[發(fā)明專利]簡(jiǎn)易電鍍/電沉積裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110416255.2
• 申請(qǐng)日: 2011-12-13
• 公開（公告）號(hào): CN102400200A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王曙光;張國輝;孫雪菲;劉賢偉;高明明;齊進(jìn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): C25D17/00
• 分類號(hào): C25D17/00
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 李健康

技術(shù)領(lǐng)域???

本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于電鍍/電沉積領(lǐng)域的簡(jiǎn)易電鍍/電沉積裝置，屬于電化學(xué)領(lǐng)域。?

背景技術(shù)??

電鍍/電沉積這一電化學(xué)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代社會(huì)的各行各業(yè)。它的一個(gè)重要應(yīng)用就是金屬防蝕。隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，金屬材料被大規(guī)模地使用，金屬與它所處的環(huán)境介質(zhì)之間發(fā)生化學(xué)、電化學(xué)或物理作用，引起金屬的變質(zhì)和變壞，稱為金屬腐蝕。金屬腐蝕問題遍及國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)的各個(gè)部門，每年都有大量的金屬構(gòu)件和設(shè)備因腐蝕而報(bào)廢。據(jù)報(bào)道，目前我國每年約有30％鋼鐵因腐蝕而報(bào)廢，其中約10％因變成鐵銹而徹底報(bào)廢，每年因此而損失的鋼材近1000萬噸，相當(dāng)于一個(gè)寶鋼全年的產(chǎn)量。除了腐蝕造成的直接損失，金屬腐蝕造成的間接損失往往更為嚴(yán)重，例如污染產(chǎn)品、倒塌、爆炸等造成的生命財(cái)產(chǎn)損失更是不可計(jì)數(shù)。據(jù)國外統(tǒng)計(jì)，金屬腐蝕的年損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過水災(zāi)、火災(zāi)、風(fēng)災(zāi)和地震(平均值)損失的總和。因此，金屬腐蝕引起了人們的極大關(guān)注。研究表明，對(duì)金屬表面進(jìn)行電化學(xué)鈍化或者修飾，覆蓋上金屬或非金屬等各種保護(hù)層，把被保護(hù)金屬與腐蝕性介質(zhì)隔開，是防止金屬腐蝕的有效方法。這一過程通常要經(jīng)過電鍍/電沉積過程來實(shí)現(xiàn)。這一技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)過程可控、鍍層均勻并且附著牢固，得到的合金鍍層具有良好的物理性質(zhì)、優(yōu)異的抗蝕性、磁性、?可焊性以及可進(jìn)行熱處理。它不僅通過生成保護(hù)層從物理上直接阻斷腐蝕，還可以在金屬表面構(gòu)造出與水的接觸角大于150°、滾動(dòng)角小于10°的超疏水性表面減少與環(huán)境的接觸面積，進(jìn)而降低腐蝕水平。?

電鍍/電沉積的另一個(gè)重要應(yīng)用是進(jìn)行裝飾性電鍍。裝飾性電鍍是賦予外觀美感的電鍍方法，例如塑料電鍍、仿金電鍍，由于它們成本低，又具有良好的美化效果，目前已經(jīng)滲透到工藝品制作、五金生產(chǎn)和汽車制造等行業(yè)。隨著人們生活水平的不斷提高，對(duì)裝飾品的要求也越來越高，裝飾性電鍍有廣泛的應(yīng)用前景。

現(xiàn)有的小型電鍍/電沉積裝置大多數(shù)是基于電解池設(shè)計(jì)而成，它有很多缺點(diǎn)。它不僅需要大體積的反應(yīng)溶液，裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不易操作，電極固定不牢固，打磨、灼燒、清洗困難，電極面積不易控制，而且很多過程中涉及的都是二電極體系，這很不利于精確研究電鍍/電沉積過程中電流、電壓等電信號(hào)與鍍層物理特征之間的動(dòng)態(tài)對(duì)應(yīng)關(guān)系，也不利于精細(xì)生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容???

針對(duì)目前電鍍/電沉積裝置所存在的問題，本發(fā)明提供一種穩(wěn)定而有效的簡(jiǎn)易電鍍/電沉積裝置。該裝置是一種基于電化學(xué)原理設(shè)計(jì)而成，可固定鉑片、鋼板等平板電極分別作為工作電極和輔助電極，再與參比電極構(gòu)成三電極體系的一種結(jié)構(gòu)緊湊、效果良好的裝置，可應(yīng)用于電鍍、電沉積等材料表面加工技術(shù)和相關(guān)的理論研究。

本發(fā)明技術(shù)方案如下：

一種簡(jiǎn)易電鍍/電沉積實(shí)驗(yàn)裝置，包括固定基架、電極固定裝置、導(dǎo)線等；其中，所述的固定基架由塑料圓管以及套在上面的不銹鋼喉箍和塑料滾輪構(gòu)成；不銹鋼喉箍、塑料滾輪與塑料圓管之間是防水膠帶層，防水膠帶層將鋪設(shè)在塑料圓管外圓周上的凹槽中的兩條導(dǎo)線固定；電極固定裝置由通過不銹鋼喉箍固定在凹槽中的兩個(gè)不銹鋼夾組成，這兩個(gè)不銹鋼夾對(duì)稱且保持豎直，以保證其所固定的平板電極保持平行；塑料圓管頂部設(shè)有鹽橋，鹽橋與參比電極連接，鹽橋經(jīng)塑料圓管內(nèi)部的鹽橋通道伸入底部溶液中，使得參比電極與另外兩電極構(gòu)成三電極體系；電極固定裝置和固定基架的下半部分設(shè)置于燒杯中，燒杯充當(dāng)反應(yīng)池，同時(shí)支撐整個(gè)裝置；導(dǎo)線通過引出的金屬片與電化學(xué)工作站的外界電源相連，構(gòu)成回路。

所述的塑料圓管外圓周上有對(duì)稱分布的兩組凹槽，并且圓管長(zhǎng)度略短于鹽橋上含有魯金毛細(xì)管的一端。

所述的兩不銹鋼夾對(duì)稱、豎直固定，基本能保證其所夾持的兩平板電極保持平行且接近，含有魯金毛細(xì)管的鹽橋一端伸到兩電極之間，端口指向工作電極。

所述的兩不銹鋼夾與導(dǎo)線焊接處先包上防水膠帶，再用不銹鋼喉箍固定，不銹鋼喉箍周圍包裹有橡膠管，以防造成短路和受到腐蝕。

所述的塑料構(gòu)件均為聚四氟乙烯材質(zhì)，耐化學(xué)腐蝕。

所述的塑料滾輪外徑為55mm，內(nèi)徑為27mm。

所述的燒杯為最大標(biāo)注刻度為80mL，實(shí)際體積是100mL的燒杯，使得與塑料滾輪密切接觸，創(chuàng)造密閉環(huán)境，并使裝置保持豎直。

所述的鹽橋通道頂端裝有去底5mL離心管，它帶有蓋子，裝置閑置時(shí)按下，以防外界污物進(jìn)入鹽橋通道。

所述金屬片與外界電源連接處有塑料保護(hù)套，以穩(wěn)定連接并防止溶液腐蝕。

所述兩不銹鋼夾上沿至塑料圓管上端部分均纏有防水膠帶，以固定導(dǎo)線，并套牢塑料滾輪。