チタンの溶融塩電解

点击翻译按钮获取中文摘要

NaCl-KCl等モル溶融塩には、TiCl_2が、740℃で少なくとも8mol%以上溶解した。LiCl-KCl共晶塩であるが、過去に溶解度が0.2mo1%としていた文献があり、これは間違いの可能性がある。また純NaClに800℃で42mol%の溶解度があると報告している文献もあり、こちらがより正しいと推察される。電解実験は、実験の都合上、NaCl-KCl等モル溶融塩よりも融点の低いNaCl-25mass %KCl-45mass%CsCl溶融塩を用いて行った。仕込み組成1mol%濃度に相当するTiCl_3を仕込み、540℃で金属チタンをアノードとして定電流電解を行うと、まずチタン薄膜が電析し、その後チタンが不均一に成長した。従って、最初、物質拡散律速でなかった電極反応が次第に物質拡散律速に変化した可能性がある。これは、回転電極を用いた場合でも同様であったが、回転電極を300rpm程度にすると、チタン電析膜の厚さの増加傾向が認められた。膜厚は、60分の-200mA/cm^2の定電流電解でおよそ、0.2～2.8ミクロン程度であった。また、薄膜部には酸素濃度が高いという特徴もあった。これは電解初期に溶融塩中の酸素濃度が高かったためと推測される。また、電解に寄らずチタンの不均化反応によっても、溶融塩に浸漬させるだけで非常に薄いチタン膜が得られた。その厚さは、60時間で、わずか0.2ミクロン以下であり、電析したチタン膜よりもはるかに薄い。一方、沖らによって報告されている定電位パルス電解でも電解実験を試行し、報告通りチタン電極に対して、1.5s-0.25V、1.5秒OVのパルス電解を行うと、90分の電解で0.2ミクロン程度の良好なチタン膜が成長した。