1598005406-c7dd8660448dd542c8c2f5c17a2e095d (811207), страница 67
Текст из файла (страница 67)
% Хп (см. равд. 8.24). Оказалось, что электрод № 316, спрессованный при тех же условиях, что и электрод № 297, обладает незначительной пористостью и также может работать лишь при давлении не менее 3 ати. Вследствие меньшего содержания цинка, чем в электроде № 297, активация проходила еще медленнее. Небольшое содержание цинка в серебряном сплаве Репея обусловило и незначительный ток, снимаемый с электрода (см.
фиг, 126). Сильное влияние давления как «критического» параметра в методе горячего прессования видно из сравнения электродов № 315, 322, 323, 327 и 328, изготовленных с никелевым порошком Е, а также при сравнении электродов № 318 и 321 со скелетом из карбонильного никеля. При прочих примерно равных условиях изготовления применяли следующие давления прессования: 1600, 1200 и 800 кг/с»72 (см. табл, 8.3). Например, через электрод № 318, спрессованный под давлением 1200 кг/см', газ начинал проходить лишь при давлении кислорода более 3,0 ати, а через электрод № 321 (давление прессования 800 кг/см') — уже при 2,0 ати.
Еше более пористыми были электроды, изготовленные с никелевым порошком Е. Проскок газа через электрод № 315, спрессованный под давлением 1600 кг/см', наблюдался при давлении кислорода 3,0 ати; через электроды № 322 и 323, изготовленные при давлении 1200 кг/слгт, — менее чем при 1,5 аги и через алек~роды № 327 и 328 (давление прессования 800 кг/см') — при давлении, несколько большем 1,0 пти Рабочее давление во всех случаях было примерно на 0,5 ати выше. (Опо устанавливалось таким, чтобы через ненагруженный электрод проходило несколько куб. сантиметров кислорода в 1 ман.) 366 Глава УШ 367 Кислородные электроды Расход газа измерялся по перепаду давления при прохождении через капилляр. Измерение расхода газа в зависимости от катодной нагрузки на электрод показало, что восстановлению подвергается не тот кислород, который проходит через ппаткасть катаднаеа тока 1, луауоме ф и г.
123. расход кислорода иа серебряном дСК-катоде М 323 в зави симости от плотности иатодиого тока. (1 ММ»аеп. Ст. СООтВЕтетВУЕт ПРИИЕОНО 0,1 СМЧМПП Оа ПРИ НОР». УСЛ Х Д 1=41,5 Л 0,1' С ° 1=а2,0 а 1,5' С электрод без нагрузки, а дополнительное его количества, подаваемое к электроду. Поэтому становится понятно также, что нагрузка на электрод может быть более 200 льаусеиа.
Результаты измерений, представленные на фиг. 128, позволяют дать в первом приближении следующее соотношение ДЛя Козффнцнсита ИСПОЛЬЗОВаиня Гааз: 21гали» (Ьт — )20)/721 (гьь — давление в лтлт масл. ст., соответствующее расходу газа Сопоставление электродов, спрессованных при различном давлении, показывает, как сильно влияет этот параметр Для изготовления многослойных электродов (см. равд. 8.4) могут понадобиться еще более подробные исследования. Различное поведение электродов, изготовленных с никелевым порошком 1 и порошком карбонильного никеля, указывает на то, ф иг. 127. Поляризаииоииые характеристини горячепрессоваииого серебряного ДСК-натода аЧа 323 с никелевым опорным сиелетои при различных температурах.
Этот тип аиектролов напевно воспроиаволитси. Элеитролит — 5 н. КОИ; р =2,2 п~пи1 о,= ь':, 1 25,5 е 0,2 с1 С1 1=41,5 а о,т' с1 х 1=51,4 а 1,0' су Ф с 52 и 1,5' с. что еше более грубый никелевый материал для опорного скелета (размер частиц 20 — 100 мк) позволит легче добиться необходимой пористости. Остается открытым также вопрос, каким образом, изменяя рабочую температуру и давление прессования, можно добиться лучших результатов.
На фиг. 127 представлены поляризационные кривые электрода № 323 для различных температур, При рабочем давлении 2,2 ати через электрод без нагрузки проходило около 7 см' кислорода в 1 мин. Этого количества было бы достаточно при полном восстановлении молекул О, в ионы ОН- при значении силы тока 2 а, или плотное~и тока 200 льа/смз, г е ъ са ее и уса 2 да ли оса лю Ггутаткасть катаднага така ь', ма!слуг Глава ИП Кислородные электроды при нагрузке 1). Так, например, при 41,5'С и катодной плотности тока 250 ма)см' полезно используется несколько более 50% подводимого кислорода. Вопрос о хотя бы незначительном участии кислорода, проходящего через электрод без нагрузки, в электрохимической реакции не может быть решен из-за недостаточной точности измерений.
То же самое относится к вопросу о том, восстанавливается ли электрохимически потребляемый кислород полностью до ионов ОН- или он частично или полностью превращается в ионы НОэ. Для этого нужно было бы либо'использовать двухслойные электроды (см. разд, 8.42), работающие без утечки газа, либо количественно определять кислород, прошедший неиспользованным через поры.
В заключение следует кратко остановиться на преимушествах, которые может дать метод горячего прессования при изготовлении других типов ДСК-электродов Был спрессован никелевый ДСК-электрод со скелетом из карбонильного никеля (№ 202) при температуре 500' С и давлении 4 т)см'.
Сплав Ренея состоял из 50 вес. % % и 50 вес. % Л!. Максимальный диаметр частиц порошка никеля Ренея 35 мкм. На 1 вес. ч, никелевого сплава Ренея приходилось 1,5 вес, ч, карбонильного никеля. Несмотря на большое давление прессования и высокую рабочую температуру, электрод получился с удовлетворительной пористостыо и мог работать в качестве диффузионного электрода при давлении водорода 2 атп. Более хрупкие никелевые сплавы Ренея оказались значительно более жаропрочными, чем исследованные до сих пор серебряные сплавы Ренея, и использование большого давления прессования в сочетании с высокой температурой не привело к чрезмерному уплотнению электрода. У электрода снизилась лишь относительно высокая предельная плотность тока при анодном рас~ворении водорода (ср.
с равд. 4.!1). Изготовление медных ДСК-электродов с медным опорным скелетом вообще оказалось выполнимо только методом горячего прессования. При применении медных сплавов Ренея жидкая фаза появлялась уже при 548'С, и спекание выше этой температуры было невозможно. Электроды, изготовленные горячим прессованием при давлении 4000 кг/см' и температуре выше 400'С, имели удовлетворительную пористость. Использованные медные сплавы Ренея обладали достаточной жаропрочностью.
Электроды с успехом использовались как газодиффузионные для электрохимического растворения окиси углерода [19). Такие медные ДСК-слои могут служить, кроме того, наружными слоями вентнльных электродов (см. разд. 8.43). 8.313. Изготовление методом спекания электрическим током Наконец, следует указать еще один метод изготовления ДСК-электродов, основанный на использовании для спекания джоулева тепла, выделяющегося при пропускании электрического тока.
Так, Шварц-Бергкампф [24) при исследовании начала спекания железных металлокерамических изделий установил, что при пропускании через прессованное изделие даже невысоких значений тока происходит значительное упрочнение. При прохождении тока в течение 2 мин температура повышается лишь на 2 — 3'С. Из этого автор делает вывод, что «соединение металлов должно вызываться переходом электронов, обеспечивающих электропроводностьж Однако можно думать, что при таком небольшом суммарном разогреве в очень малых контактных зонах повышение температуры вначале могло быть очень значительным. Но если при спекании повышение температуры происходит лишь вблизи зон спекания, т.
е. в мес~ах соприкосновения зерен, являющихся одновременно зонами электрического контакта, то это означает, что таким путем можно еше ближе подойти к «идеальной структуре» ДСК-электродов, чем при горячем прессовании. В этом случае диффузионные процессы происходят главным образом в собственно зонах спекания. Выделяемое при прохождении тока тепло в сопротивлениях контактов зерен вызывает повышение температуры в течение микросекунд [25, 26). В зонах спекания темпера~ура выше, чем внутри зерен, где она не должна достигать температуры размягчения или плавления применяемых металлов и сплавов. Чтобы избежать выравнивания температуры теплопроводностью, надо применять очень короткие импульсы тока.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
