Устройство для электрофоретического осаждения карбонатных покрытий Советский патент 1979 года по МПК H01J9/06 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОФОРЕ ТИПЕ С КО ГО ОСАЖДЕНИЯ КАРБОНАТНЫХ ПОКРЫТИЙ В случае ианесенкя в таких устройствах карбонатных покрытий из водных суспензий, в процессе осаждения проис ходит изменение состава суспензии, а получаемое покрытие либо не удовлетворяет предъявляемым к нему требованиям, либо его вовсе не удается сформировать. Это обусловлено тем, что побочный процесс - электролиз воды на отрица- тельно заряженном электроде - приводит к выделению водорода и обогащению суспензии, содержащейся в емкости, гидроксил-ионами. Процесс анодного ра ворения способствует обогащению с ус- пензии катионами металла. Накапливаю щиеся в емкости в процессе электрофоретического осаждения ионы, снижая электрокин тический потенциал дисперсных частиц, резко ухудшают свойства суспензии, изменяют ее качественный состав. АгрегатиБНая, и седиментационная устойчивость водных суспензий резко падает. Полученные электрофорети- чес кие осадки оказываются вязкими и подвержены значительным деформациям, При высыхании на покрытии образуются наплывы и появляюася глубокие трещины Кроме того, возможные в известных устройствах замыкания . между электродами приводят к появлению искры, что в случае использования суспензий на основе органических дисперсионных сред может привести к их воспламенению. Целью изобретения является снижен токсичности и упрощение технологии нанесения карбонатных по-крытий. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для электрофоретического осаждения карбонатных позфытий, содержащее омкост1ь, мешалку, катод и анод дополнительно введены диафрагмы из ионообменных сМол, одна из которых заряженная анионами дисперсной фазы суспензии, расположена вплотную к катоду, а другая, зарях ённая катионами металла дисперсной фазы, расположена у анода, причем материал диафрагм имеет пористость 5-25 мкм. На чертеже представлено устройство для электрофоре тического осаждения кар бонатных покрытий. Устройство содержит емкость 1, катод 2, анод 3, на котором осаждается карбонатное покрытие, катионообменную диафрагму 4, заряженную катионами ме талла дисперсной фазы, ионообменную диафрагму 5, заряженную анионами дисперсной фаоы суспензии и мещалку 6. Емкость 1 выполнена из стекла, катод 2 и анод 3 выполнены из никеля и расположены коаксиально. Диафрагма 4 выполнена из ионообменной смолы на основе сульфированного сополимера стирола, заряжена ионами бария и расположена на расстоянии 4-5 мм от поверхности анода. Такое удаление диафрагмы позволяет осаждать карбонатные покрытия необходимых . Диафрагма 5 выполнена из ионообменной смолы на основе полиэтиленполиамина, заряжена карбонат-ионами и расположена вплотную к катоду. Диафрагмы, выполненные из ионообменных смол, обменивают ионы, образующиеся при прохождении сопутствующих электрофорезу химических реакций, на ионы, составляющие материал дисперсной фазы суспензии, для чего диафрагмы заряжены соответственно анконами и катионами дисперсной фазы. Анионообменная диафрагма расположена вплотную к катоду, а катионообменная - расположена вблизи анода. Такое расположение диафрагм является единственно ВОЗМО55СНЫМ, так как на электродекатоде протекает сопутствующих электрофорезу электролиз дисперсионной среды суспензии, т.е. воды, при этом выделяются ионы И и ОН . Ионы Н рекомбинируют в молекушз водорода, которые выделяются из суспензии в виде пузырьков. Выделяющийся на катоде водород препятствует образованию на нем покрытия, поэтому в предлагаемом устрой- , стве покрытие формируется на аноде. Ионы ОН остаются в суспензии и резко изменяют кислотность. Для того, чтобы не произощло изменение кислотности, вплотную к электрод-каахэду устанавливается анионообменная диафрагма. Именно на ней происходит необходимый ионный обмен. Обмен ионов, образующихся при электрохимическом растворении анода,на катионы дисперсной фазы суспензии происходит вблизи анода на катионообменной диафрагме. Вплотную к аноду диафрагма расположена быть не может, так как именно на аноде формируется карбонатное покрытие из водных суспензий. Пористость материала диафрагм обусловливается тем, что диафрагмы должны не только не препятствовать циркуляции суспензии через них, но и активно об