用于电解器的表面改性的不锈钢阴极的制作方法【专利摘要】工业上通过盐水的电解来生产氯酸钠，并且因此是一种能源密集型方法。一种用于这种以及其他工业方法的改进的阴极是一种低镍含量的不锈钢，该不锈钢的表面已被适当地改性。通过适当量的表面粗化，该阴极在仍然保持抗腐蚀性的同时，在电解过程中提供改进的过电压。【专利说明】用于电解器的表面改性的不锈钢阴极【
技术领域：
】[0001]本发明涉及用于工业电解，诸如生产氯酸盐产品的盐水电解中的阴极电极。具体地，本发明涉及用于此类用途的表面改性的、低镍含量的不锈钢阴极。【
背景技术：
】[0002]氯酸钠在工业上主要是通过对氯化钠盐水进行电解以产生氯气、氢氧化钠和氢气来生产的。氯气与氢氧化钠立即反应形成次氯酸钠，然后次氯酸钠转化成氯酸盐。在整个电解过程中，涉及的复杂的电化学和化学反应取决于如下参数：电解液的温度、pH、组成和浓度，阳极和阴极的电势和过电压，以及设备和电解体系的设计。为了获得最优的结果，重要的是槽参数的选择，诸如电极尺寸、厚度、材料、阳极涂层选择以及尾气。[0003]氯酸盐电解器中的阴极电极的材料选择和配置对于电解的效率以及阴极在该电解器中的苛刻条件下的耐久性来说是特别重要的。对材料和设计组合进行选择，从而获得可能的在运行过程中的过电压特性连同抗腐蚀性和抗起泡性、成本、可制造性、以及耐久性特性的最佳组合。如果采用包含涂层基底的阴极，则必须考虑基底与这些涂层的相容性。优选地，任何改进的阴极电极都能够替代目前电解器设计中的那些，而不需要对于其他部件(像通过焊接将它们附接到其上的载板）的其他主要设计和材料改变。[0004]借助对电解过程中在阴极处发现的过电势的改进，也许能改善常规的氯酸盐电解器的效率。根据在电解器内导致的一种典型的损耗击穿，阴极过电势占总损耗的大约38%(430mV)，其中其他关键损耗与电解液电阻、阳极过电势、金属电阻以及"重铬酸盐效应"（这是由当采用重铬酸钠作为缓冲剂并且用于抑制次氯酸根和氯酸根离子在阴极处的还原时在阴极上成膜而引起的）有关。[0005]在商用的单极性和混合氯酸盐电解器设计中，阴极典型地是无涂层的碳钢类型，如Domex级钢、C1008以及Stahrmet?。后一Stahrmet?阴极使用挑选的具有特定元素组成的钢，以便避免和/或降低使用时的氢鼓泡以及氢脆。就在运行条件的正常范围（例如，从2.5kA/m2至4.OkA/m2的电流密度和从60°C至90°C的温度）内的槽电压和过电势而言，此类阴极与常规的DSA?(形稳阳极）阳极组合表现相当好。它们还是电解器的一种相对低成本的部件。[0006]然而，即使在带有阴极保护的正常运行条件下，无涂层的碳钢电极易受腐蚀（生锈），这导致阴极减薄，不希望的金属离子进入电解液中，并且减少阴极寿命。在电解器的预期寿命内，典型地存在停工和供电中断，这些加速了阴极的腐蚀。电解液中的金属离子沉积在电极上并且可能通过这种类型的结垢同时影响阳极和阴极性能，产生槽电势升高以及氧气生成的症兆，并且导致更高的运行成本。阴极将主要显现出在整个工作区域上或多或少地均匀分布的点蚀式表面侵蚀。这种类型的腐蚀对于暴露于次氯酸盐的碳钢阴极是典型的。由于在使用当中以及重新使用之前必须除去该垢，需要对阴极进行机械清理（例如通过喷砂）并且酸洗。典型地，显著量的材料（大部分为铁）在这种处理中被除去，使得碳钢阴极需要相当大的腐蚀裕量来补偿材料的损失，从而导致需要更厚的阴极并且因此降低了每单位体积的活性电极面积。此外，当阴极被翻新并且放回使用时，电解器中阴极与阳极之间的间隙将会增大，导致电压增大。[0007]作为一个替代方案，可以考虑将其他材料用作氯酸盐电解器阴极。然而，不同于在相关的工业氯碱电解过程（其中，氯化钠盐水经受电解以形成氢氧化钠、氢气和氯气产物）中，不能采用基于镍或包含显著量的镍的阴极。镍的存在导致次氯酸盐的分解速率增大，并且因此降低产物收率而且产生比正常情况更高水平的氧气。这引起了安全性的担忧，因为氧气可能潜在地与所存在的氢气结合得到不安全的、爆炸性的混合物。因而，将不含镍的或者至少具有低的镍含量（例如，小于按重量计约6%)的阴极用于氯酸盐电解。[0008]某些等级的不锈钢（例如，铁素体的、马氏体的、双相的、以及沉淀硬化的）是低镍含量等级的不锈钢，并且可以在其抗腐蚀性特性方面提供优于碳钢的优势。然而，当用作氯酸盐电解中的阴极时，这些类型的不锈钢、以及实际上一般不锈钢至少当它们典型地被制备用于商业用途时，表现出实质上比碳钢更高的过电压。[0009]作为另一个替代方案，在本领域中已经建议多种涂层用于制备用作盐水电解器中的电极的涂层基底的目的。例如，加拿大专利申请CA2588906披露了用作氯酸盐电解的涂层的纳米晶合金。也已建议Ru02型涂层作为盐水电解中的电极涂层。然而，使用碳钢基底的阴极不能容易地用典型的贵金属和含有Ru、Ir、Ti、或类似物的混合氧化物涂层来涂覆。当使用常规方法涂覆时，存在附着性和降解的问题。进而，这导致这些涂层的耐久性问题，由于当底层的碳钢基底被腐蚀时，它们简单地"剥落（exfoliate)"或"脱落（flakeoff)"。(在US7122219中，试图解决旨在用于氯碱电解的电极的这种问题。）非常难以获得与氯酸盐电解器中的标准商用阳极的5至8年预期寿命相匹配的碳钢涂层阴极。[0010]众所周知的是，金属基底的适当的表面处理（例如喷砂）可以导致改进所涂覆的涂层的附着性。并且已知的是（例如，如US6017430中所披露的），对碱金属氯化物水溶液电解中使用的阴极进行喷粗砂处理可以通过增大其表面积来降低该阴极处的氢过电压。然而，还为人熟知的是，表面平滑度对于更好的不锈钢抗腐蚀性是重要的。由于当不锈钢干净且光滑时，它们最耐腐蚀，已特别寻求低的表面粗糙度以用于极端腐蚀性环境中，例如盐水电解器内的环境。[0011]在工业中以多种方式来表征粗糙度。粗糙度参数（诸如粗糙度的算术平均值，表示为Ra，以及粗糙度的均方值，表示为Rq)通常被用来量化表面粗糙度，并且通过标准方法进行确定。此外，还可以用更多定性的术语（诸如"光洁度"）来对表面进行表征。No.4光洁度不锈钢是一个通用的抛光光洁度，比其他常见的光洁度更暗淡，并且通常用于其中外观和清洁度重要的工作表面或类似物（例如，用于在食品、奶制品、饮料、以及制药工业中使用的设备）。根据ASTMA480，N〇.4光洁度的艮通常可以高达0.64微米。Ra可以为Rq的大约80%，并且因此No.4光洁度的Rq在某种程度上将小于1微米。[0012]然而，尽管在这些多种粗糙度特性与其他特性（诸如外观和抗腐蚀性）之间存在相关性，两个表面可以具有相同的Ra(和/或相同的Rq)但取决于如何获得表面条件而具有不同的外观或抗腐蚀性。例如，此类特性可以取决于光洁度是否是定向的或随机的（例如，分别通过带式磨耗或喷砂获得）以及其他因素（诸如取向）而改变。[0013]虽然工业氯酸盐电解法已经相当先进，仍然存在对越来越大的效率、电解器寿命、以及成本降低的希望。【
发明内容】[0014]本发明通过提供表现出所希望的过电压以及抗腐蚀性特性的改进的电解阴极来解决这些需求。例如，可以获得与用碳钢阴极所见的那些类似或更好的过电压，以及与用常规不锈钢制成的阴极所预期的类似的抗腐蚀性。此类阴极对于氯酸盐电解是有用的并且可以用于其他工业电解方法。[0015]出人意料地，如果已对表面进行改性或处理以便获得一定表面粗糙度，则用某些不含镍或低镍含量（例如，小于按重量计约6%)的不锈钢制成的阴极可以实现这两种特性。潜在地适合于此目的的低镍含量不锈钢包括某些铁素体的、马氏体的、双相的、以及沉淀硬化的不锈钢。可以有利的是采用包含一种或多种稳定化掺杂物的不锈钢。适合的掺杂物包括Cu、Mo、N、Nb、Sn、Ti、V、以及W。还可以有利的是在某些实施例中采用具有低碳含量的不锈钢，例如，小于按重量计约〇.03%并且优选小于按重量计约0.005%。[0016]具体地，低镍含量不锈钢可以是一种铁素体不锈钢，诸如430、430D、432、*436S等级的不锈钢，或一种包含Mo、Sn、Ti、和/或V掺杂物的铁素体不锈钢。铁素体等级的不锈钢典型地含有磷和硫杂质。该不锈钢可以优选地包含少于按重量计约0.03%的磷以及少于按重量计约0.003%的硫。此外，低镍含量不锈钢可以是一种双相不锈钢，诸如S31803、S32101、S32205、S32304、S32404、S82011、或S82122贫/低合金等级的双相不锈钢。[0017]已经发现，在约1.0微米与5.0微米之间的范围内的表面粗糙度Rq关于过电压是适合的，并且还可以提供改进的抗腐蚀性。具体地，具有小于约2.5微米的Rq的铁素体不锈钢看来是适合的。[0018]表面改性的不锈钢可以直接（无涂层的）用作工业电解器中的阴极，诸如氯酸钠、氯酸钾或高氯酸钠电解器。为用于这种实施例中，可以将阴极焊接到由碳钢或不锈钢制成的载板上。有利地，如果将阴极焊接到由一种适当的不锈钢制成的载板上并且电解器的剩余部分也是由一种适当的不锈钢制成，则该电解器不需采用阴极保护单元。[0019]可替代地，表面改性的不锈钢可以用作阴极中的基底，该阴极包含施加到基底上的电解增强涂层。表面改性可以改进适合的电解增强涂层的附着性。并且此外，虽然表面改性的基底的过电压优势在新的涂层阴极中也许不是立即必需的或观察到的，但当该涂层最终磨损掉时，则暴露出底层的表面改性的不锈钢基底。在这时，暴露的基底此刻展现出本发明的组合的过电压和抗腐蚀性优势，并且从而延长阴极的有效寿命，超过现有的工业标准Stahrmet?的有效寿命。[0020]因此，通过将低镍含量不锈钢阴极的表面粗化至在约1.0微米与5.0微米之间的表面粗糙度Rq，在保持阴极的抗腐蚀性的同时，可以降低盐水的电解过程中氯酸盐电解器阴极的过电压。可以采用多种粗化方法，例如用氧化铝粉末对阴极表面进行喷砂。【专利附图】【附图说明】[0021]图1比较了若干种代表性的表面改性的SS430阴极样品、一种比较性的SS430样品以及一种常规软钢样品的微型槽电压对电流密度曲线图。[0022]图2绘制了实例中SS430阴极样品的随表面粗糙度而变的在若干个代表性的电流密度下的微型槽电压。[0023]图3比较了多种Ru02涂覆的、表面改性的SS430阴极样品与一种常规软钢样品的微型槽电压对电流密度曲线图。[0024]图4比较了若干种代表性的表面改性的铁素体阴极样品与一种常规软钢样品的微型槽电压对电流密度曲线图。[0025]图5比较了包含常规碳钢阴极的槽与包含已经根据本发明进行了表面处理的SS430阴极以及掺杂的铁素体阴极的槽在正常条件下的电解中试槽电压对运行天数的曲线图。【具体实施方式】[0026]除非上下文另外要求，在整篇说明书和权利要求书中，术语"包含（comprise)"、"包含着（comprising)"等等应被解释为开放性的、包容性的意义。术语"一个/一种（a/an)"等等应被认为意指至少一个而不限于只有一个。[0027]此外，有意作出以下定义。在数值背景下，术语"约"应解释为意指加或减10%。[0028]不锈钢指的是具有最低按质量计10.5%的铬含量的钢合金。[0029]表面粗糙度Rq指的是如根据标准JIS2001或IS01997所测定的粗糙度的均方值，并且是以下的实例中所使用的。[0030]并且在此，电解增强涂层指的是氯酸盐电解器中电极上的涂层，该涂层导致在正常运行过程中过电压的降低。多种此类涂层组合物在本领域中是已知的，并且典型地包含贵金属组合物如Ru02。[0031]在另外的用于工业生产氯酸盐的常规电解器中，已出乎意料地发现如果某些低镍含量不锈钢的表面已经被适当地改性，则它们是用作阴极电极的改进的材料。此类阴极在保持从常规不锈钢所预期的希望的抗腐蚀性的同时，表现出与用碳钢所获得的那些类似或更好的所希望的过电压特性。[0032]适合的不锈钢是不含镍的或具有小于按重量计约6%的镍含量。若干种类的不锈钢满足此要求，包括铁素体的、马氏体的、双相的、以及沉淀硬化的不锈钢。此外，可以有利地在不锈钢中采用一种或多种稳定化掺杂物。适合的此类掺杂物包括Cu、Mo、N、Nb、Sn、Ti、V、以及W。还可以有利地采用具有低含碳量或非常低含碳量，即按重量计小于约0.03%或小于约0.005%的含碳量的不锈钢。（已知碳通过与氢气反应形成甲烷而促进氢脆。因此，在析氢阴极中存在的碳越多，则越有可能在阴极基底中形成甲烷。甲烷在基底中的晶粒边界或缺陷（诸如硫化物或氧化物类型的夹杂物）中的累积会造成基底的鼓泡和脆变）。[0033]具体地，铁素体不锈钢可以是适合的，并且突出之处在于主要合金元素为铬（从约10.5wt%至27wt%的范围内），这提供了在所有温度下的稳定的铁素体组织。由于其低的含碳量，铁素体不锈钢具有有限的强度，但可以具有良好的延展性，并且它们很少发生硬化。这些合金的韧性相当低，但这对于用作电解器中的阴极来说并非必要要求。在无保护的情况下，富Cr的铁素体不锈钢在热的含氯液体中最终受腐蚀，但不像碳钢那么快。富Cr不锈钢的释氢过电势比碳钢高。富Cr不锈钢与碳钢相接触时看起来并不腐蚀得更快，由于前者并不充当后者的牺牲阳极。这对于替换或升级商用电解器中的碳钢阴极的实现方式是重要的，由于电解器中载板的阴极侧可能仍旧为碳钢，并且因此铁素体不锈钢将与其相容。Cromgard?是一种潜在适合的铁素体不锈钢的实例，具有约12%的Cr含量并且表现出良好的可焊性。当然可替代地，还可以采用由适合等级的不锈钢制成的载板，从而消除所有存在的碳钢并且因此消除使用异种金属带来的任何问题。[0034]测试已表明，包括430、430D、432、以及436S的铁素体等级可以是适合的。并且具体地，某些包含掺杂物的超低间隙的铁素体型不锈钢已经显现出对电解器过电压的显著改进。还可以预料的是，其他铁素体等级将是适合的，包括包含Mo、Nb、以及V掺杂物（分别处于按重量计约1.8%、1.6%、以及0.06%的示例性量值）的444等级，以及434、439、441、442和446等级的不锈钢。[0035]其他低镍含量的铁素体或马氏体不锈钢合金可以含有钥，这为它们提供在大多数化学环境中远远优于常规碳钢的抗腐蚀性。存在许多类型的这些合金，它们含有其他元素，如Mn、Si、Al、Se、Cb、Cu、Ta、N、以及W，这些元素可以为此类应用提供在电导率、表面活性、可制造性和/或耐久性方面的额外的益处。例如，其中Cr在从约4wt%至18wt%的范围内的双相不锈钢，又称为铁素体-奥氏体不锈钢，具有比铁素体不锈钢更好的焊接特性。可以预期，某些双相不锈钢合金，诸如UNS牌号S32101、S32304、以及S82441等级（例如，分别为商业化的LDX2101?、LDX2304?或LDX2404?)连同S31803、S32205、以及S82122,提供除了性能优势之外的如下优势，包括优越的抗腐蚀性、可制造性（还具有比铁素体不锈钢更好的焊接特性）、以及可商用性。[0036]为了获得与用碳钢所获得的类似或更好的过电压，必须对常规的低镍含量不锈钢的表面进行粗化，典型地使得其表面粗糙度Rq为大于约1.〇微米。例如，旨在用于以下实例中的常规430等级的铁素体不锈钢如得到时的表面粗糙度Rq为小于0.1微米。利用喷砂方法和氧化铝粉末对其表面适当地进行粗化。[0037]可以考虑用本领域已知的不同方法中的任何一种来对不锈钢表面进行粗化。例如，与喷砂一起，替代性的磨耗技术（例如，台式喷砂（tableblasting)、带式喷砂（beltblasting)、筒式喷砂（cylinderblasting))以及包括化学蚀刻、微机械加工、和微纟先削在内的方法也可以用来适当地增大表面粗糙度。然而，也如本领域已知的，这些表面特征可能根据所用的详细方法而变化。例如，通过喷砂获得的表面特征可以根据所用粉末的类型(例如，氧化铝、碳酸氢钠、碳化硅、玻璃珠、碎玻璃）、粉末粒径、喷嘴尺寸、压力、距离、角度等而变化。并且像光化学机加工的工艺允许将表面铣削并且研磨至更精确的深度并且至更大的&值。[0038]虽然为了获得所希望的过电压，要求低镍含量不锈钢的增大的表面粗糙度，但过度的粗糙度可能导致不能接受的腐蚀特性。基于以下实例，高达5.0微米的表面粗糙度Rq值仍可以是可接受的。在某些情况下，可以优选高达约2.5微米的值。然而，可能必需的是，由于电解器的正常运行而维持为阴极提供的阴极保护，或在电源中断或关闭的情况下提供替代性的保护手段。[0039]表面改性的低镍含量不锈钢阴极可以替代现有的常规碳钢阴极，同时有利地提供更好的耐久性、成本和性能。可以成功地将此类阴极焊接到标准的碳钢载板上以作为常规碳钢阴极的替代品用于工业电解器中。焊接可以通过填充焊丝（例如焊条）、保护气体、备用吹扫、以及焊接参数（包括电流、电压、以及速率）的不同组合来完成。因此，对于翻新的电解器槽以及新的电解器系统都不需要进行主要的电解器设计改变。此外，也许有可能将本发明的阴极合并入将来的设计（例如，双极性型的）中。[0040]可替代地，如果工业电解器完全由适当的不锈钢制成并且因此例如阴极被焊接到由不锈钢制成的载板上，则该电解器可以不用阴极保护并且因此可能不需要采用阴极保护单元。[0041]本发明的其他优点包括从更低的阴极过电势获得的节能。并且，在具有更好的某些等级的抗腐蚀性的情况下，可以认为更薄的阴极实施例每单位体积的电解器产生更多的产物和/或对于相同的产出水平允许尺寸和成本减少。还可能的是，由于由更粗糙的光洁度所产生的"锚固作用"以及避免了与碳钢腐蚀相关的失效机理，就附着性和耐久性而言，此类表面改性的阴极将与电解增强涂层更相容。并且，即使没有获得显著的优势，一旦涂层已磨损掉或者另外失效了，预期底层的表面改性的不锈钢基底将继续提供正常运行并且实质上比常规的碳钢基底存留更长时间，从而延长此类涂层阴极的有效寿命。[0042]以下实施例已被包括以说明本发明的某些方面，但不应被解释为以任何方式进行限制。[0043]实施例[0044]微型槽测试：[0045]在静态条件下在实验室微型槽中测试了一系列的阴极材料样品，但在其他方面与商用氯酸盐电解器中经历的那些类似。微型槽构造使用一种阴极材料样品作为槽阴极并且使用一种经调整的DSA?作为槽阳极。两个电极都是扁平片材。活性测试表面积为2cm2并且它们之间的间隙为5.8mm。电解液是浓度为450/115/5gpl的NaC103/NaCl/Na2Cr207的水溶液。将这些电极浸入在80°C测试温度下的电解液中。与商用电解器不同，在测试过程中电解液不进行循环并且不持续供应盐水原料。[0046]其中指示的，各种阴极材料样品是表面改性的，并且在组装到微型槽内之前测量它们的粗糙度。然后添加新鲜的电解液，加热到测试温度，并且进行极化测试，该极化测试涉及在记录槽电压的同时，使所施加的电流密度从0.5kA/m2直至6kA/m2斜变。然后停止测试，并且检查样品电极的腐蚀迹象。[0047]利用三丰表面粗糙度仪（MitutoyoSurfteSt)SJ210来测定表面粗糙度Rq。对每个阴极材料样品在2.5至6英寸的采样长度内在随机位置处进行六次表面粗糙度采样，并且对每次采样测定与中线的最大偏差。所报告的Rq是这六个偏差的平方的算术平均值的平方根。[0048]所测试的未改性的阴极材料样品包括：[0049]-具有2.16iim的测量的Rq的Stahrmet?软钢（在附图和表中表示为"软钢"）[0050]-具有供应商的2D轧制光洁度并且具有0.26i!m的测量的Rq的420A等级不锈钢(SS420A)(在附图和表中表示为"SS420A-0.26iim"）[0051]-具有供应商的光亮轧制光洁度并且具有0.06i!m的测量的Rq的430等级不锈钢(SS430)(在附图和表中表示为"SS430-0.06iim"）[0052](注意：两种不锈钢样品均具有类似的低镍含量，即〈0?25wt%，并且均包含一定量的Mn、S、P、Si、Cu和Mo。SS420A等级具有按重量计0.25%和12.83%的C和Cr含量，并且还具有微量的Al。SS430等级具有按重量计0.04%、16.64%、和0.03%的C、Cr、和N含量。）[0053]通过取与上面类似的SS420A和SS430样品并且使它们经受使用120目的氧化铝粉末的人工喷砂工艺来制备表面改性的阴极材料样品。所测试的表面改性的样品包括：[0054]-被喷砂处理至所测量的表面粗糙度Rq为1.73iim的SS420A(在附图和表中表示为"SS420-1.73iim"）[0055]-被喷砂处理至在从0.86iim至4.62iim范围内的多个表面粗糙度Rq的一系列SS430样品（在附图和表中根据其表面粗糙度表示为"SS430-0.86iim"至"SS430-4.62iim"）[0056]此外，以一定范围的Ru02负载量来制备Ru02涂覆的、表面改性的SS430阴极材料样品。阴极材料样品是通过最初对如上的430不锈钢样品进行喷砂并且然后用RuC13溶液进行内部涂覆，接着进行热处理步骤来制得的。确切地，对样品进行除油、冲洗、并且然后在室温下用10%的HC1溶液蚀刻5分钟。再次冲洗并且干燥后，施用一种RuC13在有机溶剂中的溶液。将涂覆的样品干燥，并且然后在约420°C下进行热处理20分钟。多于一次的施用涂覆和热处理用于获得更大的负载量。[0057]所制备和测试的Ru02涂覆的、表面改性的样品汇总于以下表1中：[0058]表1?Ru02涂覆的、表面改性的样品【权利要求】1.一种用于工业电解器的阴极，所述阴极包括不锈钢电极，所述不锈钢电极包含小于按重量计约6%的镍，并且其特征为表面粗糙度R,在约1.0微米与5.0微米之间。2.如权利要求1所述的阴极，其中所述不锈钢电极的特征为表面粗糙度R,小于约2.5微米。3.如权利要求1所述的阴极，其中所述不锈钢是铁素体不锈钢。4.如权利要求3所述的阴极，其中所述不锈钢选自430、4300、432、以及4365等级的铁素体不锈钢。5.如权利要求1所述的阴极，其中所述不锈钢包含选自以下组的稳定化掺杂物：Cu、Mo、N、Nb、Sn、Ti、V、#&W。6.如权利要求3所述的阴极，其中所述铁素体不锈钢包含Mo掺杂物。7.如权利要求3所述的阴极，其中所述铁素体不锈钢包含Sn掺杂物。8.如权利要求3所述的阴极，其中所述铁素体不锈钢包含Ti掺杂物。9.如权利要求3所述的阴极，其中所述铁素体不锈钢包含V掺杂物。10.如权利要求1所述的阴极，其中所述不锈钢是双相不锈钢。11.如权利要求10所述的阴极，其中所述不锈钢选自S31803、S32101、S32205、S32304、S82441、S82011、以及S82122等级的双相不锈钢。12.如权利要求1所述的阴极，其中所述不锈钢包含小于按重量计约0.03%的碳。13.如权利要求12所述的阴极，其中所述不锈钢包含小于按重量计约0.005%的碳。14.如权利要求1所述的阴极，其中所述不锈钢包含小于按重量计约0.03%的磷以及小于按重量计约〇.003%的硫。15.如权利要求1所述的阴极，所述阴极包含施加到低镍含量的不锈钢电极上的电解增强涂层。16.-种工业电解器，所述工业电解器包括如权利要求1所述的阴极。17.如权利要求16所述的工业电解器，其中所述工业电解器是氯酸钠电解器。18.如权利要求16所述的工业电解器，其中所述阴极被焊接到由碳钢或不锈钢制成的载板上。19.如权利要求18所述的工业电解器，其中所述阴极被焊接到由不锈钢制成的载板上，并且所述电解器中不存在阴极保护单元。20.-种在盐水电解的过程中在保持阴极的抗腐蚀性的同时降低工业电解器阴极的过电压的方法，所述方法包括将包含小于按重量计约6%的镍的不锈钢阴极的表面粗化至在约1.0微米与5.0微米之间的表面粗糙度R,。21.如权利要求20所述的方法，其中所述粗化包括用氧化铝粉末对所述阴极表面进行喷砂。【文档编号】C25B11/04GK104271809SQ201380021398【公开日】2015年1月7日申请日期:2013年4月15日优先权日:2012年4月23日【发明者】P·科扎克,D·萨默斯,B·兰申请人:凯密迪公司