金となる。
【００２２】
【発明の効果】以上、詳述したとおり、本発明の表面活
性化表面合金は、高価な白金族元素が極めて低濃度であ
るにも関わらず、水溶液電解の際に極めて高い電極触媒
活性を発揮し、かつ長期にわたって高活性と高耐食性を
有する実用性に優れた電極用非晶質合金である。
性化表面合金は、高価な白金族元素が極めて低濃度であ
るにも関わらず、水溶液電解の際に極めて高い電極触媒
活性を発揮し、かつ長期にわたって高活性と高耐食性を
有する実用性に優れた電極用非晶質合金である。
【図１】貴金属の複合添加が及ぼす塩素発生電流効率の
一例を示すグラフ。
一例を示すグラフ。
【図２】Ｎｉ−４０Ｔａ−２Ｉｒ合金とＮｉ−４０Ｔａ
−５Ｉｒ合金にＰｔを複合添加した合金の塩素発生電流
効率を示すグラフ。
−５Ｉｒ合金にＰｔを複合添加した合金の塩素発生電流
効率を示すグラフ。
【図３】Ｎｉ−４０Ｔａ−５Ｉｒ−２Ｐｔ合金に少量の
Ｐｄを添加した合金の電流効率を示すグラフ。
Ｐｄを添加した合金の電流効率を示すグラフ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２５Ｂ 11/08 Ａ 8414−4Ｋ (72)発明者 直原 秀次 千葉県柏市西原１−26−６ 大機ゴム柏寮 (72)発明者 佐俣 芳光 千葉県柏市西原１−26−６ 大機ゴム柏寮
Claims (4)
- 【請求項１】 下地金属に被覆するＴｉ，Ｚｒ，Ｎｂお
よびＴａの群から選ばれる少なくとも１種以上を２０〜
６７ at.％、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，ＩｒおよびＰｔの群か
ら選ばれる少なくとも２種以上を０．１〜１５ at.％と
残部実質ＮｉおよびＣｏの１種または２種からなる非晶
質合金相を含む急冷凝固合金において、ＩｒおよびＰｔ
を必須元素とし、原子％でＩｒ≦Ｐｔという比率で添加
した非晶質合金あるいは過飽和固溶体合金であることを
特徴とする貴金属を複合添加した塩素発生電極用表面合
金。 - 【請求項２】 下地金属に被覆するＴｉ，Ｚｒ，Ｎｂお
よびＴａの群から選ばれる少なくとも１種以上を２０〜
６７ at.％、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，ＩｒおよびＰｔの群か
ら選ばれる少なくとも３種以上を０．１〜１５ at.％と
残部実質ＮｉおよびＣｏの１種または２種からなる非晶
質合金相を含む急冷凝固合金において、Ｐｄ，Ｉｒおよ
びＰｔを必須元素とし、原子％で、Ｐｔ≧Ｉｒ＞Ｐｄの
比率で添加した非晶質合金あるいは過飽和固溶体合金で
あることを特徴とする貴金属を複合添加した塩素発生電
極用表面合金。 - 【請求項３】 下地金属に被覆するＴｉ，Ｚｒ，Ｎｂお
よびＴａの群から選ばれる少なくとも１種以上を２０〜
６７ at.％、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，ＩｒおよびＰｔの群か
ら選ばれる少なくとも３種以上を０．１〜１５ at.％と
残部実質ＮｉおよびＣｏの１種または２種からなる非晶
質合金相を含む急冷凝固合金において、Ｐｄ，Ｉｒおよ
びＰｔを必須元素とし、原子％で、Ｉｒ＞Ｐｔ＞Ｐｄの
比率で添加した非晶質合金あるいは過飽和固溶体合金で
あることを特徴とする貴金属を複合添加した塩素発生電
極用表面合金。 - 【請求項４】 請求項１，２又は３の何れかに記載の貴
金属を複合添加した塩素発生電極用表面合金を、Ｎｉお
よびＣｏの少なくとも１種とバルブメタルとを優先的に
溶解させる腐食溶液に浸漬し、電極活性を担う白金族金
属を表面に濃縮させることを特徴とする貴金属を複合添
加した塩素発生電極用表面合金の活性化処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3227966A JPH0565604A (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | 貴金属を複合添加した塩素発生電極用表面合金及び該合金の活性化処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3227966A JPH0565604A (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | 貴金属を複合添加した塩素発生電極用表面合金及び該合金の活性化処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0565604A true JPH0565604A (ja) | 1993-03-19 |
Family
ID=16869051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3227966A Pending JPH0565604A (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | 貴金属を複合添加した塩素発生電極用表面合金及び該合金の活性化処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0565604A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5807468A (en) * | 1996-04-10 | 1998-09-15 | Japan Science And Technology Corporation | Anode electrolysis electrode material using precious metal-based amorphous alloy suitable for plastic processing and applicable to a bulk member |
| WO2009097962A1 (de) * | 2008-02-04 | 2009-08-13 | Uhde Gmbh | Nickel legierung und nickel elektrode mit konzentrationsgradient im randbereich |
| JP2016053206A (ja) * | 2014-09-04 | 2016-04-14 | キヤノン株式会社 | アモルファス合金、成形用型及び光学素子の製造方法 |
-
1991
- 1991-09-09 JP JP3227966A patent/JPH0565604A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5807468A (en) * | 1996-04-10 | 1998-09-15 | Japan Science And Technology Corporation | Anode electrolysis electrode material using precious metal-based amorphous alloy suitable for plastic processing and applicable to a bulk member |
| WO2009097962A1 (de) * | 2008-02-04 | 2009-08-13 | Uhde Gmbh | Nickel legierung und nickel elektrode mit konzentrationsgradient im randbereich |
| JP2016053206A (ja) * | 2014-09-04 | 2016-04-14 | キヤノン株式会社 | アモルファス合金、成形用型及び光学素子の製造方法 |
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