Способ покрытия тел вольфрамом посредством электролиза расплавленных солей Советский патент 1928 года по МПК C25D3/54 C25D3/66 C25C3/34 C25D5/10 C25D5/54 

Предлагаемый способ покрытия вольфрамом тела, состоящего из электропроводного материала, заключается в том, что расплавленный вольфрамат (соль вольфрамовой кислоты) или смесь расплавленных вольфраматов подвергается электролизу при такой плотности тока, при которой вольфрам отделяется на теле, включенном вместо катода, в виде связного слоя. Вольфраматы суть соединения состава nXgOmWOs, где п и ш-целые числа, а X - металл. Согласно данных автора оказалось, что при предлагаемом способе электролиз протекает с весьма благоприятным результатом, если плотность тока составляет меньше 100 миллиампер на кв. см поверхности катода. Вообще рекомендуется исходить от вольфрамата или от смеси вольфраматов с низкими точками плавления. Согласно изобретению, электролизу подвергается, преимущественно, расплавленный щелочный вольфрамат или смесь расплавленных щелочных вольфраматов; особенно хорошие результаты получаются при электролизе вольфрамата лития (LioWOJ.

Температура, при которой производится электролиз, выше 900° С, так как при температуре низшей 900° С может получиться вольфрамовый туман, который не осаждается на катоде в виде твердого вещества, а остается в коллоидальном растворе в ванне. Вообще, рекомендовать, чтобы температура, при которой производится электролиз, лежала не слишком близко к точке плавления вольфрамата или смеси вольфраматов, так как, в случае малой разности между этими температурами, расплавленная масса

приобретает слишком сильную вязкость, которая препятствует хорошему ходу электролиза.

Поставленным условиям отвечает, например, вольфрамат лития (Li2WO4), который плавится, приблизительно, при 950°. Можно с выгодою применять и эвтеклическую смесь вольфраматов лития (Li2WO4) и калия (KgWOj, точка плавления которой, приблизительно, 500°, или известную смесь вольфраматов натрия (Na.WOj) и калия (KgWOJ, плавяшуюся приблизительно при 650, хотя хорошие результаты можно получить и при применении других вольфраматов состава nX2OmWOg.

При электролизе нужно вообше принимать меры, чтобы в ванне не начал образовываться слишком большой избыток WOg. Оказалось, что избыток WOg может вызвать отделение вольфрамовых бронз, содержаш,их меньше кислорода, чем вольфраматы и соответствующих обшей формуле pXaO-j-nWOs - mO. Эти вольфрамовые бронзы образуются иногда даже при избытке WOg, составляющем лишь . Катод, на котором осаждается вольфрам, может представлять однокристальное вольфрамовое тело. В таком случае, как оказалось, тело продолжает расти и дальше, как однокристальное тело. Для этого при электролизе однокристальную проволоку, однокристальные стержни из вольфрама и т. п. предметы включают, в виде катода против анода, который совершенно или почти совершенно окружает катод. Подобный анод может иметь, например, форму цилиндра или же может состоять из стерженьков, располагаемых параллельно друг другу, по форме многосторонней призмы.

Предлагаемый способ поясняется чертежом.

В фарфоровом тигле 1, содержащем вольфрамат лития (LijWOj расположены два электрода 2 и 3, из коих один-анод, состоит из вольфрама, а другой-катод, например, представляет тело, изготовленное из меди. Эти электроды соединены между собою через потенциометр, при чем 4 представляет источник постоянного тока, а 5-регулирующее сопротивление. Оказалось, что при этом происходит правильное отделение вольфрама на катоде и что этот вольфрам прочно пристает к катоду, в виде связного слоя, если напряжение между электродами составляет 0,08 вольт, а плотность тока 75 миллиампер на кв. см.

Если тело, которое желательно покрыть вольфрамом, состоит из вещества, к которому вольфрам пристает менее хорошо, то рекомендуется покрывать предмет сначала слоем, к которому вольфрам пристает хорошо. Так, например, желая покрыть вольфрамом железный предмет, его сначала покрывают медью и только после того покрывают вольфрамом. Для покрывания вольфрамом предметов из неэлектропроводного материала можно сначала снабжать их одним или несколькими слоями материала, проводящего электричество, а затем уже произвести покрывание вольфрамом, например, покрыть сначала графитом, затем медью и, наконец, вольфрамом.

При применении цилиндрического анода, однокристальная вольфрамовая проволока, включенная в качестве катода, имеющая диаметр в 300 микронов и погруженная на 3 см в расплавленный вольфрамат лития, вырастает в течение двух часов в однокристальные вольфрамовые стерженьки диаметром в 2 мм, если напряжение между электродами составляет 0,08 вольт, а плотность тока -100 миллиампер.

Предмет патента.

1. Способ покрытия тел вольфрамом посредством электролиза расплавленных солей, характеризующийся тем, что расплавленный щелочный вольфрамат или смесь расплавленных щелочных вольфраматов подвергают электролизу при температуре выше 900° С и при малой плотности тока порядка 100 миллиампер на кв. см поверхности электрода или ниже, с целью осаждения вольфрама в виде плотного слоя.

2. В способе, охарактеризованном в п. 1 в случае покрытия вольфрамовым осадком непроводящих тел, предварительное покрытие таковых одним или несколькими слоями электропроводного материала.

3.В способе, охарактеризованном в п. 1, применение в качестве катода однокристального вольфрамового тела.

4.При охарактеризованном в п. 3 способе применение такой формы анода, чтобы он совершенно или почти совершенно охватывал катод.