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新型钛基二氧化铅电极之表面层

发布时间: 2022-12-12 浏览:796

  表面层是 β-PbO2。在酸性溶液中电沉积 β-PbO2时,由于应力的大小和方向不可能不变化,因此不可能获得不存在畸变的β-PbO2。

  电积畸变的测定是使用弯曲电极来测定二氧化铅电沉积层中的畸变。弯曲电极一端固定在待沉积 PbO2的钛板上,钛板留有一侧面电沉积  PbO2,其余用树脂涂敷,使其绝缘。通过 β-PbO2电沉积完后弯曲电极的挠度求得电积畸变的大小。

  图 3-6 为新型电极和旧式电极的 PbO,的 X 射线衍射图。与旧式电极相比,新型电极的 α-PbO2稍多些,β-PbO2的衍射线尖锐些;旧式 电极的 α-PbO2少些,β-PbO2的衍射线稍宽些。

新型钛基二氧化铅电极之表面层

  图 3-6 电极表面 PbO2粉末 X 射线衍射图

  (a)新型电极;(b)旧式电极

  α-a-PbO2; β—β-PbO2

  Hall 公式可从衍射线线宽度求得结晶大小和晶格畸变:

  (Bcos6)/λ = 1/L +(esin0)/X

  把 PbO2衍射线画成曲线,如图3-7所示。

  从直线的截距求得结晶大小(L),从直线的梯度求得晶格畸变(ε)。Hall 公式中β是衍射线半高峰的实际宽度,λ是CuKa 线的波长。

  经过计算,新型电极中,L=0.92×10~7m,e =4.3 ×10*;旧式电极中,L=0.54×10-7m,ε =13.9×10*3。两者相比较新型电极二氧化铅 的结晶比较大,而畸变较小。这个结果与用弯曲电极测定的电积畸变的结果相一致。

新型钛基二氧化铅电极之表面层

  图3-7 Bcos0/λ与 sind/λ关系图

  —新型电极;—旧式电极

  在电沉积 β-PbO2层时,由其晶体结构所决定,不可避免地产生 β-PbO2镀层内固有的内应力,可通过向 β-PbO2层添加防腐蚀的、电化 学性能不活泼的颗粒物料和纤维物料来消除这种内应力。通过将颗粒物料和纤维物料加到 β-PbO2层中的方法,可以避免镀层中 β-PbO2的连 续结合,有利于把 β-PbO2层中由于电沉积产生的内应力分散开。

  只要是耐腐蚀,而且对 β-PbO2层的电化学活性没有影响,任何物料都可以用来加到和分散在 β-PbO2镀层中。金属氧化物,尤其是元素 周期表中IV族和V族的金属氧化物特别有效,例如钛、钽、锆、铅、铌和钒等金属的氧化物,也可以用这些金属的碳化物、氮化物或硼化物, 含氟树脂也可以用。

  添加物料量大约等于镀层总量的 0.01%~10%,物料的财粒或纤维直径最好小于 500μm。

  新型电极的电积畸变与旧式电极的电积畸变的比较见)3.6。

新型钛基二氧化铅电极之表面层

  表3-6 电沉积 β-PbO2条件及其电积畸变

  表3-6 表示混入氧化钽细粉末电沉积得到的 β-PbO2,其电积畸变测定结果。从表中数据可见,由微细氧化钽粉(-34目)组成的分散剂 可有效地抑制电积畸变的产生。电积畸变约少以旧式电极的电积畸变值为 1 来进行对比。β-PbO2形成时氧化钽细粉末作为分散剂添加时,电 积畸变可降低至原来的1/3左右。

  电沉积 β-Pb02实例 1:把 10mL 含氟树脂分散剂添加到1L30%硝酸铅溶液中制得含氟树脂的电沉积 β-PbO2电解溶液,针板作阴极,通氮 气搅拌,65℃,电流密度 2A/dm2,电解 2h,能得厚度约 0.3mm 的含有含氟树脂的 β-PbO2镀层。

  电沉积 β-PbO2实例 2:把 10g 粒度-0.042mm的氧化铌视加到 1L 35%硝酸铅溶液中作为电解溶液,用电磁搅拌器搅拌电流密度4A/dm2, 40℃,电解 2h,制得厚度约 1mm 的含有化铌粉末的β-Pb02层。


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