JPH1060690A - 電気メッキ用不溶性電極 - Google Patents
電気メッキ用不溶性電極Info
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- JPH1060690A JPH1060690A JP21701296A JP21701296A JPH1060690A JP H1060690 A JPH1060690 A JP H1060690A JP 21701296 A JP21701296 A JP 21701296A JP 21701296 A JP21701296 A JP 21701296A JP H1060690 A JPH1060690 A JP H1060690A
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- titanium
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気メッキ用不溶性電極において、チタン基
体と電極触媒被膜の剥離を防止して、電極の長寿命化を
図る。 【解決手段】 チタン基体上にチタン粉末を溶射して、
厚さ１００〜２００μｍ、表面粗さＲａが５〜６．３μ
ｍの粗面化溶射被膜を形成させ、その上に白金族金属ま
たはその酸化物を含む電極触媒物質をコーティングした
ことを特徴とする電気メッキ用不溶性電極。また、チタ
ン基体上に粒径１０〜６０μｍのチタン粉末を減圧プラ
ズマ溶射法により溶射して、前記粗面化溶射被膜を形成
させた電気メッキ用不溶性電極。
体と電極触媒被膜の剥離を防止して、電極の長寿命化を
図る。 【解決手段】 チタン基体上にチタン粉末を溶射して、
厚さ１００〜２００μｍ、表面粗さＲａが５〜６．３μ
ｍの粗面化溶射被膜を形成させ、その上に白金族金属ま
たはその酸化物を含む電極触媒物質をコーティングした
ことを特徴とする電気メッキ用不溶性電極。また、チタ
ン基体上に粒径１０〜６０μｍのチタン粉末を減圧プラ
ズマ溶射法により溶射して、前記粗面化溶射被膜を形成
させた電気メッキ用不溶性電極。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄鋼板の電気メッ
キ等に使用する不溶性電極に関するものである。
キ等に使用する不溶性電極に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、Ｚｎ，Ｓｎ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｕ
あるいはこれらの合金等の電気メッキ用電極には、現在
Ｐｂ系合金が用いられているが、Ｐｂ系合金には、比較
的消耗が早いこと、および溶出したＰｂによるメッキ液
の汚染、メッキ皮膜の劣化等の問題点がある。
あるいはこれらの合金等の電気メッキ用電極には、現在
Ｐｂ系合金が用いられているが、Ｐｂ系合金には、比較
的消耗が早いこと、および溶出したＰｂによるメッキ液
の汚染、メッキ皮膜の劣化等の問題点がある。
【０００３】そこで、チタン等の耐食性金属の基体表面
に不溶性の電極触媒物質をコーティングした不溶性電極
が検討され、電極触媒物質として一般に白金族金属また
はその酸化物が用いられている。
に不溶性の電極触媒物質をコーティングした不溶性電極
が検討され、電極触媒物質として一般に白金族金属また
はその酸化物が用いられている。
【０００４】この不溶性電極は基体金属の酸化による不
働態化等が問題となるため、基体と電極触媒被膜の間に
種々の中間層を設けて、基体の酸化を軽減し電極の耐久
性を向上させようとする試みが多数提案されている。し
かし、未だ耐久性の十分な電極が得られているとは云え
ず、とくに電解条件が苛酷な電気メッキ用陽極に関して
は、一層の耐久性の向上が望まれている。
働態化等が問題となるため、基体と電極触媒被膜の間に
種々の中間層を設けて、基体の酸化を軽減し電極の耐久
性を向上させようとする試みが多数提案されている。し
かし、未だ耐久性の十分な電極が得られているとは云え
ず、とくに電解条件が苛酷な電気メッキ用陽極に関して
は、一層の耐久性の向上が望まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述のような不溶性電
極の場合、チタン基体への電極触媒被膜の形成は、主に
熱分解法（例えば電極触媒物質の塩化物溶液を塗布、焼
成する）によるため、被膜表面が亀甲状模様を呈し、そ
の境界部に先天的微小クラックが存在する。
極の場合、チタン基体への電極触媒被膜の形成は、主に
熱分解法（例えば電極触媒物質の塩化物溶液を塗布、焼
成する）によるため、被膜表面が亀甲状模様を呈し、そ
の境界部に先天的微小クラックが存在する。
【０００６】この微小クラックから電解液が侵入して、
チタン基体表面に二酸化チタンが生成すると、酸化によ
る体積膨張のため電極触媒被膜が押し上げられ、電極触
媒被膜剥離の原因となっていた。
チタン基体表面に二酸化チタンが生成すると、酸化によ
る体積膨張のため電極触媒被膜が押し上げられ、電極触
媒被膜剥離の原因となっていた。
【０００７】基体と電極触媒皮膜の間に中間層を形成さ
せる従来の試みは、基体の酸化による不働態化や電流密
度の不均一化等に着目して、これらの改善を図ろうとす
るものが主であった。これに対して、本発明は、電極触
媒皮膜の物理的な剥離現象に着目して、これを防止する
ことにより電極寿命の延長を図ることを目的とするもの
である。
せる従来の試みは、基体の酸化による不働態化や電流密
度の不均一化等に着目して、これらの改善を図ろうとす
るものが主であった。これに対して、本発明は、電極触
媒皮膜の物理的な剥離現象に着目して、これを防止する
ことにより電極寿命の延長を図ることを目的とするもの
である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するためになされたもので、その要旨は、 (１)チタン基体上にチタン粉末を溶射して、厚さ１００
〜２００μｍ、表面粗さＲａが５〜６．３μｍの粗面化
溶射被膜を形成させ、該粗面化溶射被膜の上に白金族金
属またはその酸化物を含む電極触媒物質をコーティング
したことを特徴とする電気メッキ用不溶性電極である。
決するためになされたもので、その要旨は、 (１)チタン基体上にチタン粉末を溶射して、厚さ１００
〜２００μｍ、表面粗さＲａが５〜６．３μｍの粗面化
溶射被膜を形成させ、該粗面化溶射被膜の上に白金族金
属またはその酸化物を含む電極触媒物質をコーティング
したことを特徴とする電気メッキ用不溶性電極である。
【０００９】(２)また、チタン基体上に粒径１０〜６０
μｍのチタン粉末を減圧プラズマ溶射法により溶射し
て、前記粗面化溶射被膜を形成させたことを特徴とする
前項(１)記載の電気メッキ不溶性電極である。
μｍのチタン粉末を減圧プラズマ溶射法により溶射し
て、前記粗面化溶射被膜を形成させたことを特徴とする
前項(１)記載の電気メッキ不溶性電極である。
【００１０】本発明においては、減圧プラズマ溶射その
他の溶射法で、チタン基体上にチタンの粗面化溶射被膜
を形成することによって、チタン基体と電極触媒物質と
の境界面の比表面積を増大させて電極触媒被膜の密着強
度を大きくし、さらに二酸化チタンの体積膨張による応
力を多孔質であるチタン粗面化溶射被膜が緩和すること
によって、電極触媒被膜の剥離防止効果を発揮する。
他の溶射法で、チタン基体上にチタンの粗面化溶射被膜
を形成することによって、チタン基体と電極触媒物質と
の境界面の比表面積を増大させて電極触媒被膜の密着強
度を大きくし、さらに二酸化チタンの体積膨張による応
力を多孔質であるチタン粗面化溶射被膜が緩和すること
によって、電極触媒被膜の剥離防止効果を発揮する。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の不溶性電極は、図１に示
すように、チタン基体１の上にチタン粉末を溶射して粗
面化溶射被膜２を形成させ、さらにその上に電極触媒被
膜３を形成させた表面構造を有する。
すように、チタン基体１の上にチタン粉末を溶射して粗
面化溶射被膜２を形成させ、さらにその上に電極触媒被
膜３を形成させた表面構造を有する。
【００１２】本発明においてチタン基体を用いる理由
は、耐食性、導電性を有するバルブ金属（Ｔｉ，Ｔａ，
Ｎｂ等）の中で最も安価であり、かつ同種金属の粗面化
溶射が比較的容易なことによる。
は、耐食性、導電性を有するバルブ金属（Ｔｉ，Ｔａ，
Ｎｂ等）の中で最も安価であり、かつ同種金属の粗面化
溶射が比較的容易なことによる。
【００１３】チタンの粗面化溶射被膜２は、一定の表面
粗さを持ち電極触媒被膜３に対してアンカー効果(くさ
び止めの効果)を有すること、及び多孔質であって応力
緩和効果を有することが必要である。これによって、チ
タン酸化物生成時の体積膨張で、電極触媒被膜３が剥離
するのを防止する。
粗さを持ち電極触媒被膜３に対してアンカー効果(くさ
び止めの効果)を有すること、及び多孔質であって応力
緩和効果を有することが必要である。これによって、チ
タン酸化物生成時の体積膨張で、電極触媒被膜３が剥離
するのを防止する。
【００１４】このような特性を有しかつ基体と密着性の
良い被膜は、基体と同一金属であるチタンの粉末を溶射
することによって、容易に形成することができる。溶射
の方法としては、各種の既存の溶射方法、例えばプラズ
マ溶射、アーク溶射や火炎溶射等を適用することができ
る。ただし、溶射時にチタンが過度に酸化されないよう
に配慮する必要がある。
良い被膜は、基体と同一金属であるチタンの粉末を溶射
することによって、容易に形成することができる。溶射
の方法としては、各種の既存の溶射方法、例えばプラズ
マ溶射、アーク溶射や火炎溶射等を適用することができ
る。ただし、溶射時にチタンが過度に酸化されないよう
に配慮する必要がある。
【００１５】粗面化溶射被膜２の厚みは、１００〜２０
０μｍの範囲内とする必要がある。厚みが１００μｍ未
満では、応力緩和効果が不十分であり、また、厚みが２
００μｍを超えても応力緩和効果は変らず、逆に溶射被
膜自体の剥離が問題となるためである。
０μｍの範囲内とする必要がある。厚みが１００μｍ未
満では、応力緩和効果が不十分であり、また、厚みが２
００μｍを超えても応力緩和効果は変らず、逆に溶射被
膜自体の剥離が問題となるためである。
【００１６】粗面化溶射被膜２の表面粗さ（算術平均粗
さ）Ｒａは、５〜６．３μｍとするのが電極寿命の延長
に有効なことが、本発明者らの実験結果から明らかにな
った。その理由は、Ｒａが４μｍ以下では表面の凹凸の
高さが小さく、電極触媒被膜３に体するアンカー効果が
不十分なためと考えられる。一方、Ｒａが８μｍ以上で
は凹凸のピッチが密でないため、電極触媒被膜３に微細
なクラックが生じた場合にアンカー効果が働かない部分
ができることによると考えられる。
さ）Ｒａは、５〜６．３μｍとするのが電極寿命の延長
に有効なことが、本発明者らの実験結果から明らかにな
った。その理由は、Ｒａが４μｍ以下では表面の凹凸の
高さが小さく、電極触媒被膜３に体するアンカー効果が
不十分なためと考えられる。一方、Ｒａが８μｍ以上で
は凹凸のピッチが密でないため、電極触媒被膜３に微細
なクラックが生じた場合にアンカー効果が働かない部分
ができることによると考えられる。
【００１７】本発明において、電極触媒物質としては、
触媒活性の高い白金族金属又はその酸化物を含むもの、
若しくはこれを主成分とするものを用いる。電極触媒被
膜３の形成方法はとくに限定する必要はなく、例えば上
記物質の塩化物溶液を塗布、焼付けして形成すればよ
い。また、電極触媒被膜３の厚みにもとくに制約はない
が、通常は厚み４０〜６０ｇ／ｍ2程度とする。
触媒活性の高い白金族金属又はその酸化物を含むもの、
若しくはこれを主成分とするものを用いる。電極触媒被
膜３の形成方法はとくに限定する必要はなく、例えば上
記物質の塩化物溶液を塗布、焼付けして形成すればよ
い。また、電極触媒被膜３の厚みにもとくに制約はない
が、通常は厚み４０〜６０ｇ／ｍ2程度とする。
【００１８】本発明において、前述の特性を有する粗面
化溶射被膜２を確実に得る方法としては、粒径１０〜６
０μｍのチタン粉末を減圧プラズマ溶射する方法が望ま
しい。減圧プラズマ溶射法が適切な理由は、チタンの酸
化の制御が容易なこと、及びプラズマジェットの運動量
が小さく、ムラのない均一厚の皮膜を作り易いことによ
る。また、チタン粉末の粒径を１０〜６０μｍの範囲内
とするのは、これ以外では前述したようなＲａが５〜
６．３μｍの表面粗さの被膜が得難いためである。
化溶射被膜２を確実に得る方法としては、粒径１０〜６
０μｍのチタン粉末を減圧プラズマ溶射する方法が望ま
しい。減圧プラズマ溶射法が適切な理由は、チタンの酸
化の制御が容易なこと、及びプラズマジェットの運動量
が小さく、ムラのない均一厚の皮膜を作り易いことによ
る。また、チタン粉末の粒径を１０〜６０μｍの範囲内
とするのは、これ以外では前述したようなＲａが５〜
６．３μｍの表面粗さの被膜が得難いためである。
【００１９】
【実施例】電気メッキ用電極の耐久性を調査するため
の、電極腐食促進試験機を用いて、本発明の不溶性電極
と従来法の不溶性電極の比較耐久試験を行った。
の、電極腐食促進試験機を用いて、本発明の不溶性電極
と従来法の不溶性電極の比較耐久試験を行った。
【００２０】本実施例で用いた不溶性電極は、図１に示
すような表面構造を有するもので、チタン基体上に粒径
２０〜３０μｍのチタン粉末を減圧プラズマ溶射して、
粗面化溶射被膜を形成させた。被膜の平均厚みは約１０
０μｍで、表面粗さは約６μｍであった。この粗面化溶
射被膜の上に熱分解法によりＩｒＯ2を主成分とする電
極触媒被膜を約６０ｇ／ｍ2の厚みに形成させた。
すような表面構造を有するもので、チタン基体上に粒径
２０〜３０μｍのチタン粉末を減圧プラズマ溶射して、
粗面化溶射被膜を形成させた。被膜の平均厚みは約１０
０μｍで、表面粗さは約６μｍであった。この粗面化溶
射被膜の上に熱分解法によりＩｒＯ2を主成分とする電
極触媒被膜を約６０ｇ／ｍ2の厚みに形成させた。
【００２１】一方、比較例の不溶性電極は、チタン基体
上に直接電極触媒被膜を形成させたもので、電極触媒被
膜形成の条件は、実施例と同一にした。
上に直接電極触媒被膜を形成させたもので、電極触媒被
膜形成の条件は、実施例と同一にした。
【００２２】電極腐食促進試験の条件は、下記のとおり
である。 電流密度 ２５０Ａ／ｄｍ2 テスト電極の寸法 ２０×２０ｍｍ角 メッキ液の種類 硫酸亜鉛電解液 メッキ液流量 ７２ｌ／ｍｉｎ メッキ液温度 ６０℃ 電極−鋼板間距離 １０ｍｍ 実施例及び比較例の電極について、上記の条件でメッキ
液中での連続通電試験を行った結果、図２に示すような
通電時間と通電抵抗値との関係が得られた。
である。 電流密度 ２５０Ａ／ｄｍ2 テスト電極の寸法 ２０×２０ｍｍ角 メッキ液の種類 硫酸亜鉛電解液 メッキ液流量 ７２ｌ／ｍｉｎ メッキ液温度 ６０℃ 電極−鋼板間距離 １０ｍｍ 実施例及び比較例の電極について、上記の条件でメッキ
液中での連続通電試験を行った結果、図２に示すような
通電時間と通電抵抗値との関係が得られた。
【００２３】比較例の電極は、通電時間約３５０時間か
ら、通電抵抗値が急激に増加し、４５０時間通電後の電
極で、電極触媒被膜の剥離が認められた。これに対し
て、実施例の電極では、５００時間まで通電抵抗値の急
激な増加がなく、通電試験終了後の電極の触媒被膜の剥
離が認められなかった。
ら、通電抵抗値が急激に増加し、４５０時間通電後の電
極で、電極触媒被膜の剥離が認められた。これに対し
て、実施例の電極では、５００時間まで通電抵抗値の急
激な増加がなく、通電試験終了後の電極の触媒被膜の剥
離が認められなかった。
【００２４】
【発明の効果】本発明の不溶性電極は、チタン基体と電
極触媒被膜との間にチタンの粗面化溶射被膜を形成さ
せ、この粗面化溶射被膜によるアンカー効果と応力緩和
効果によって、苛酷な電解条件の下でも電極触媒被膜の
剥離を防止して電極の長寿命化を図ることが可能になっ
た。
極触媒被膜との間にチタンの粗面化溶射被膜を形成さ
せ、この粗面化溶射被膜によるアンカー効果と応力緩和
効果によって、苛酷な電解条件の下でも電極触媒被膜の
剥離を防止して電極の長寿命化を図ることが可能になっ
た。
【図１】本発明の不溶性電極の表面構造を示す概念図で
ある。
ある。
【図２】実施例及び比較例の電極での、通電時間と通電
抵抗値との関係を示す図である。
抵抗値との関係を示す図である。
１ チタン基体 ２ 粗面化溶射被膜 ３ 電極触媒被膜
Claims (2)
- 【請求項１】 チタン基体上にチタン粉末を溶射して、
厚さ１００〜２００μｍ、表面粗さＲａが５〜６．３μ
ｍの粗面化溶射被膜を形成させ、該粗面化溶射被膜の上
に白金族金属またはその酸化物を含む電極触媒物質をコ
ーティングしたことを特徴とする電気メッキ用不溶性電
極。 - 【請求項２】 チタン基体上に粒径１０〜６０μｍのチ
タン粉末を減圧プラズマ溶射法により溶射して、前記粗
面化溶射被膜を形成させたことを特徴とする請求項１記
載の電気メッキ用不溶性電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21701296A JPH1060690A (ja) | 1996-08-19 | 1996-08-19 | 電気メッキ用不溶性電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21701296A JPH1060690A (ja) | 1996-08-19 | 1996-08-19 | 電気メッキ用不溶性電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1060690A true JPH1060690A (ja) | 1998-03-03 |
Family
ID=16697451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21701296A Pending JPH1060690A (ja) | 1996-08-19 | 1996-08-19 | 電気メッキ用不溶性電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1060690A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1162288A1 (en) * | 2000-06-09 | 2001-12-12 | De Nora Elettrodi S.P.A. | Electrode characterized by highly adhering superficial catalytic layer |
| WO2003076693A1 (en) * | 2002-03-14 | 2003-09-18 | De Nora Elettrodi S.P.A. | Anode for oxygen evolution and relevant substrate |
| GB2465174A (en) * | 2008-11-06 | 2010-05-12 | Nviro Cleantech Ltd | Roughened electrode for decontamination processes |
| CN108675406A (zh) * | 2018-05-16 | 2018-10-19 | 中大立信（北京）技术发展有限公司 | 一种新型SnO2电极及其制备方法和用途 |
-
1996
- 1996-08-19 JP JP21701296A patent/JPH1060690A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1162288A1 (en) * | 2000-06-09 | 2001-12-12 | De Nora Elettrodi S.P.A. | Electrode characterized by highly adhering superficial catalytic layer |
| WO2003076693A1 (en) * | 2002-03-14 | 2003-09-18 | De Nora Elettrodi S.P.A. | Anode for oxygen evolution and relevant substrate |
| CN100429332C (zh) * | 2002-03-14 | 2008-10-29 | 德·诺拉电极股份公司 | 氧气逸出用的阳极和相关基材 |
| GB2465174A (en) * | 2008-11-06 | 2010-05-12 | Nviro Cleantech Ltd | Roughened electrode for decontamination processes |
| CN108675406A (zh) * | 2018-05-16 | 2018-10-19 | 中大立信（北京）技术发展有限公司 | 一种新型SnO2电极及其制备方法和用途 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020205 |