Способ питания электролизерапульсирующим tokom

Способ питания электролизерапульсирующим tokom

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(ц 794092

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.02.75 (21) 2101764/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 07.01.81 (51) М. Кл.

С 25С 3/06

Государственный комитет (53) УДК 621.357.1 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

С. Л. Гольдштейн, М. Л. Гольдштейн, Д. Ф. Ракипов и С. П. Распопин

Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С. М. Кирова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА

ПУЛЪСИРУЮЩИМ ТОКОМ

Изобретение относится к электролизу расплавленных сред, в частности, к импульсному электролизу с фиксированными значениями частоты и скважности импульсов. 5

Известны способы импульсного электролиза с указанием конкретных временных характеристик импульса тока (1).

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ питания 1о электролизера пульсирующим током, подаваемым на электроды, заключающийся в определении временных характеристик токового импульса по длительности установления переходных процессов (2).

Этот способ обладает существенными недостатками.

Во-первых, эффективность электролиза, проводимого при временных характеристиках токового импульса, определяемых косвенно и по асимптотической (не имеющей характерных точек) зависимости потенциал — время, может существенно отличаться от оптимальной. Во-вторых, способ не обеспечивает коррекции частоты и скважности в ходе электролиза.

Цель изобретения — автоматизация коррекции частоты и скважности импульсов.

Для этого в способе питания электролизера пульсирующим током, подаваемым на ЗО з °, ф !

2 н электроды, заключающимся в определении временных характеристик токового импульса, поверхность катода освещают пучком света и регистрируют изменение интенсивности отраженного пучка вследствие выделения на катоде частиц тугоплавкого металла, при этом электролиз при каждом импульсе проводят до максимального ослабления интенсивности отраженного пучка, а паузу — до момента ее максимального усиления.

Предлагаемый способ, включающий в себе прямое определение временных характеристик токового импульса и их автоматическую коррекцию в ходе электролиза, основан на том, что частицы тугоплавкого металла, выделяющиеся на исходно блестящей поверхности жидкого катода, снижают ее яркость, При этом затягивание зеркала катода слоем частиц тугоплавкого металла начинается на участках, наименее удаленных от анода, и распространяется на все большую площадь. Пропорционально этому процессу происходит уменьшение яркости поверхности. Во избежание выделения тугоплавкого металла на твердой подложке необходима бестоковая пауза, за время которой граница раздела солевой и металлической фаз очистится за счет изменения гидродинамического режима при выключе794092 нии тока, а также диффузии и отстаивания в жидком металле.

На чертеже схематически изображена конструкция электролизера и функциональная схема автоматической коррекции.

Электролизер содержит корпус 1, крышку 2, катодный тигель 3 с нижним токоподводом и жидким металлом 4, кольцевой анод 5, оптически прозрачный электролит

6, смотровые окна 7, 8 и источник света 9.

Цепи электролиза и коррекции содержат источник тока 10, систему коммутации 11 и светочувствительный датчик (СЧД) 12, помещенный в кожух с оптической насадкой. 15

При освещении свежей поверхности жидкого катода светом от источника 9 фототок в цепи коррекции включит цепь электролиза на время, необходимое для затягивания зеркала катода слоем тугоплавкого метал- 20 ла. При снижении яркости объекта до величины, пропорциональной пороговому фототоку, цепь электролиза автоматически отключится.

Таким образом, длительность импульса 25 определяют по изменению яркости поверхности катода от максимума до минимума, а паузу — по обратному процессу, для чего отраженный от поверхности пучок света пропускают через светочувствительный дат- 30 чик и полученным фототоком коммутируют цепь электролиза. В качестве коммутатора могут быть использованы триггеры, электронные ключи и т. п. При этом порог срабатывания системы коммутации может ре- 35 гулироваться в широком диапазоне в зависимости от оптических свойств конкретной электрохимической системы.

Определение частоты и скважности токовых импульсов .по изменению яркости по- 40 верх ности жидкометаллического катода возможно для большого класса ионных расплавов, например для солевых смесей, содержащих галогениды тугоплавких металлов. Такие электролиты оптически проз- 45 рачны в относительно широкой области температур.

В качестве конкретных электрохимических систем рассмотрены: электролит— смесь хлоридов щелочных металлов, содержащая ионы циркония; электроды — висмут, цинк, алюминий, свинец. При температурах не менее 750 С система обладает оптическими свойствами, удовлетворительными для реализации предлагаемого способа.

Питание электролизера пульсирующим током с частотой и скважностью, определенными по изменению яркости поверхности электрода с фиксацией отраженного пучка света и его преображением в фототок, управляющий системой коммутации цепи электролиза, позволяет осуществить автоматическую коррекцию временных характеристик импульсного электроосаждения тугоплавкого металла на жидком катоде в оптически прозрачном электролите.

Формула изобретения

Способ питания электролизера пульсирующим током, подаваемым на электроды, заключающийся в определении временных характеристик токового импульса, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью автоматизации коррекции частоты и скважности импульсов, поверхность катода освещают пучком света и регистрируют изменение интенсивности отраженного пучка вследствие выделения на катоде частиц тугоплавкого металла, при этом электролиз при каждом импульсе проводят до максимального ослабления интенсивности отраженного пучка, а паузу — до момента ее максимального усиления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 387026, кл. С 25С 1/00, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 447457, кл, С 25С 3/06, 1972 (прототип).

794092

Составитель Л. Фролова

Техред Н. Пенчко

Редактор T. Зубкова

Корректор Т. Трушкина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2709/4 Изд. № 103 Тираж 712 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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