[其他]新型銠基非晶態金屬合金及其作為鹵素電極的應用

無效

• 申請號: 86105607
• 申請日: 1986-06-23
• 公開（公告）號: CN86105607A
• 公開（公告）日: 1987-02-25
• 發明（設計）人: 喬納森·H·哈里斯;邁克爾·艾倫·坦霍夫爾;羅伯特·卡爾·格拉西里
• 申請（專利權）人: 標準石油公司
• 主分類號: C25B11/08
• 分類號: C25B11/08;C25B11/10;C25B1/26
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 李雒英

本發明所述及的是新型非晶態金屬合金，它們可被視為金屬並能導電。非晶態金屬合金材料，近年來由于它們獨特地將特別適合各種新用途的機械、化學及電學諸性能結合起來而已成為令人感興趣的材料。非晶態金屬材料具有隨成分而變化的性能，高硬度及高強度、可彎性、軟磁性及鐵電子的諸性能、極高的耐蝕和耐磨性，不尋常的合金成分以及高度耐輻射破壞的性能。這些特征對于諸如低溫焊接合金、磁泡存儲器、高場超導器及電力變壓器芯用軟磁材料之類的應用來說，是合乎要求的。

鑒于它們的耐蝕性，本發明的非晶態金屬合金特別可以用作鹵素釋放工藝中的電極，如在我們的待批申請，U.S????Ser.No.705，687中所提出的。其它作為電極的應用包括氟、氯酸鹽和過氯酸鹽的生產以及有機化合物的電化學法氟化。這些合金也可用作氫滲透膜。

非晶態金屬合金材料所具諸性能的無與倫比的結合可以歸因于非晶態材料中的無序原子結構，它保證了材料在化學上均勻而且材料中不存在擴展性缺陷，已知這類缺陷會限制晶態材料的性能。

一般情況下，非晶態材料是以將材料從熔融態急劇冷卻的方法形成的。這樣的冷卻是在數量級為10⁶℃/秒的速度下產生的。提供這樣的冷卻速度的工藝有濺射、真空蒸發、等離子噴射以及自液態直接淬火。液態直接淬火法在商業上獲得極大成功，是因為已知有種種合金可以用這一技術制成，例如薄膜、帶及絲多種形狀。

美國專利No.3，856，513敘述了通過直接由熔體淬火所制得的各種新型金屬合金混合物並對此工藝進行了全面討論。該專利敘述了用將合金混合物從高于其熔點的溫度急劇冷卻的方法所制成的磁性非晶態金屬合金。該方法是使一股熔融金屬流流入維持在室溫下的旋轉雙輥的尖劈狀間隙中。所制成的帶狀淬火金屬，如X射線衍射測量所表明，實際上是非晶態的，可塑的，而且具備350，000磅/吋²（2415百萬帕左右的抗拉強度）。

美國專利No.4，036，638敘述了鐵或鈷與硼的二元非晶態合金。所要求保護的非晶態合金是用真空熔鑄法制成的，該法中熔融合金在約100militorr的低真空中通過節流孔並對著一個旋轉著的圓柱體噴出。這樣的非晶態合金被制成連續的帶材並且均呈高度的力學硬度和韌性。

上述的那些非晶態金屬合金與實施本發明所用的合金不同，它們未曾被建議用作電解工藝中的電極。關于從氯化鈉溶液釋出氯的工藝，在美國專利No.4，339，270中制造並敘述了一些鈀-磷基金屬合金，該美國專利公開了種種由10-40%（原子比）磷及/或硅以及90-60%（原子比）鈀、銠和鉑三種元素中的二種或二種以上元素所組成的三元非晶態金屬合金。可以存在其中的添加元素有鈦、鋯、鈮、鉭及/或銥。這些合金可以用作電解的電極而且該專利揭示了它們在電解鹵化物滲液時具有高度耐蝕性。

這些合金的陽極特征已由三個專利權人，M.Hara、K.Hashimoto和T.Masumoto進行過研究並在各種雜志上作了報導。一篇這樣的出版物題為“非晶態Pd-Ti-P合金在NaCe滲液中的陽極極化行為”（lectrochemica????Acta，25，第1215-1220頁（1980年））敘述了鈀屑和磷在高溫時發生反應，形成磷化鈀，然后與鈦一起熔融。產生的合金然后以轉輪法成形，成為10-30微米厚的帶材。

“含釕、銠、銥或鉑的非晶態三元鈀-磷合金在熱氯化鈉濃溶液中的陽極特性”刊載于“應用電化學雜志”（Journae????of????Apptied????Eeectro-chemistry????13，第295-306頁（1983年）），敘述了標題中所述的合金，這些合金也是用轉輪法從熔融狀態制造的。也制造了鈀-硅合金，但經評定卻發現不符合作陽極用的條件。所報導的陽極合金被發現更加耐腐蝕並且比DSA具有更高的氯活性及更低的氧活性。

最后，“非晶態鈀-銥-磷合金在熱氯化鈉濃溶液中的陽極特性”刊載于“非晶態固體雜志”，54，第85-100頁（1983年），敘述了這些合金也是用轉輪法制造的。再次報導了中等耐蝕性、高度氯活性及低氧活性。

作者們發現，這些合金的電催化選擇性比那些由金屬鈦所支承的釕、鈦氯化物混合物所組成的已知形穩陽極（DSA）要高得多。DSA的一個缺點是，氯化鈉的電解不完全放出氯而同時也有部分氧生成。所報導的合金對氧釋放的活性比DSA小。