[實用新型]電化學拋光裝置

有效

• 申請號: 201320105120.9
• 申請日: 2013-03-07
• 公開（公告）號: CN203174217U
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 莊維偉;高永超;程好;楊淑平;蔡淵;賀昱旻
• 申請（專利權）人: 蘇州新材料研究所有限公司
• 主分類號: C25F3/16
• 分類號: C25F3/16;C25F7/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

技術領域

本實用新型關于一種電化學拋光裝置。

背景技術

以第二代ReBCO（Re=Y,或稀土元素）為代表的高溫超導線材是由多種金屬氧化物薄膜生長在金屬基帶上組成。高溫超導線材的工作性能完全取決于金屬基帶的表面狀況和各種金屬氧化物薄膜的生長特性。要取得高質量的高溫超導線材，對金屬基帶的表面，和各金屬氧化物薄膜的生長，都具有非常高的要求。

首先，眾所周知，要使ReBCO金屬氧化物表現出超導性能，其ReBCO薄膜必須是金屬氧化物的晶體結構，并且這種晶體結構必須是雙軸定向的。也就是說，形成薄膜的每個晶體的空間，必須在水平方向和垂直方向上都保持一致。由于ReBCO高溫超導金屬氧化物薄膜的這一嚴格要求，使得組成高溫超導線材的每一個單元，都必須滿足嚴格制定的技術要求。金屬基帶也不例外。

在選擇金屬基帶方面，主要考慮到的是金屬基帶的高溫性能和一定要求的機械性能，以滿足高溫超導線材的工業化應用的需要。目前最常用的哈氏冶金C-276。哈氏冶金不僅在高溫下表現出優異的機械性能，而且還具有很好的穩定性，和抗各種化學腐蝕的性能。

對于金屬基帶的技術要求，最為主要的是表面粗糙度。為了最終的ReBCO超導層能夠形成雙軸定向生長，金屬基帶的表面必須是極其地平整。所有在市場上提供的基帶，都必須經過表面平整處理，才可以應用于高溫線材的制備。

金屬基帶的表面平整度處理，有兩種方法。一種是傳統的機械拋光方法。由于機械拋光方法的速度較慢，目前最高只能達到20米/小時，遠遠不能滿足高溫超導線材工業化的需要，所以不適采用。其次就是電化學拋光方法。

電化學拋光也稱電解拋光，電解拋光是以被拋工件為陽極，不溶性金屬為陰極，兩極同時浸入到電解槽中，通以直流電而產生有選擇性的陽極溶解，從而達到工件表面光亮度增大的效果。

以制備高溫超導為目的的金屬基帶電化學拋光工藝，從2003年開始，就引起了世界范圍內超導界的注意。

美國專利US7,169,286提出了采用電化學工藝進行金屬基帶的拋光，主要解決兩個問題。第一個問題是拋光后基帶表面的殘余顆粒。第二個問題是基帶表面出現的柱狀條紋結構。解決第一個問題的方法是在電化學拋光槽前增設一個低電流電解工藝，用于去除基帶表面的附著物，保證進入拋光電解槽時，基帶表面沒有任何附著物，如顆粒或油污。從而也就保證了拋光后的基帶表面不帶有任何殘余顆粒。解決第二個問題的方法是采用特殊的電解槽設計，使電解液的流動方向為橫向流動，以消除基帶表面出現的柱狀條紋結構。其特殊設計包括兩個部分。第一是采用橫向多噴嘴裝置，強制拋光液以橫向流動的方式接觸基帶表面；第二是采用安裝攪拌裝置，加強拋光液的橫向流動。

上述技術的缺點在于：1.解決第一個問題的方法不合理。拋光后的基帶表面出現殘余顆粒，主要不是拋光前的清洗問題，而是拋光后的基帶清洗。電化學的拋光過程是將基帶表面電解過程。在此過程中，基帶表面如果有顆粒或油污，都將在電解過程中溶入電解液中。如果在高電流作用下的電解過程不能去除基帶表面的顆?；蛴臀?，那么專利中所設置的在電拋光前端進行低電流電解工藝并不能起多大作用。2.解決基帶表面出現柱狀條紋的方法過于復雜。

美國專利US2010/0016169提出了采用機械方法進行金屬基帶的拋光。主要解決的問題是機械拋光設備的結構設計和拋光工藝過程，并且采用通過機械拋光的基帶，成功地制備了高溫超導線材。其缺點在于：基帶拋光處理速度太慢（20米/小時），不能滿足產業化生產的需要（需要至少60米/小時）。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型目的在于提供一種電化學拋光裝置，該裝置結構簡單，可以解決基帶表面出現的柱狀條紋，該方法拋光效果好，且拋光處理速度快。

為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下：

一種電化學拋光裝置，包括：

槽體；

橫向穿設于所述槽體的至少一電解槽，該電解槽于所述槽體的兩端分別形成入口和出口，待拋光工件橫向運動于所述電解槽內；

位于所述電解槽兩側的電極，該電極形成的電場屏蔽于所述電解槽內；

電解液供應管路，連通于所述電解槽，并導引電解液沿所述待拋光工件的表面流動。

在上述的電化學拋光裝置中，所述電解液供應管路導引電解液沿與所述待拋光工件相反的運動方向流動。

優選的，所述電解液供應管路連通于所述電解槽的底部，且連通位置靠近所述出口設置。

在上述的電化學拋光裝置中，所述電解液供應管路導引電解液縱向流動。