[發明專利]減少污染的超臨界復合電鑄體系回收利用裝置

有效

• 申請號: 201710068968.1
• 申請日: 2015-05-12
• 公開（公告）號: CN106868577B
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 雷衛寧;錢海峰;劉維橋;李奇林;談衡;沈宇
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: C25D21/18
• 分類號: C25D21/18;C25D1/00
• 代理公司: 常州市江海陽光知識產權代理有限公司 32214
• 代理人: 張兢

本發明提供一種減少污染的超臨界復合電鑄體系回收利用裝置，包括控制閥組、氣體過濾器、氣體存儲器、電鑄液存儲器、磁力泵、電鑄液檢測調配組件、復合顆粒回收器、高壓泵、CO₂氣瓶和壓力表；氣體過濾器包括氣液分離室、氣體過濾室和氣體干燥室；氣體過濾器與反應釜和氣體存儲器相連用于回收氣體；磁力泵與電鑄液存儲器相連；電鑄液檢測調配組件包括離子檢測槽、離子測量儀和復合電鑄液調配槽用于回收和調配復合電鑄液；復合顆粒回收器用于回收復合電鑄液中有用固體顆粒；工作方法包括氣體回收、固體顆粒回收、電鑄液去雜質、調配調配復合電鑄液循環使用等步驟。本發明能提高電鑄液的使用效率減少對環境的污染，降低復合電鑄的經濟成本。

本申請是申請號為201510241096.5，申請日為2015年5月12日，發明創造名稱為“超臨界復合電鑄體系回收利用裝置及其工作方法”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及電化學沉積加工技術領域，具體涉及一種超臨界復合電鑄體系回收利用裝置及其工作方法。

背景技術

目前，隨著微機電系統（MEMS, Micro-Electro-Mechanical System）技術的飛速發展以及對高性能復合材料的迫切需求，復合電鑄技術在當前乃至未來都將扮演重要角色。

超臨界流體（Supercritical Fluid）是指純凈物質處于臨界點（臨界壓力和臨界溫度）以上時，所表現出來的一種介于液態和氣態的流體。近年來，將復合電鑄技術與超臨界流體技術相結合，是制備高性能納米復合材料的一個研究熱點。目前，在超臨界環境下電沉積制備納米復合材料與微細零件的工藝方法和裝置已有所見。如授權公告號為CN101092716B的中國專利文獻公開了一種超臨界流體細微電鍍成型工藝及其裝置，其以SCF-CO₂為電鍍環境進行微結構零件的成型，通過該方法所得的金屬電鍍層表面沉積均勻、無積瘤，且鑄層組織細密平整；又如公布號為CN 102146573A的中國專利文獻提出了一種超臨界流體電鑄成型制備納米復合材料的方法，其主要是在機械攪拌輔助條件下電沉積制備金屬基納米復合材料。然而，上述發明并未考慮到對超臨界電鑄液的回收利用。超臨界CO₂復合電鑄體系包含CO₂氣體、化學鍍液和復合粒子。電鑄完畢排氣過程中，液體容易跟隨氣體排出進入管道和閥門，里面的復合粒子和凝固后的液態鍍液會堵塞管道和閥門，嚴重損耗電鑄裝置的使用壽命；而且，CO₂直接排入空氣中會加劇全球溫室效應；而化學鍍液對環境污染影響明顯，直接排入大自然，對地表水和土壤都是一種災難；復合粒子在電鍍過程中并不能全部進入電鑄層，在溶液中還會殘余一部分，況且制備復合粒子尤其是納米級的成本很高，因而將鑄液中的復合粒子回收再利用較為經濟。

發明內容

本發明的目的是：針對超臨界CO₂復合電鑄體系，提供一種使用時能夠回收CO₂氣體、電鑄液以及電鑄液中有用的固體顆粒以用于循環使用，從而有效提高電鑄液的使用效率、減少對環境的污染、降低復合電鑄經濟成本的超臨界復合電鑄體系回收利用裝置及其工作方法。

本發明的技術方案是：本發明的減少污染的超臨界復合電鑄體系回收利用裝置，包括反應釜，反應釜具有排液口、排氣口和進氣口；其結構特點是：還包括控制閥組、氣體過濾器、氣體存儲器、電鑄液存儲器、磁力泵、電鑄液檢測調配組件、復合顆粒回收器、高壓泵、CO₂氣瓶和壓力表；

上述的控制閥組包括氣液混合體排出控制閥、電鑄液排出控制閥、反應釜氣體輸入控制閥和補氣控制閥；

氣體過濾器包括從下到上依次設置并相通氣的氣液分離室、氣體過濾室和氣體干燥室；氣液分離室通過控制閥組的氣液混合體排出控制閥與反應釜的排氣口相連接；