(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピネルフェライト相および酸化ニッケル相を含む酸化物相と、前記スピネルフェライト相の中に分散する金属相とを有し、
前記スピネルフェライト相を構成する元素比率Ｆｅ／Ｎｉが２．５〜３．５の範囲であり、前記元素比率とは、スピネルフェライト相の組成式をＮｉｘＦｅｙＯ４としたときのｙ／ｘすなわちＮｉ元素に対するＦｅ元素の比率であり、
電解用電極の断面において、前記酸化ニッケル相と前記スピネルフェライト相の占有面積比率（酸化ニッケル相／スピネルフェライト相）が０（０を含まず）より大きく０．１５以下であることを特徴とする、電解用電極。
【請求項２】
前記電解用電極の断面において、前記金属相の占有面積に対する前記酸化物相の占有面積の比率が８０／２０〜９５／５であることを特徴とする、請求項１に記載の電解用電極。
【請求項３】
前記金属相は、Ｃｕ及びＮｉを含むことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の電解用電極。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電解用電極を有する、電解装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解用電極及びそれを使用した電解装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
希土類金属の精錬において塩化物電解法や酸化物電解法がある。塩化物電解法は混合希土類化合物を塩化希土類の水和物とする方法であり、塩化希土類の吸湿性があるため、脱水工程が必要となり、その際塩素ガスやその他の公害ガスが発生するため回収処理装置も必要となる。また、塩化物を除去するために行う、電気分解に伴い副産物として大量の塩素ガスが発生する。これに対し、酸化物電解に用いる溶融塩電解法での発生ガスは、陽極である炭素に由来する一酸化炭素（ＣＯ）もしくは酸化炭素（ＣＯ２）が大部分であるため、公害としての問題点が塩素ガスに比べて少ないという長所があった（非特許文献１）。
【０００３】
しかしながら前記の事柄に対し、近年、地球温暖化の観点から、さらにＣＯ，  ＣＯ２ガスを削減することが求められており、環境に考慮したＣＯ，  ＣＯ２ガスを発生しない不活性陽極の開発が精力的に行われている。この不活性陽極にフェライト材料を用いると使用条件として８００℃〜１０００℃といった高い温度領域においても、溶融塩中での溶解度が低く耐食性が高い特徴があるが導電性が悪く電解効率が悪化してしまうとういう欠点があった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】希土類の材料技術ハンドブック：ＮＴＳ
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０３−１４０４９０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は不活性陽極を使用し、溶融塩電解時に生成する金属に対しＣ濃度の低い溶融塩精錬を行うことである。希土類等を溶融塩電解で生成させる際、陽極に炭素を用いた場合、陽極炭素の一部が、パウダー状のカーボンになるためこれが陰極で生成される金属のＣ濃度を上げる原因となっていた。これを防ぐため陰極周りにＢＮ製の隔壁を配置し、陰極の周りにＣ濃度を上げないような対策が取られていた（特許文献１）。しかしながら、近年高性能な磁石を作製する際Ｃ濃度が重要なファクターで、さらに高純度のものが求められている。ＢＮ製の隔壁においても粒径の小さいものであれば隔壁を経て希土類の生成時に入ってしまう問題があった。高性能な磁石を作製する際Ｃ濃度が重要なファクターとなっておりさらにＣ濃度が低いものが求められていた。
【０００７】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、導電性および低炭素な金属生成物を得られる電解用電極及びそれを利用した電解装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達するために、本発明はスピネルフェライト相および酸化ニッケル相を含む酸化物相と、前記酸化物相の中に分散する金属相とを有し、スピネルフェライト相の元素比率Ｆｅ／Ｎｉが２．５〜３．５の範囲であることを特徴とする電解用電極である。ここで、スピネルフェライト相の元素比率とは、該スピネルフェライト相の組成式をＮｉｘＦｅｙＯ４としたときに、ｙ／ｘすなわちＮｉ元素に対するＦｅ元素の比率をいうこととする。
【０００９】
本発明の電解用電極は金属相及び酸化物相を有しており、電極の導電性を担う金属相が、耐食性に優れる酸化物相の中に分散している構造を有している。これにより、電解時の高温に曝されたときに金属相中の金属成分が電解質中に溶出することが抑制され、優れた耐食性と優れた導電性とを両立することができる。また、本発明の電解用電極を用いれば、電解質中への不純物元素（例えば電解用電極の金属成分）の溶出が抑制されることから、純度の高い目的物（例えば希土類Ｄｙ、Ｎｄ等）を得ることが可能である。また、本発明の電解用電極においては、電解用電極の金属相に含まれる金属成分以外に、スピネルフェライト相におけるＮｉ及びＦｅの元素比率Ｆｅ／Ｎｉを２．５〜３．５の範囲とすることで、スピネルフェライト相の導電性をになうＦｅ２＋の量を増加させ、よって電解用電極の導電性を向上させ、電解電流によるジュール熱の発生を抑制することができる。そのため、電解中の電力ロスを抑制でき、入力電力に対する十分な目的物精製効率を得ることができる。同時に、ジュール熱により電解用電極自体が不要に発熱することが抑制されるため、電解用電極の腐食を良好に防止することが可能である。
【００１０】
本発明に係る電解用電極の望ましい態様としては、酸化物相と金属相の構成比率は、前記電解用電極の断面における金属相の占有面積に対する酸化物相の占有面積の比率が８０／２０〜９５／５であり、更に好ましくは８０／２０〜８６／１４である。
【００１１】
上記のような酸化物相と金属相の占有面積の比率の範囲にすれば、耐食性及び導電性に優れた電解用電極が得られる。
【００１２】
本発明に係る電解用電極の望ましい態様としては、Ｃｕ、Ｎｉを金属相として用いることが好ましい。
【００１３】
金属相にＣｕを含むことで導電性の観点から好ましい、さらにＮｉを含むことで多溶融への溶解度が低く耐食性の観点から好ましい。
【００１４】
本発明の望ましい態様としては、電解用電極の任意の断面で、酸化物相の酸化ニッケル相とスピネルフェライト相の占有面積比率（酸化ニッケル相／スピネルフェライト相）が０（０を含まず）より大きく０．１５以下となる内部構造を有することが好ましい。
【００１５】
この電解用電極の内部構造中の酸化物相であるスピネルフェライト相と酸化ニッケル相を比較すると、スピネルフェライト相の導電率が酸化ニッケル相の導電率より高い。そのため酸化ニッケル相の占有面積を減らすことで、高い水準で導電性と耐食性を両立することが可能である。
【００１６】
本発明の望ましい態様としては、本発明の電解用電極有する、電解装置を用いることが好ましい。
【００１７】
上記、電解用電極を有する、電解装置を用いて溶融塩電解を行うと低炭素濃度の金属を生成することが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、高温に曝されても十分に高い耐食性と導電性とを兼ね備え、かつ電力ロスの小さい電解用電極を提供するとともにそれを用いた電解用装置を使用することで低Ｃ濃度の金属の精錬ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は本発明の一実施形態に係る電解用電極の断面の一部を拡大して示す模式図である。
【図２】図２は実施例１での電解用電極の断面の反射電子像である。
【図３】図３は本発明の一実施形態に係る電解装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。図１は、本実施形態の電解用電極の断面の一部を拡大して示す模式図である。
【００２１】
［電解用電極］
電解用電極は主成分として酸化物相１０を含有し、副成分として金属相２０を含有する。酸化物相１０は、さらにスピネル型結晶構造を有するスピネルフェライト相１２と、酸化ニッケルを含有する酸化ニッケル相１４とを有している。また、本実施形態の電解用電極においては、金属相２０は酸化物相１０、特にスピネルフェライト相１２の中に分散している。すなわち、金属相２０はスピネルフェライト相１２内に閉じ込められた構成となっている。なお、電解用電極は焼結体であることから、スピネルフェライト相１２の内部、酸化ニッケル相１４の内部、及び／又は各相の境界部分に、少量の空孔（図示せず）を有する。
【００２２】
本発明に係る電解用電極においては、該電解用電極に含まれるスピネルフェライト相の元素比率Ｆｅ／Ｎｉを２．５〜３．５の範囲とする。Ｆｅ／Ｎｉの比率が２．５未満となると、スピネル構造が、ＮｉＦｅ２Ｏ４となり、２価のサイトをＮｉが占有してしまう。その結果、導電性をになうＦｅの２価成分が出現しなくなるため、電解用電極の導電性が悪化する傾向にある。また、Ｆｅ／Ｎｉが３．５より大きくなるとスピネルフェライト相の耐食性が悪化してしまう傾向にある。
【００２３】
本発明に係る電解用電極の望ましい態様としては、酸化物相と金属相の構成比率は、前記電解用電極の断面における金属相の占有面積に対する酸化物相の占有面積の比率が８０／２０〜９５／５であり、好ましくは８０／２０〜８６／１４である。
【００２４】
電解用電極の断面におけるスピネルフェライト相１２の面積比率は、任意の断面で、好ましくは５５〜９５％であり、より好ましくは８０〜８６％である。スピネルフェライト相１２の組成含有率が大きくなり過ぎると、金属相２０の面積比率が減少し、電解用電極の導電性が低下する傾向にあり、スピネルフェライト相１２の組成含有率が小さくなり過ぎると、酸化ニッケル相１４が増加した場合は導電性が悪化し、金属相２０が増加した場合は耐食性が悪化する。
【００２５】
電解用電極の断面における酸化ニッケル相１４の面積比率は、任意の断面で、好ましくは０（０は含めず）〜２６％であり、より好ましくは１〜１５％である。酸化ニッケル相１４の組成含有率がこの範囲を外れると、電解用電極の導電性が低下する傾向、及び優れた耐食性が損なわれる傾向にある。
【００２６】
電解用電極の断面における金属相２０の面積比率は、焼結体全体を基準として、５〜２０％であり、好ましくは１４〜２０％である。金属相２０の面積比率が大きくなり過ぎると、電解用電極の優れた耐食性が損なわれる傾向にあり、金属相２０の組成含有率が小さくなり過ぎると、電解用電極の導電性が低下する傾向にある。
【００２７】
上述した電解用電極におけるスピネルフェライト相１２、酸化ニッケル相１４及び金属相２０が所望の構造、すなわち、金属相２０が、スピネルフェライト相１２及び酸化ニッケル相１４を含む酸化物相１０の中に分散している構造を形成していることは、電子顕微鏡の反射電子線像（ＢＥＩ）を用いて、電解用電極の断面を５００倍に拡大した画像において確認することができる。
【００２８】
本発明に係る電解用電極の望ましい態様としては、金属相２０は、Ｃｕ及びＮｉを含むことが好ましい。金属相にＣｕを含むことで導電性の観点から好ましい、さらにＮｉを含むことで多溶融への溶解度が低く耐食性の観点から好ましい。
【００２９】
本発明に係る電解用電極の望ましい態様としては、本発明のいづれかの電解用電極有する、電解装置を用いることが好ましい。
【００３０】
本発明に係る電解用電極を陽極として用いることで従来陽極に炭素を使用した場合に比べ、溶融塩電解で腐食した炭素が陰極側で生成する金属（例えばＮｄ、Ｄｙ等）に対し炭素の混入を防ぐことが可能となる。
【００３１】
［電解用電極の製造方法］
次に、本実施形態に係る電解用電極の製造方法について説明する。
【００３２】
本実施形態の電解用電極の製造方法は、フェライト酸化物と金属粉末とを混合して混合粉末を得る混合工程と、混合粉末を成形して成形体を得る成形工程と、成形体を所定の雰囲気および温度で焼成して焼結体を得る焼成工程と、を有する。以下、各工程の詳細について説明する。
【００３３】
混合工程では、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）と酸化ニッケル（ＮｉＯ）とを、所望のモル比率で含有する原料粉を仮焼き粉砕して得られるフェライト酸化物粉末と、金属粉末を準備する。そして、フェライト酸化物粉末と、金属粉末とを、金属粉末に対するフェライト酸化物粉末の面積比率が８０／２０〜９５／５となるように両者を配合する。この配合粉末をボールミル等の通常の混合手段で混合して混合粉末が得られる。金属粉末は金属単体でもよいし、所望の質量比率で２種類以上の金属粉末を混合して溶融化し、合金化した合金粉末（平均一次粒子径が１０〜３０μｍ）を用いてもよい。また、混合手段としては湿式法でも乾式法でもよく、粉末が均一に混合されるものであれば特に限定されない。
【００３４】
成形工程では、バインダが添加された混合粉末を、通常の金型の中に充填し、プレス成形して成形体を作製する。このように、通常の乾式成形によって、成形体を作製することができる。なお、成形方法は乾式成形に限定されるものではなく、混合粉末と溶媒とを含むスラリーを、溶媒を除去しながら加圧成形する湿式成形であってもよい。また、バインダは特に限定されるものではないが、良好な成形性が得られるという観点から、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）が好ましい。
【００３５】
焼成工程は、不活性ガス（例えば、窒素ガス又はアルゴンガス）雰囲気下で行う。不活性ガス雰囲気下で成形体を焼成することにより、金属粉末の酸化を防ぐと共に、酸化ニッケルが還元されＮｉが遊離し金属粉単体であってもＮｉとの合金化を促進させることができ、電解用電極の導電率の低下をより高い水準で防ぐ作用がある。
【００３６】
焼成工程における、焼成温度および焼成時間を変化させることにより、スピネルフェライト相の組成を制御することができる。例えば、上述の焼成雰囲気下で、成形体を昇温して、好ましくは１３００〜１４００℃、より好ましくは１３５０〜１４００℃の焼成温度で、好ましくは１０〜５０時間、より好ましくは２０〜３０時間焼成して焼結体を得る。焼成温度が低すぎると、スピネルフェライト相のＮｉＦｅ２Ｏ４が分解せず、ＮｉＯとＦｅ３Ｏ４を形成しないため２価のＦｅが生成せず導電率が低くなる傾向にある。一方、焼成温度が高すぎると、焼結体密度が低くなる傾向にある。ただし、焼成設備の耐熱性や、製造コスト低減の観点からも、焼成温度の上限は好ましくは１４００℃である。、焼成時間が短すぎるとＮｉＦｅ２Ｏ４の分解が不十分となり、スピネルフェライト相の導電率が低くなる傾向にある。
【００３７】
上述の焼成条件を変更する以外にも酸化物の組成を制御することによりスピネルフェライト相の組成を制御することも可能である。
【００３８】
焼成工程および酸化物の組成制御によって得られた焼結体は、そのまま電解用電極としてもよいし、加工して所望の形状を有する電解用電極としてもよい。また、用途は特に限定されないが、得られた焼結体は高温に曝されても高い耐食性と導電性とを兼ね備えていることから、溶融塩電解用電極として好適に使用することができる。
【００３９】
本実施形態の製造方法では、フェライト酸化物粉末と、金属粉末とが所定の比率で配合された原料を用いるとともに、これによって、図１に示すように、スピネルフェライト相１２及び酸化ニッケル相１４を含有する酸化物相１０と、酸化物相１０の中に分散している金属相２０とを有する焼結体を得ることができる。
【００４０】
以上の製造方法によって、上述の実施形態に係る電解用電極を得ることができる。本実施形態の製造方法では、金属相２０が酸化物相１０の中に分散した焼結体を得ることができる。金属相２０が酸化物相１０に囲まれた焼結体からなる電解用電極は、高温に曝されても金属相２０が電解質中に溶出することを抑制することができる。また、所望の組成のフェライト酸化物粉末を酸化物相として用いることで、導電性を向上させ、電力ロスを十分に低くすることができる。
【００４１】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではない。例えば、焼結体は、スピネルフェライト相１２、酸化ニッケル相１４及び金属相２０とは異なる相を含んでいてもよい。
【実施例】
【００４２】
実施例及び比較例を参照して、本発明の内容をより詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
【００４３】
実験１（実施例１）
市販の酸化ニッケル（ＮｉＯ）粉末と酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）粉末とを、ＮｉＯ／Ｆｅ２Ｏ３で７０／３０（モル比率）となるように配合し、ボールミルを用いて混合して混合原料粉を得た。この混合原料粉を、大気中、温度１０００℃で３時間保持して仮焼を行った。得られた仮焼粉をボールミルで粉砕し、フェライト酸化物粉末を調製した。
【００４４】
得られたフェライト酸化物粉末と銅の金属粉末とを、質量比率が８３／１７となるように配合した。配合した粉末をボールミルにより混合し、バインダー（ＰＶＡ）を粉体量に対し０．８質量％添加してボールミルを用いてさらに混合することで、混合粉末を調整した。
【００４５】
得られた混合粉末をプレス成形し、直方体形状を有する成形体を得た。この成形体を、アルゴンガス雰囲気（酸素濃度：０体積％）中、温度１３５０℃で１０時間保持して焼成し、アルゴンガス中で徐冷して、焼結体（電解用電極）を得た。得られた焼結体の断面を、電子顕微鏡による反射電子線像（ＢＥＩ）を用いて５００倍に拡大して観察した。観察結果を図２に示す。これにより、実施例１の焼結体は、酸化物相が酸化ニッケル相及びスピネルフェライト相を有し、金属相が酸化物相の中のスピネルフェライト相に閉じ込められた構造を有することが確認できた。
【００４６】
焼結体の断面の観察結果から、スピネルフェライト相の組成を調べた。測定方法はＥＤＳ（Ｅｎｅｒｇｙ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）定量分析を用いて、ＦｅとＮｉ量を測定した。測定点数はスピネルフェライト相の粒子の中心部をランダムに３０点とし、これら３０点の測定値からＦｅ量、Ｎｉ量それぞれの平均値を得た。この平均値を用い、Ｆｅ／Ｎｉの元素比率を算出した。
【００４７】
また、焼結体の断面をランダムに３０視野、５００倍で観察し、酸化物相１０と金属相２０との面積を求め、その比率を算出した。
【００４８】
また、得られた焼結体の導電率（Ｓ／ｃｍ）の測定を行った。測定方法は、焼結体を１５０×４０×３０（ｍｍ）の直方体としたのち、４端子になるようにＰｔ線を巻きつけ、その後Ｐｔペーストを塗り、アルゴン雰囲気下で１０００℃にて焼付け処理を行った。焼付け処理後のサンプルを、４端子法を用い１０００℃での導電率測定を行った。
【００４９】
次に上記の得られた焼結体をφ８（ｍｍ）×１００（ｍｍ）の円柱状の電極に加工し、溶融塩電解試験を以下の手順で行った。すなわち、図３の模式図で示したような電解評価装置を用い、下記に示す電解質を高温溶融塩用坩堝に入れ、電気炉中にて、前記円柱状の電極を用いて溶融塩電解試験を行った。
【００５０】
溶融塩電解試験の条件は以下のとおりである。陰極にＭｏを用い、電解質：ＤｙｚＦ３（７５％）−ＬｉＦ（２５％）の電解質材料を用い炉内温度９５０℃，試験時間４８時間，電流密度１．０Ａ／ｃｍ２とし、電極を１ｃｍ電解質につけ実験をおこなった。なお、電流密度の算出方法は電極の底面積に対する電流値とした。
【００５１】
電解試験を行うと電極のＣｕ、Ｎｉ、Ｆｅ成分がイオン化し陰極にあつまるため、Ｄｙ生成時にＤｙの不純物として検出される。そのためＤｙ中の不純物を分析することで電極の消耗速度を算出することができる。そこで、試験後に、生成したＤｙ中の不純物定量分析を行い電解用電極の消耗速度を算出した。なお、不純物の定量はＩＣＰ発光分析法によりおこなった。得られたＤｙの質量および不純物の量から電極の性能を判断し、試験は５回行いその平均値を不純物量の総和として表１に結果を示した。
【００５２】
（実施例２〜４および比較例１〜３）
焼成温度、焼成時間を表１のように変更した以外は、実施例１と同様にして焼結体（電解用電極）を作製し、スピネル相の組成比、導電率、消耗速度の測定を行った。表１に各項目の測定値を示す。なお電解用電極として良好な各項目の値は、導電率は６０Ｓ／ｃｍ以上、不純物の総和が３０００ｐｐｍ以下の場合を良好とした。また金属中の炭素量について各例に対しおこなったが検出はできなかった。
【００５３】
【表１】
0006699125.tif 000002
【００５４】
比較例１〜３および実施例１〜４を比較するとＦｅ／Ｎｉ比が上昇することで導電性が向上していることが伺える。これはスピネル相中のＦｅ２＋が増加したことに起因すると考えられる。またＦｅ２＋の量が多くなりすぎると溶融塩への溶解度が上がることに起因してＤｙ中の不純物量が増加したと考えられる。
【００５５】
実験２（実施例５〜１１及び比較例４〜７）
次に、スピネルフェライト相の組成変化の影響、ならびに酸化物相と金属相との比率の影響を確認するため、表２に示すように仕込み組成比を変更した実験を行った。市販の酸化ニッケル（ＮｉＯ）粉末と酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）粉末とを、ＮｉＯ／Ｆｅ２Ｏ３で所定のモルになるように配合し組成を変更した酸化物を作成したほか、金属粉の配合比率を変更し、実施例１〜４および比較例１〜３と同様の実験を行った。なお、組成変化に伴いＦｅ／Ｎｉ元素比率を変更させるため焼成温度及び時間は１３００℃、３時間とした。
【００５６】
なお、本明細書では焼結体の組成を比較し易いよう、例えば実施例５の組成を、８３ｍａｓｓ％［ＮｉＯ／Ｆｅ２Ｏ３＝５５／４５ｍｏｌ％］＋１７ｍａｓｓ％Ｃｕと表記し、各項目で得られた測定結果を表２にまとめて記した。
【００５７】
実施例５〜１１、比較例４〜７についても、組成を表２のように変更した以外は、実験１と同様にして焼結体（電解用電極）を作製し、スピネルフェライト相のＦｅ／Ｎｉ元素比率、導電率、電解時に生成したＤｙの不純物量の測定を行った。表２に各項目の測定結果を示す。実験１と同様、電解用電極として良好な各項目の値を、導電率は６０Ｓ／ｃｍ以上、不純物の総和が３０００ｐｐｍ以下の場合を良好とした。また金属中の炭素量について各例に対しおこなったが検出はできなかった。
【００５８】
【表２】
0006699125.tif 000003
【００５９】
比較例６、７および実施例８、９を比較すると金属相の面積が増加すると導電性向上する、しかしながら金属相の面積比率が増加していくとフェライトで金属を囲む構造を維持できなくなり溶融塩へ溶出してしまうためＤｙ中の不純物の量が増加したと考えられる。
また、実施例１０および１１の結果から使用する金属は特に限定はなくＡｇとともにＰｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｏｓ等を用いても、同様の結果が得られる。
【００６０】
実験３（実施例１２〜１４）
焼結体の断面をランダムに１０視野、５００倍で観察し、酸化ニッケル相１４とスピネルフェライト相１２の面積を求め、その比率（酸化ニッケル相１４／スピネルフェライト相１２の面積比率）を計算した。
【００６１】
組成を表３のように変更した以外は、実験１と同様にして焼結体（電解用電極）を作製し、酸化ニッケル相／スピネルフェライト相の面積比率、スピネルフェライト相のＦｅ／Ｎｉ元素比率、導電率、電解時に生成したＤｙの不純物量の測定を行った。表３に各項目の測定結果を示す。また実施例１と同様に金属中の炭素量について各例に対しおこなったが検出はできなかった。
【表３】
0006699125.tif 000004
【００６２】
実施例１２〜１５を比較すると酸化物相を構成するＮｉＯ／Ｆｅ２Ｏ３の割合のＦｅ２Ｏ３が大きくなるにつれて酸化ニッケル相／スピネルフェライト相の面積比率が減少する。酸化物相のスピネルフェライト相の割合が増加したことで導電性の向上する結果を得られ、導電率向上によりジュール熱が減少し電解用電極自体が不要に発熱することが抑制されるため、電解用電極の腐食を良好にした。実施例１５の結果からＦｅ２Ｏ３の量が一定値を超えると、スピネルフェライト相中に余剰となった鉄成分が酸化物相の耐食性を悪化させ、電極の耐食性が悪化傾向を示した。
【００６３】
上述のとおり、各実施例に係る焼結体（電解用電極）は比較例の焼結体に比して、酸化物相の組成および酸化ニッケル相／スピネルフェライト相の面積比率を制御することで酸化物相の導電性を向上させた。また、酸化物相および金属相を制御することで、スピネルフェライト相が金属相を取り囲む構造を得られ、溶融塩電解試験における生成物の不純物量を減少し、高純度な金属生成を可能とする。なおかつ導電性に優れた電極材料を得ることができた。本発明にかかわる電解用電極は溶融塩電解用電極のみならず水溶液電解の電極としても利用可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１０…酸化物相、１２…スピネルフェライト相、１４…酸化ニッケル相、２０…金属相。
【図１】
0006699125.tif 000005
【図２】
0006699125.tif 000006
【図３】
0006699125.tif 000007