[發明專利]一種金屬表面電鍍鈦的方法

無效

• 申請號: 201310261910.0
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN103320822A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 楊建紅;孫鳳娟;秦慶東;王芳平
• 申請（專利權）人: 中國鋁業股份有限公司
• 主分類號: C25D3/66
• 分類號: C25D3/66
• 代理公司: 中國有色金屬工業專利中心 11028
• 代理人: 李迎春;李子健

技術領域

本發明涉及一種金屬表面電鍍鈦的方法。

背景技術

鈦是一種高比強度高耐腐蝕性的輕金屬，因為價格昂貴所以使用受到限制，一般只能用在價格昂貴的飛機，航空飛行器上，因此也被稱為“太空金屬”。電鍍鈦則技術可以在一般金屬表層鍍一層鈦膜來達到抗腐蝕的作用，可以大大降低使用成本，把鈦更多的用在腐蝕環境如海洋中。

由于鈦的放電電位很負（其標準電極電位約為-1.75V），鈦的沉積很不容易，鈦的電鍍技術也很不完善，目前主要是通過兩種方式進行鈦電鍍，最常用的方法是把金屬鈦在真空或惰性氣體中利用電弧電離成鈦離子然后轟擊陰極進行電鍍，還有一種方式被稱為二級鍍鈦，主要是在基體上先鍍上一層活潑金屬如鎂，然后用四氯化鈦溶液進行清洗，通過鎂將金屬鈦置換出來，鍍在基體上?？傮w上說，碳氧鈦電鍍法區別于現行廣泛應用的各種鈦電鍍方法的最主要方面是：電解原料不再是價格較高的單質鈦，而是價格比較低廉比較穩定的二氧化鈦和石墨，用一個過程實現鈦冶煉和鈦電鍍兩個過程。

傳統電鍍鈦反應?????????????Ti?-?ne-?—?Tin+

???????????????????????????Tin+?—?Ti?+?ne-

采用電弧電離電鍍方式，需要用金屬鈦做原料，成本高，工藝步驟多，能源消耗大，過程簡單復雜，操作難度大。

采用二級鍍鈦包括了鍍鎂的步驟，鎂的電極電位也是比較負的，電鍍也較難實現，因此可以簡化操作，降低成本。（2）不用使用四氯化鈦進行置換，由于四氯化鈦見水極易分解，釋放出大量的熱并水解生成鹽酸因此非常危險，減少了四氯化鈦的使用可以增加生產安全。

發明內容

本發明的目的就是針對上述已有技術存在的不足，提供一種效率高、成本低，可以大大降低鈦材的使用成本，拓寬鈦金屬的使用領域，步驟簡單，操作方便金屬表面電鍍鈦的方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

一種金屬表面電鍍鈦的方法，其特征在于其鍍鈦過程是以TiO_xC_y作為陽極，以待電鍍的金屬作為陰極，以熔鹽作為電解質，進行電鍍的。

本發明的一種金屬表面電鍍鈦的方法，其特征在于其TiO_xC_y的0<X<2，0<Y≤1。

本發明的一種金屬表面電鍍鈦的方法，其特征在于其電鍍過程的電流為直流電流、方波電流、三角波電流、脈沖電流中的一種或幾種組合。

本發明的一種金屬表面電鍍鈦的方法，其特征在于其電鍍過程采用電鍍槽的為惰性環境，電鍍槽是密封并設有進出氣孔，由進出氣孔通過流動的惰性氣體。

本發明的一種金屬表面電鍍鈦的方法，其特征在于其熔鹽為氯化鈉、氯化鉀、氟化鈉和氟化鉀中的一種或者幾種的組合。

本發明的一種金屬表面電鍍鈦的方法，其特征在于其熔鹽電解質中加入質量分數為1%-30%的氟鈦酸鉀。

本發明的一種金屬表面電鍍鈦的方法，其特征在于其熔鹽電解質中加入質量分數為1%-30%?Ti³⁺、Ti²⁺離子作為添加劑。

本發明的一種金屬表面電鍍鈦的方法，其特征在于其待鍍金屬的熔點高于600℃，其結構為實心金屬或中空的泡沫狀金屬。

本發明的一種金屬表面電鍍鈦的方法，其特征在于其中空的泡沫狀金屬的泡沫孔徑為0.1mm-10mm，5~120ppi，孔隙率：50%~98%，通孔率：≧98%，體積密度：＞0.1g/cm²。

本發明的一種金屬表面電鍍鈦的方法，以TiO_xC_y做為陽極，以氯化鈉、氯化鉀、氟化鈉和氟化鉀中的一種或者幾種組合進行配比，并加入一定分量的氟鈦酸鉀或Ti³⁺、Ti²⁺作為電解質，以高熔點實心金屬或中空泡沫金屬做為陰極對其表面進行鍍鈦來達到防腐的目的。

其電鍍法反應為：TiO2?+?C?—?Ti?+?CO2