Электродный материал

Электродный материал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к синтезу неорганических веществ, а именно электродных материалов для электрохимических датчиков, которые могут быть использованы для определения концентрации оксида алюминия в расплавленных солях. С целью увеличения чувствительности и термостойкости материала при работе датчика и повьшения коррозионной стойкости, материал, состоящий из оксида олова, оксида хрома и оксида молибдена, содержит указанные компоненты в следующем соотношении , мас.%: Сг,0 5-30; МоО, 1-10; SnO,j остальное. Материал получают следующим образом. Исходную смесь тщательно перетирают, спрессовывают в виде цилиндров п-ри удельном давлении 2500 кг/см ц прокал шают при 1000-1100°С на воздухе в течение 20-30 ч. Получают материал, обладающий высокой коррозионной стойкостью, о чем свидетельствует низкое содерг жание компонентов электродного матег риала в электролите, высокой термостойкостью и чувствительностью к содержанию оксида алюминия в расплаве. с s

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (Ш (5D 4 С 01 N 27/30

ГОСУДАРСТВЕНН61Й КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4292621/31-25 (22) 03. 08. 87 (46) 30. 03.89. Бюл. N- 12 (71) Институт химии Уральского научного центра АН СССР и Уральский политехнический институт им. С,M.ÊèðoBà (72) Г.Д.Милова, Б.Б.Гушин, Г. В. Базуев, В, A.ËåáåäåB и Г. П.Швейкин ° (53) 541. 135. 5 (088, 8) (56) Патент Швейцарии Р 594964, кл. С 25 С 3/00, опублик. 30.12.77.

Патент Швейцарии Ф 592163, кл. С 25 С 3/00, опублик.14.10.77. (54) ЭЛЕКТРОДНЫЙ МАГЕРИАЛ (57) Изобретение относится к синтезу неорганических веществ, а именно электродных материалов для электрохимических датчиков, которые могут быть использованы для определения концентрации оксида алюминия в расИзобретение относится к синтезу неорганических веществ, а именно электродных материалов для электрохимических датчиков, которые могут быть использованы для определения концентрации оксида алюминия в расплавленных солях, в частности, при электролитическом получении алюминия из криолит-оксифторидных расплавов.

Цель изобретения — увеличение чувствительности датчиков, повышение коррозионной и термической стойкости материала.

Поставленная цель достигается тем, что материал, содержащий оксид олова, плавленных солях. С целью увеличения чувствительности и термостойкости материала при работе датчика и повышения коррозионной стойкости, материал, состоящий из оксида олова, оксида хрома и оксида молибдена, содержит указанные компоненты в следующем соотношении, мас.%: Cr О 5-30; МоО

1 †; Sn0 остальное. Материал получают следующим образом. Исходную смесь тщательно перетирают, спрессовывают в виде цилиндров при удельном давлении 2500 кг/см и прокаливают при 1000-1100 С на воздухе н течение

20-30 ч. Получают материал, обладающий высокой коррозионной стойкостью, о чем свидетельствует низкое содер-. жание компонентов электродного мате-, риала в электролите, высокой термо стойкостью и чувствительностью к содержанию оксида алюминия в расплаве, 2

4:ь оксид хрома и оксид молибдена, содерСб жит указанные компоненты в следующем соотношении, мас.%:

Сг О 5-30

МоО 1-10 ЯР

SnO, Остальное

Предлагаемый электродный материал получают следующим образом.

Исходную смесь, состоящую из окси-,@ да олова, оксида хрома и оксида молибдена, тщательно перетирают, спрессовывают в виде цилиндров при удельном давлении 2500 кг/см и прокаливают при 1000-1100 С на воздухе в течение 20-30 ч. Получают материал, обладающий высокой коррозионной и тер1469429 мической стойкостью, о чем свидетельствует низкое содержание компонентов электродного материала в электролите (табл. 1), и высокой чувствительностью к содержанию алюминия в расплаве (табл. 2) . Состав полученного материала контролируют рен тгенографическим и химическим анализом.

Корроз ионную стойкость материала 10 определяют в криолит-оксифторидном расплаве с содержанием 2Х глинозема при 970 С после выдержки в течение

48 ч. Содержание компонентов электродного материала определяют в остыв- 15 шем расплаве с помощью квантометра

ARL-720D0S и лазерной микроспектральной установки 1МА-10.

Термостойкость электродного материала проверяют на количество воздуш- 20 ных теплосмен.

Чувствительность материала к изменению концентрации оксида алюминия в расплаве устанавливают потенциометрическим методом. Измерения проводят 25

s электролите с концентрацией оксида о

2,7 при 970 С в, интервале концентраций оксида алюминия в расплаве 1-10 .

Предлагаемые составы являются оптимальными, так как при содержании в у материалах оксида хрома и молибдена в количестве, меньшем или большем . предлагаемого, уменьшается термостойкость и коррозионная стойкость материалов (увеличивается содержание ис ходных оксидов в электролите, а также понижается чувствительность материала к содержанию. А1 0 в электролите (табл. 1 и 2, электродный материал с запредельным содержанием компонентов)ь,0

Пример. Берут 7,8 г оксида олова, 2,0 r оксида хрома и 0,2 г оксида молибдена, истирают, спрессо- ° вывают в виде цилиндра диаметром 10 мм при удельном давлении 2500 кг/см и 45 прокаливают при 1000 С в течение 30 ч.

Получают 10 г материала при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Оксид олова 78

Оксид хрома 20

Оксид молибдена 2

По результатам испытаний содержание компонентов материала в расплаве после выдержки в нем при 970 С в течение 48 ч составляет 0,004 мас.Х

$пО и 0,001 мас,X Сг,О . Оксид молибдена в расплаве отсутствует (табл. 1). Величина потенциала в зависимости от концентрации оксида алюминия в расплаве составляет 8-159 мВ (табл. 2). Материал выдерживает 13 теплосмен.

Для сравнения в табл. 1 и 2 приведены данные по термостойкости (количество воздушных теплосмен), коррозионной стойкости (содержание компонентов электродного материала,в электролите) и чувствительности (значение электродного потенциала при заданной концентрации оксида алюминия в расплаве); электродного материалапрототипа, предлагаемого электродного материала и электродного материала, содержание компонентов в котором выходит за указанные пределы.

Предлагаемый материал обладает высокой чувствительностью к содержанию оксида алюминия в расплаве и вы сокой коррозионной стойкостью, поскольку электродный потенциал предлагаемого материала равен 8-160 мВ при содержании оксида алюминия 1-10Х.

Предлагаемый материал выдерживает 1118 теплосмен.

Формула изобретения

Электродный материал дпя электрохимических датчиков на основе оксида олова, оксида хрома и оксида мо-. либдена, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности, термостойкости и коррозионной стойкости, электродный материал содержит компоненты в следующем соотношении, мас.Х:

Cr Оз, 5-30, МоО 1-10

SnO Остальное

1469429

Та блиц а 1

Термостойкость электродного материала и содержание компонентов в электролите

I l

Электрод Содержание в электродном ный мате- материале, мас. Х

Ко личе с тво теплосмен

Содержание в электролите, мас.Х. риал

ЬпО Cr О. МоО

Cr О МоО

SnO

Прототип

2

Предлагаемый

2

4

С запредельным содержанием компонентов

2

2,7

0,28

fO

0 0012 0,001

О, 0010

0,0015 0,002

О, 0011

94

78

0,007

0,004

0,006

0,005

11

13

18

2

13

0,5

0,93

1,01

3,2

0,15

0,12

1,09

2,8

1,7

0,71

0,06

0,03

0,009

32

4,5

Та блица 2

Элект- Содержание в матери- Потенциал электрода, мВ, при концентрации Al O родный але, мас,% в расплаве

SnO Сг О МоО 1% 2% 4% 6Х 8Х 10%

98,0 1,5 0,5

97,2 2,0 0,8

118 75 45

120 76 44

23

12

98 61

97 60

99 62

97 59

159

161

158

94,0 5,0

78,0 20 0

85,0 10,0

60,0 30,0

1,0

2,0

5,0

10,0

36

37

38

22

2f

24

137 89 56

130 86 52

29

16

55,0 32,0 13 0

50 0 35 0 15 0

Прототип

2

Предлагаемый

2

4 запредельным содержанием ! компонентов

98 1,5 0 5 5 1,28 0,7

97220088 0,091 0,09

Зависимость электродного потенциала от концентрации оксида алюминия в расплаве

1469429 держание и мат е, мас.X по Cra05 No

1Х 2Х

40,0 40,0 20,0

950 45 05

118 75 45

125 88 51

24

12

2

Составитель А.Шитов

Редактор А. Лежнина Техред М. Ходанич

Корректор М. Самборская

Заказ 1353/50 . Тираж .788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина, 101

Эл ро

ЭФ4

Продолжение табл.2

Потенциал электрода, мВ, при концентрации . а0в и расплаве