[发明专利]电极用金属板及电极

说明书

技术领域

本发明涉及电解所使用的电极用金属板及电极。

背景技术

在电解领域中，鉴于低过电压性、低溶出性、成本等，而使用实施了镀铂的钛板作为通常的电极材料。为了提高这种实施了镀铂的钛板的电极寿命，提出了在电解用电极的放电面上形成了高度0.5mm以上的凹凸部的构成(日本专利第3467954号公报)。

而且，在电解领域中，要求高的能量效率、即高的电解效率。在电极表面形成0.5mm以上的凹凸部的上述现有技术可实现表面积的增大，应该有助于电解效率的提高。

但是，现状是在上述现有的电解用电极中，虽然随着表面积的增大而电解效率稍有提高，但表面积与电导(电解效率)之间无相关性，相对于表面积的增大，电导并未直线地增加。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3467954号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明是基于上述这样的情况而完成的，其目的在于，提供电解效率高的电解所使用的电极用金属板及电极。

用于解决课题的方法

用于解决上述课题而完成的发明是在水溶液或有机溶剂溶液中进行电解时所使用的电极用金属板，所述金属板具备算数平均粗糙度Ra[μm]相对于峰值数量Pc[个/mm]之比(Ra/Pc)为0.8以上的微细凹凸面。

通过电极而得的电导根据有助于电极的电解的面的形状而不同，因此本发明人对电极的表面形状与电导的关系进行了研究。结果发现，钛板表面的算数平均粗糙度Ra[μm]相对于峰值数量Pc[个/mm]之比(Ra/Pc)与电导相关，具体而言，通过使该比(Ra/Pc)为0.8以上，可以得到高的电导。上述比(Ra/Pc)与电导相关的理由并不确定，但推测如下。

电极表面的凹凸形状阻碍电极附近的电解液的流动，妨碍参与反应的离子的输送。根据电极表面的凹凸形状，该电极附近的电解液的流动发生变化而妨碍离子输送的程度不同，电导发生变化。与表面形状相关的参数中，认为上述比(Ra/Pc)与因电极附近的电解液的流动的阻碍而输送受到妨碍的离子量、即电导相关。

因此，该电极用金属板通过具备上述比(Ra/Pc)为0.8以上的微细凹凸面，从而得到高的电导，使用了该电极用金属板的电解的电解效率提高。

作为上述微细凹凸面的最大高度粗糙度Rz，优选为50μm以下。若上述微细凹凸面的最大高度粗糙度Rz超过上述上限值，则变得难以使进一步减小了邻接的峰间或谷间的间隔的凹凸形状形成为微细凹凸面。通过将上述微细凹凸面的最大高度粗糙度Rz设为上述上限值以下，从而使用了该电极用金属板的电解的电解效率进一步提高。

作为上述微细凹凸面的算数平均粗糙度Ra，优选为3.6μm以上且10μm以下。若上述微细凹凸面的算数平均粗糙度Ra低于上述下限，则变得难以使上述比(Ra/Pc)增大。另外，若上述微细凹凸面的算数平均粗糙度Ra超过上述上限，则微细凹凸面的峰值数量Pc容易变大，变得难以使上述比(Ra/Pc)增大。通过使上述微细凹凸面的算数平均粗糙度Ra在上述范围内，从而能够可靠地得到高的电导，使用了该电极用金属板的电解的电解效率进一步提高。

上述微细凹凸面的峰值数量Pc优选为0.5个/mm以上且5个/mm以下。若上述微细凹凸面的峰值数量Pc超过上述上限，则变得难以使上述比(Ra/Pc)增大。另外，若上述微细凹凸面的峰值数量Pc低于上述下限，则微细凹凸面的算数平均粗糙度Ra容易变小，因此变得难以使上述比(Ra/Pc)增大。通过使上述微细凹凸面的峰值数量Pc在上述范围内，从而能够可靠地得到高的电导，使用了该电极用金属板的电解的电解效率进一步提高。

该电极用金属板的上述微细凹凸面具有周期性的几何学图案的凹凸形状。通过使上述微细凹凸面的凹凸形状为周期性的几何学图案，从而与呈随机的凹凸形状的情况相比，能够得到高的电导，使用了该电极用金属板的电解的电解效率可靠地提高。

该电极用金属板的上述凹凸形状可通过轧制来形成。由此，能够容易地制造获得高电导的该电极用金属板，可降低电解用电极的制造成本。

该电极用金属板优选含有钛作为主成分。钛是耐化学试剂性优异且不易发生腐蚀的金属，由于含有钛作为该电极用金属板的主成分，因此在对钛实施了贵金属镀敷的电极上，即使反应性高的电解液从贵金属镀敷的针孔发生浸透，也可进行稳定的电解处理。

该电极优选使用上述电极用金属板来制作。对于使用上述电极用金属板制作的该电极而言，按照上述那样电解的电解效率与以往相比提高。