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[發(fā)明專利]噴射沉積法制備鈦包銅層狀復(fù)合電極板的方法有效

專利信息
申請(qǐng)?zhí)枺?/td> 201310428292.4 申請(qǐng)日: 2009-06-08
公開(公告)號(hào): CN103668318B 公開(公告)日: 2017-01-04
發(fā)明(設(shè)計(jì))人: 竺培顯;黃文芳;周生剛;楊秀琴;張瑾;許健 申請(qǐng)(專利權(quán))人: 昆明理工大學(xué)
主分類號(hào): C25B11/04 分類號(hào): C25B11/04;C25B11/10
代理公司: 昆明今威專利商標(biāo)代理有限公司53115 代理人: 賽曉剛
地址: 650093 云南省昆明*** 國省代碼: 云南;53
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摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 噴射 沉積 法制 備鈦包銅 層狀 復(fù)合 極板 方法
【說明書】:

本發(fā)明專利申請(qǐng)是從中國專利申請(qǐng)?zhí)枺?00910094554,1,申請(qǐng)日:2009年6月8日,發(fā)明名稱為:《鈦/銅層狀復(fù)合電極板的制備方法》分案而來。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有色金屬提取、氯堿工業(yè)等領(lǐng)域用于不溶性陽極基板鈦/銅層狀復(fù)合板的制備方法。

背景技術(shù)

鈦電極因其優(yōu)異的耐蝕性和尺寸穩(wěn)定性廣泛應(yīng)用于有色金屬提取和氯堿工業(yè)領(lǐng)域,但傳統(tǒng)的涂層鈦電極以鈦或鈦合金為基板,存在內(nèi)阻大、電流效率低等缺陷,目前國內(nèi)外的研究重點(diǎn)主要是對(duì)合金體系和鍍層方面的研究,以改善電極的使用性能,而該方法對(duì)降低電極內(nèi)阻沒有明顯的作用。

鈦/銅層狀復(fù)合材料綜合鈦優(yōu)良的耐蝕性能和銅良好的導(dǎo)電性,應(yīng)用于鈦電極,能改善電極的導(dǎo)電性以及電流的均勻分布,從而提高電極的綜合性能。

目前,鈦/銅復(fù)合比較成熟的工藝有爆炸復(fù)合、熱軋、焊接,上述幾種工藝存在能耗大,生產(chǎn)成本高,幾何精度差,成品率低等問題。

因此,研制出一種制備工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、能耗小、材料利用率高、尺寸精度高的鈦/銅復(fù)合材料的制備方法是當(dāng)今研究人員所面臨的技術(shù)難題。本發(fā)明人經(jīng)過多年的基礎(chǔ)研究,找到了一種鈦/銅復(fù)合材料的制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)鈦電極材料內(nèi)阻較大的問題,提供一種制備工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、材料利用率高、尺寸精度高、導(dǎo)電性能好的鈦/銅復(fù)合材料及其制備方法。

本發(fā)明鈦/銅層狀復(fù)合電極板特征在于:采用電弧噴涂法在鈦或銅板上噴涂一層銅或鈦、或采用噴射沉積法在鈦或銅板上噴射沉積一層銅或鈦、或采用熔鑄法在制作好的鈦盒直接注射澆鑄銅,熱處理軋制后包邊焊接,得到以內(nèi)芯為銅,外層由鈦包覆的鈦包銅層狀復(fù)合板,其中鈦層的厚度為0.6~1.2㎜。

所述的包邊焊接是氬弧焊、埋弧焊、真空電子束焊、等離子弧焊、電阻縫焊中任一種。

鈦/銅復(fù)合方法包括采用電弧噴涂法、熔鑄法或噴射沉積法制備出內(nèi)芯為銅、外層由鈦包覆的層狀復(fù)合板。

所述的電弧噴涂法是在鈦或銅板上噴涂一層銅或鈦;所述的噴射沉積法在鈦或銅板上噴射沉積一層銅或鈦;所述的熔鑄法在制作好的鈦盒直接注射澆鑄銅。

所述電弧噴涂法的具體步驟是:將銅板去油、表面處理,利用電弧噴涂機(jī)噴涂包覆一層鈦,然后在500~900℃下進(jìn)行熱軋,冷軋,制得鈦包銅復(fù)合板;或?qū)⑩伆迦ビ汀⒈砻嫣幚恚瑖娚啊⑶治g,利用電弧噴涂機(jī)在鈦板的一個(gè)面噴涂一定厚度的銅層,所得覆銅鈦板在400~850℃下進(jìn)行熱軋,后冷軋,得鈦/銅復(fù)合板,再將銅面涂覆銅焊接劑后,兩鈦銅復(fù)合板銅面疊加復(fù)合,熱處理,通過氬弧焊、埋弧焊、真空電子束焊、等離子弧焊、電阻縫焊中的一種包邊焊接,制得鈦包銅復(fù)合板。上述兩種方法制得鈦包銅復(fù)合板經(jīng)表面處理涂層后,即制得生產(chǎn)用鈦陽極板。

所述噴射沉積法的制備步驟是:將銅板去油,噴砂,預(yù)熱至300~700℃,送入真空或氬氣氛沉積室,通過壓力霧化頭雙面沉積一層鈦,在500~900℃下熱軋,冷軋,制得鈦包銅復(fù)合板;或?qū)⑩伆迦ビ停瑖娚埃A(yù)熱溫度為300~800℃,送入真空或氬氣氛沉積室,通過壓力霧化噴頭在鈦板的一個(gè)面噴射沉積一層銅,后在400~850℃下進(jìn)行熱軋,冷軋,制得鈦/銅復(fù)合板,再將銅面涂覆銅焊接劑后,兩鈦銅復(fù)合板銅面疊加復(fù)合,熱處理,通過氬弧焊、埋弧焊、真空電子束焊、等離子弧焊、電阻縫焊中的一種包邊焊接,制得鈦包銅復(fù)合板。上述兩種方法制得鈦包銅復(fù)合板經(jīng)表面處理涂層后,即制得生產(chǎn)用鈦陽極板。

所述熔鑄法的具體步驟是:將鈦板去油、噴砂、清洗干凈,通過熔化焊、閃光對(duì)焊、氬弧焊、埋弧焊、電子束焊、等離子弧焊或電阻焊制備成鈦盒,預(yù)熱至300~800℃,將1100~1300℃熔融態(tài)的銅注入鈦盒,隨后在300~800℃溫度下進(jìn)行熱軋,冷軋,制備成鈦包銅復(fù)合板。

所述噴涂或沉積銅層厚度為0.5~1.0㎜、鈦層厚度為0.8~1.2㎜。

所述鈦可為純鈦或鈦合金,銅可為純銅或銅合金。

本發(fā)明所述的鈦/銅復(fù)合技術(shù)包括采用電弧噴涂法、熔鑄法或噴射沉積法制備出內(nèi)芯為銅、外層由鈦包覆的鈦/銅層狀復(fù)合板,具體敘述如下:

(1)電弧噴涂制備鈦/銅(鈦包銅)復(fù)合板步驟如下:

將鈦板去油、噴砂,利用電弧噴涂機(jī)噴涂一層0.5~1.0㎜厚的銅層,所得覆銅鈦板在300~800℃下進(jìn)行熱軋,后冷軋,制得鈦銅復(fù)合板,電弧噴涂工藝參數(shù)為電弧電壓32~42V、工作電流160~200A、空氣壓力0.3~0.9MPa、噴涂距離80~200㎜。

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說明:

1、專利原文基于中國國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利說明書;

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