1598005406-c7dd8660448dd542c8c2f5c17a2e095d (811207), страница 64
Текст из файла (страница 64)
е. спекание при 700'С приводит к более сильному взаимодействию между сплавом Ренея и никелевым скелетом. Еще энергичнее выщелачивались в 5 и. КОН электроды № 148 и 149, которые спекались полчаса при 600' С или четверть часа при 650' С, хотя содержание серебра Ренея в нпх было меньше (состав смеси в весовых частях 1: 1,5). Они обладают хорошей механической прочностью, так как при этих условиях происходит уже достаточное спекание серебряного сплава с зернами карбонильного никеля. На электроде № 148 при катодном восстановлении кислорода устанавливается стационарный потенциал — 97 51о по отношению к насыщенному каломельному электроду (1 = 23' С), т. е. такой жс стационарный потенциал, как у электрода № 150 ( — 95 мв), отличающегося от электрода № 148 только серебряным скелетом.
Давление кислорода составляло 2,5 ати. В отношении катодной нагрузки оба электрода показали примерно одинаковые результаты (фпг. 123). 8.31132. Спекание с порошками Ая — дп- и Ая — дп — А1-сплавов Избежать появления жидкой фазы прн температуре выше 600' С можно также путем замены алюминия в Ап — А1-сплаве частично или полностью другим растворимым компонентом. При применении Ад — Хп — А1-сплавов, описанных в разя. 8,21, были получены электроды с опорным скелетом из карбонильного никеля при температуре спекан.>я более 570'С (см.
табл. 8.2). Примером может служить электрод № 162, для создания которого был использован порошок сплава Ренея, содержащий 50,8 вес. % Лп и 49,2 вес. % Хп. Плавление наступает только при температуре выше 661'С. Спекание электрода в течение ЗО лтим при 650'С не приводит к заметной реакции между сплавом Ренея и опорным никелевым скелетом. Следует отметить также, что система й — Хп не имеет явно выраженного максимума температуры плавления, характерного для системы % — А! в точке, соответствующей пнтерметаллическому соединению 1»!Л1. (О теплоте образования й — Хпфазы данных нет.) Механическая прочность электрода была хорошей; в электролите 5 н.
КОН он выщелачнвался довольно плохо. (Подробнее об активации говорилось уже в разд. 8.24.) Заметной пирофорности не обнаружено, т. е, во время спекання не образовалось большого количества % — Хп-фазы. На фиг. 123 представлена зависимость потенциала от катодной плотности тока. (Поляризационная кривая была снята через 118 дней после начала испытания.) Электрод № 162 выдерживает почти вдвое большую нагрузку, чем электрод № 148. Как уже упоминалось в равд. 8,24, на электроде прн уменьшенном давлении кислорода выделялся водород. Наблюдавшееся перенапряжение водорода более 250 мв при катодной плотности тока 600 ма/слтт указывает на то, что в электроде нет заметных количеств никеля Ренея, т.
е. что при спеканпи не происходило энергичного образования (ч!— Хп-фаз. Были проведены также опыты с серебряным сплавом Ренея, состоящим из 40 вес. % Ад и 60 вес. о>б Хп. В электроде Кисларадмате электроды 352 Глава !тт'т'т' № 165, спекавшемся в течение 30 мин при 605'С, не происходило заметной самопроизвольной реакции между серебряным сплавом Ренея и никелевым опорным скелетом. Этого н не следовало ожидать, так как здесь плавление наступает лишь при температуре выше 620'С. Выщелачиванис в 5 н.
КОН происходит плохо, однако энергичнее, чем для электрода № 162. Механическая прочность была достаточно хорошей. Кроме того, были изготовлены электроды из сплава, содержащего 60 вес. % Ая, 32 вес. % Еп и 8 вес. % А1. Зерна сплава в этом случае должны полностью плавиться лишь при температуре выше 650'С (см. фчг, 119). В приведенных для примера электродах )ме 190, 191 и 192, в которых изменялись соотношения компонентов смеси н температура спекания, не было обнаружено во время спекания самопроизвольной реакции. У электрода Аса !92, несмотря на низкую температуру спекання (575'С), была достаточная механическая прочность в противоположность электроду № 136 (описанному в равд.
8.3112), который изготовлен при таких же условиях спекаиия. Причину этого, может быть, следует искать в том, что опорный скелет электрода № !92 не был разрушен образованием никеля Ренея, как это, несомненно, имело место для электрода № 136. Электрод № 192 выдерживал давление газа 4 ати; на фиг. 123 приведена его поляризационная характеристика. Наряду с относительно высоким стационарным потенциалом бросается в глаза прежде всего большая поляризация при высоких плотностях тока. Это можно объяснить большим содержанием серебра в использованном серебряном сплаве Ренея. 3.3Ы33. Длительное спенниие Ври 300' С Наконец, пытались изготовить электроды с никелевым опорным скелетом, используя серебряный сплав Ренея с 35 вес. а(а А! путем спекания без появления жидкой фазы.
При максимальной допустимой температуре спекания 558'С следовало ожидать с самого начала небольшой механической прочности электродов, 1-!о этот недостаток можно устранить при необходимости нанесением серебряного ДСК-слоя на пористую несушую пластину достаточной прочности (см. равд. 8А1). В табл. 8,2 приведено несколько примеров, где варьировалнсь состав смеси, температура и время спекання.
Спекание электрода № !38 в течение 30 мин при 550'С привело уже к сильной реакции сплава Ренея с никелевым опорным скелетом, вследствие чего электрод слабо вьпцелачивался в 5 и. КОН. Электроды № 137, 140 и 139, которые спекались при 450, 510 н 530'С и были изготовлены при тех же условиях, что и электрод № !38, реагировали с 5 н.
КОН значительно энергичнее. Такое спскание, не допуская заметной реакции сплава Ренея с никелевым опорным скелетом, с другой стороны, не обеспечивало достаточного спекаиия зерен опорного скелета. Электроды разваливались либо во время активации, либо в держателе электрода при подаче кислорода под небольшим давлением. При спекапии электрода № !41 вдвое большее время спекания и большее содержание серебряного сплава Ренея уже при 540' С привели к заметной реакции с опорным скелетом.
Вышелачпвание в 5 и. КОН, как и у электрода № 138, проходило медленно, Эти неудачи были поводом перехода к спеканию в течение нескольких часов при 500'С, н среди других экспериментов было проведено спекание электрода № !98 в течение 5 час и электрода № !96 в течение 9 час Ни в одном случае не наблюдалось сильной реакции с никелевым опорным скелетом, если даже электроды после активации обладали пирофорными свойствами, как и электроды № 137 — 141. Электрод № 198 разрушился во время активации. Электрод № 196 работал при давлении кислорода 1,5 ати, Его поляризациопная характеристика представлена на фиг. !23, При больших плотностях тока с него можно снимать почти вдвое больший ток, чем с электрода № 162, например при потенциале — 500 мв по отношению к обратимому кислородному электроду. Совершенно очевидно также его превосходство по сравнению с электродом № 148 яз-за большего содержания алюминия в использованном серебряном сплаве Ренся.
Недостаточная механическая прочность электрода обнаружилась, когда он разрушился при повышении давления кислорода до 2,5 ати. Несомненно, можно путем систематического изменения параметров изготовления добить. ся увеличения прочности, не ухудшая каталитнческих свойсте электродов. 8.312. Изготовление методом горячего прессования Э.ЗНЬ ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ Идеальная структура ДСК-электродов может быть достигнута, если при совместном спекании зерен сплава Репея с зернами опорного скелета состав сплава не изменяется вслед. отвис диффузионных процессов. Такие диффузионные процессы обычно нежелательны, так как они приводят к плохо контролируемым изменениям в структуре электродов. Иде- 23 э. Юсти, А.
Вннаель 354 Глава Р111 355 Кислородные электроды альный случай может быть осуществлен только приближенно, потому что спекание неизбежно связано с диффузионными процессами, Хорошее приближение получается тогда, когда удается диффузионные явления ограничить собственно зонами спекания, которые совпадают с местами соприкосновения зерен. Это возможно, например, в том случае, если, не ухудшая конечного результата, можно уменыпить температуру или продолжительность спекания или оба параметра одновременно. Уже давно известно, что при одновременном прессовании и спекании, т.
е. при так называемом горячем прессовании, при меньшем давлении прессования, более низкой температуре спекания и значительно меньшей продолжительггости спекания результаты получаются лучше гилги по крайней мере такие же, как и при раздельном прессовании и спекании Этот результат объясняется тем, что порошок при горячем прессовании приобретает пластичность, которая не достигается прн других условиях. Больше всего сказывается этот эффект в местах соприкосновения зерен, где давление максимальное.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
