JPS6316088A - 電極 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は工業排水処理用、工業用水造水用等の電極、あ
るいは各種金属メッキにおける不溶性陽極等として使用
される電極に関する。

（従来の技術） 従来の上記用途に使用されている電極には、グラファイ
ト、フェライト、マグネタイト、過酸化鉛、鉛合金およ
び貴金属被覆チタンによる電極がある。

（発明が解決しようとする問題点） 以上の各種電極のうち、グラファイト、フェライト、マ
グネタイトなどの材質的に脆い電極は取扱い時に折損し
易く、個有寿命に至らずに廃却される場合のあるのが問
題である。

また過酸化鉛、鉛合金の電極は溶出によるメッキ液の管
理及び公害の問題があり、管理には多大の負担のかかっ
ているのが実情である。

貴金属被覆チタン電極は折損及び公害の問題は皆無であ
るが、チタンの導電性が他の電極材料に比べて低く、そ
の導電性特性に対して高価であるので、低電流用途のみ
に用いられている。

（問題点を解決するための手段） 本発明は従来電極が有している上述のような問題点を解
決した高機能電極を提供する目的を以てなされたもので
あって、その解決手段とするところは、 銅材をチタンで被覆し、該チタンを白金で被覆した積層
複合材から成り、かつそれぞれの界面は金属接合状態で
あるようにしている点にある。

（作　　用） 上記複合材の構成は、導電材としての銅に耐食材として
のチタンを被覆したもので、これによって耐食性、靭性
及び導電性を兼備した電極とすることができ、チタンが
電解液中で不導体膜を生成して電極として機能しなくな
る欠点を、更に白金を被覆することによって除去してい
るのである。

（実施例） 本発明を第１図を参照して説明すると、同図は本発明に
係る電極実施例（丸棒状）の縦断面図であり、銅の芯体
ｌの外表をチタン材２が被覆し、被覆チタン２を更に白
金Ｍ３が被覆しているのである。４は漬水に浸漬する端
面において銅の芯体１が露出しないように付加溶接した
端面チタン板であり、５は他の端面に取り付けた銅端子
板で、同銅端子板５と銅芯体ｌとの固着は銅端子板５に
設けた螺子６を介してなされている。勿論溶接によるこ
とも可能である。

なお例示の電極は丸棒状電極を示しているが、他の形状
、たとえば板状等とすることも可能である。

銅芯体１と被覆チタン２、被覆チタン２と被覆白金箔３
との界面は、それぞれ成分原子の拡散混合による一体化
、いわゆる金属接合によって強固に接合しているのであ
って、このような接合状態を得るには銅芯材にチタンを
、更にその表皮に白金をクラッドし、なおその表皮を保
護外被材（通常銅）で覆ったビレットを、高温高圧下で
高減面加工をすることが有効である。

なおチタン表面に白金などの貴金属をコーティングする
方法としては、貴金属酸化物処理の方法が公知であるが
工程が繁雑であり、かつ耐剥離性に若干の問題を有して
いる。− 上記高温高圧下の加工としては熱間圧延法、熱間静水圧
押出し法等があり、銅、チタンの金属接合を得るために
は減面比で６以上を必要とする。

たとえば圧延では板厚を１／６若しくはそれ以下とする
ことが必要であり、熱間の繰返えし圧延で上述の板厚と
することによって各構成金属間を金属接合させることが
できる。又、熱間静水圧押出しでは直径を１／２．５以
下に絞ることによって６以上の減面比を得る。

なお熱間静水圧押出し法は本発明電極製造にとって好ま
しい押出し方法である。

すなわち通常の押出しではメタルフローが一様でなく、
複合材の断面の複合割合がビレットと押出し材では対応
していないのに比し、静水圧押出しではメタルフローが
一様で、押出し材の断面の複合割合はビレットのそれと
全く同じであることによる。

保護外被を被覆して加工された押出し材あるいは圧延材
は、要求の寸法形状に合わせ必要に応じて再度圧延、あ
るいは抽伸の加工を施して後外被を除去する。外被の除
去方法としては酸洗方法があり、丸棒状の場合は回転加
圧（ロール加工）により外被を剥離除去することも可能
である。

外被除去後は曲げ加工など要求の構造に加工するが、端
面が漬水に浸漬する場合は、同端面にチタン材を付加溶
接して露出の銅芯体を覆うようにする。

第２図は熱間静水圧押出し用のビレット例の縦断面図で
、１１が縦断面が凸字状すなわち段付円柱状の銅芯材で
、径を細くした嵌合部には、白金箔１３を外周に配した
チタン管１２が嵌着され、又前記嵌合部の端面には端棒
１４（銅製）が密着配設されると共に、これら組合わさ
れた部材は外被銅管１５に内嵌されており、同外被銅管
１５の一端を銅芯材１１の端部（大径部）の嵌合周縁部
１６．１６及び外被銅管１５の他の一端と端棒１４との
嵌合周縁部１７．１７は溶接されて、外被銅管１５内は
気密状態に封止されている。

前記端棒１４には脱ガス用細管（銅製）１８が設けられ
ており、上記のように気密状に封止後、細管１８を介し
て脱ガスを行い、次いで該細管１８を圧接切断してビレ
ット内部を脱ガス状態とする。しかる後加熱し静水圧押
出しを行うのである。

なお端棒１４側がビレットのダイス側であり、又ビレッ
トを気密状態とするための溶接を、真空中で行う電子ビ
ーム溶接に依る場合は、上述の脱ガス工程は必要なく、
従って端棒１４に脱ガス用細管１８は必要ない。

次に本発明の具体的実施例を示す。

熱間静水圧押出しによって製造したもので、ビレットは
第２図に示すようなビレットである。すなわち、チタン
管嵌合部径が５８．５ｍ、端部（大径部）径が６６ｍの
無酸素銅の銅芯材に、外径６６ｍｍ、内径５９龍でかつ
外周に厚さ３０μｍの白金箔を配したチタン管を嵌着さ
せ、前記嵌合部端面に密着させた端棒と共に、外径６８
．５ｍｍ、内径６６．５ｍｍの外被用銅管中に挿入し、
前記のように溶接によって該外被用銅管内を気密状に封
止し、次いで端棒に設けられている脱ガス用細管を介し
て脱ガスを行い、同細管を圧接切断して押出し用ビレッ
トとした。

上記ビレットを７５０℃に加熱し、静水圧押出しで略１
５．５ｔｍ径に押出した後、酸洗いで外被の銅を除去し
て、白金、チタン、銅の３層複合の丸棒材を得た。

複合材の径は１５．１ｍｍであり、電気抵抗を測定した
結果、固有抵抗は２．１　μΩＧであった。

なお比較のためにチタン、銅の固有抵抗を示すと、チタ
ン・・・４７〜５５μΩＣＩＩ＋１銅・・・１．７２μ
ΩＣｌ１１である。

また該複合材の１５．１φＸＩＯ１（ｔｍ）を残して他
を絶縁したものを、ＮａＣＩＬ％を含む２５℃の海水中
に浸漬し、５Ａ／ｄｍ）の電流を４８時間通電したとこ
ろ異常は認められなかった。

（発明の効果） 以上のように本発明電極は、銅を基盤としながらもチタ
ン、白金を積層することによって、各材質の長所を生か
し短所を補って、電導性、耐食性、靭性に優れると共に
公害問題もなく、取扱いも容易な電極である。しかも積
層の各材質はメッキと異なり任意の厚さのものが金属接
触により強固に積層ができ、このことを利用してたとえ
ば軽量化に重点を置いて、チタンの割合を増加させた軽
量電極も供給できるのであり、本発明の工業的価値は著
大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電極実施例の縦断面図、第２図は
本発明電極用積層材の熱間静水圧押出し用ビレット例の
縦断面図である。 １・・・銅芯体、２・・・被覆チタン、３・・・被覆白
金箔、４・・・端面チタン板、５・・・銅端子板、６・
・・螺子、ＩＩ・・・銅芯材、１２・・・チタン管、１
３・・・白金箔、１４・・・端棒、１５・・・外被銅管
、１６．１７・・・嵌合周縁部、１８・・・脱ガス用細
管。 特　許　出　願　人　　株式会社神戸製鋼所崗！ 第７図 １ｓ２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）銅材をチタンで被覆し、該チタンを白金で被覆し
   た積層複合材から成り、かつそれぞれの界面は金属接合
   状態であることを特徴とする電極。