[發(fā)明專利]一種用于電沉積的攪拌機構

有效

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• 申請日: 2016-03-24
• 公開（公告）號: CN105648514B
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發(fā)明（設計）人: 陳東海;張艷華;明平美;陳丹佛;趙云龍;李欣潮;陳月濤;趙晨昊;秦歌
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: C25D21/10
• 分類號: C25D21/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及電沉積生產設備技術領域，具體為一種用于電沉積的攪拌機構。

背景技術

目前，工業(yè)生產中，電沉積（包括電鍍、電鑄）電解液的攪拌大多使用空氣攪拌或者陰極移動裝置，這兩種攪拌方式各有優(yōu)缺點。一般而言，陰極移動攪拌更容易使陰極面獲得均勻的傳質分布。但是，陰極移動攪拌的強度一般不高，且對整個電沉積槽的全局攪拌作用比較低，導致沉積速度與厚度分布均勻性普遍不高。主要原因是，常規(guī)的陰極移動攪拌只是借助工件（陰極）與電解液間的剪切作用來帶動電解液運動。如果工件陰極是平面薄片狀，其攪拌作用是非常弱的。盡管至今有多種陰極攪拌裝置被開發(fā)出來，但仍然未達到十分理想的效果。為此，亟待開發(fā)一種兼具陰極攪拌通用優(yōu)點又能在陰極面附近和整個沉積槽內獲得高強度均勻攪拌效果的陰極攪拌機構。

發(fā)明內容

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提出一種使陰極獲得強度高且分布均勻攪拌作用的陰極攪拌機構。

本發(fā)明通過如下技術方案實現。一種用于電沉積的攪拌機構，它包括水平往復移動梁、近陰極懸掛梁、近陰極攪拌槳、遠陰極懸掛梁、遠陰極攪拌槳和限位座；所述的水平往復移動梁設置在電沉積槽上；所述的水平往復移動梁設置在電解槽的上方；所述的近陰極懸掛梁和遠陰極懸掛梁均設置在水平往復移動梁上；所述的近陰極懸掛梁和遠陰極懸掛梁相對于水平往復移動梁的距離均可調；所述的限位座可滑動地設置在近陰極懸掛梁和遠陰極懸掛梁的下端；所述的近陰極攪拌槳可轉動地設置在近陰極懸掛梁下端的限位座上；所述的遠陰極攪拌槳設置在遠陰極懸掛梁下端的限位座上；所述的遠陰極攪拌槳距離陰極的距離大于近陰極攪拌槳距離陰極的距離。

優(yōu)選地，所述的近陰極攪拌槳的上端與限位座鉸接。

優(yōu)選地，所述的近陰極攪拌槳可繞自身軸線轉動-45°~45°。

優(yōu)選地，所述的近陰極攪拌槳的截面形狀為“”形。

優(yōu)選地，所述的近陰極攪拌槳的數量為3~8個。

優(yōu)選地，所述的遠陰極攪拌槳的數量為2~6個。

優(yōu)選地，所述的近陰極攪拌槳上沿軸線方向等間隔4mm開設有直徑為2mm通孔。

優(yōu)選地，所述的近陰極攪拌槳和遠陰極攪拌槳均為耐化學腐蝕的電絕緣攪拌槳。具體材料可為聚丙烯、聚氯乙烯等。

本發(fā)明所涉及的機構的工作原理為：水平往復移動梁在外力作用下做水平往復運動時，帶動與近陰極懸掛梁和遠陰極懸掛梁分別聯接的的近陰極攪拌槳和遠陰極攪拌槳作同步水平往復移動，這樣，陰極附近的電解液由于近陰極攪拌槳的機械攪拌作用而快速流動起來，而位于電沉積槽陰極與陽極之間的電解液也因為遠陰極攪拌槳的攪拌作用而運動起來，從而使得陰極附近和整個沉積槽的電解液在電沉積過程中都能獲得良好的攪拌效果。加之，具有良好流動力學特性的截面形狀為“”形的近陰極攪拌槳在工作過程中，相對于電解液的移動速度基本相同，從而能給陰極面電解液施加幾乎相同的攪拌作用。因此，陰極附近的電解液流場分布相對比較均勻。

工作時，近陰極懸掛梁和遠陰極懸掛梁可根據工藝需要調整相對于水平往復移動梁的距離進而改變近陰極攪拌槳相對于陰極面的距離或遠陰極攪拌槳在沉積槽中的位置，以使陰極或（和）整個沉積槽獲得不同的攪拌效果。此外，能相對于自身軸線轉動-45°~45°的近陰極攪拌槳可隨水平往復移動梁移動方向的改變而在電解液流動阻力的作用下而轉動，以減小它對來自陽極的電力線的屏蔽作用，而且近陰極攪拌槳上的通孔也便于電力線到達陰極。

本發(fā)明相比現有技術具有以下優(yōu)點：

1、結構簡單、成本低廉：僅需在現有的陰極移動攪拌裝置加設遠、近陰極攪拌結構就可實現，且無需額外的動力源系統。

2、獲得高強度均勻的攪拌效果：通過機構中的近陰極攪拌槳和遠陰極攪拌槳的雙重作用，能使陰極面附近和整個沉積槽中的電解液都能獲得高強度均勻的攪拌效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明用于電沉積的攪拌機構的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明用于電沉積的攪拌機構的近陰極攪拌槳和限位座的連接關系示意圖。

圖中：1、水平往復移動梁；2、電鍍槽；3、近陰極懸掛梁；4、限位座；5、近陰極攪拌槳；501、近陰極攪拌槳的軸線；502、通孔；6、陰極；7、遠陰極攪拌槳；8遠陰極懸掛梁。

具體實施方式