[實用新型]一種可提供大工作電流、低電流密度的連續電沉積裝置

有效

• 申請號: 201720164179.3
• 申請日: 2017-02-23
• 公開（公告）號: CN206591187U
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 黃芃;王強;孫健
• 申請（專利權）人: 黃芃;王強;孫健
• 主分類號: C25C5/02
• 分類號: C25C5/02;C25C7/02
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司51214
• 代理人: 孫杰,錢成岑

技術領域

本實用新型涉及一種電沉積裝置，特別是一種可提供大工作電流、低電流密度的連續電沉積裝置，屬于電化學設備技術領域。

背景技術

濕法冶金電沉積生產金屬裝置的陽極制作材料分為兩類：一類為金屬材料，另一類為非金屬碳基材料。典型的是鈦或鈦合金等金屬陽極材料經摻雜后具有了導電性，目前在電化學領域得到了廣泛的應用，但鈦基陽極價格高，制造工藝復雜也是限制其應用的影響因素。碳基材料也可用于電沉積裝置的陰、陽極材料，一般用碳粉為原料摻和粘結劑壓制或燒結成型。常用的碳基電沉積陽極是板、塊、棒、片等固體形態，表面平滑、整體致密堅硬、導電性能好，體面積電流密度在一定強度下陽極不電蝕，可保證陰極陰極產品的純度。采用上述碳基材料作為電沉積陽極時，具有以下缺點：（1）陽極表面析出氣體，形成“氣幕”，影響電解液與陽極板的有效接觸和導電，（2）陽極板體面積與表面積相同，在陰極板需要大工作電流時，陽極板對應提高表面積電流密度，但超過一定密度強度時，大多數陽極板會發生表面石墨剝落，出現陽極電蝕。而采用金屬材料的陽極，也會發生上述現象。

現有采用上述常規陽極材料的電沉積裝置中，作為陰極產品的金屬一般為致密狀態，需要將陰極從電解槽中取出，再通過機械敲打、剝離的方法將陰極產品去下。存在以下問題：（1）生產效率較低，一般一個電解槽中具有多個陰極，其中一個陰極從電解槽中取出后，整個電解槽均需要停車（或間斷停車）；（2）提陰極產品生產效率困難，一方面，為了盡可能的容易取下電解金屬，需要盡量縮短電沉積時間，但另一方面，為了盡可能提高電沉積效率，需要盡量提高電沉積時間，兩者之間難以取得平衡；（3）陰極產品（致密狀態的金屬）與電極分離困難，造成剝離過程費時費力，同時容易造成陰極板的損壞。因此，現目前電沉積法生產電解金屬的效率較低，成本偏高。另外電沉積金屬后期的應用上，粉末化是重要形態，傳統電沉積金屬還需要進行粉末化深加工，又大大增加了產品應用的成本。

以瀝青、聚丙烯腈、黏膠、酚醛等碳纖維原絲，經鋪網、針刺等工藝制氈，經預氧化、碳化（石墨化）后，制得的具有大比表面積的網狀材料，也包括碳纖維以編織方式制作的具有一定幾何尺寸的編織制品，這類材料簡稱“石墨氈”，也有稱“碳氈”，石墨氈和碳氈間具有碳化程度不同的區別。目前石墨氈、碳氈廣泛用于保溫隔熱、增強復合材料等領域。

發明內容

本實用新型的發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種電沉積裝置，通過新陽極材料的采用，使其可在大工作電流、低電流密度下進行電沉積金屬粉末的制備，克服傳統電沉積裝置陽極電極材料的“氣幕”和電蝕現象，同時所得到的電沉積金屬為粉末狀便于與陰極分離，可通過該裝置實現生產連續化和陰極產品自動收集。

本實用新型采用的技術方案如下：

一種可提供大工作電流、低電流密度的連續電沉積裝置，包括具有面結構的陽極、陰極和金屬粉末采集機構,陽極面和陰極面相對設置，且面與面間具有間距，該金屬粉末采集機構用于將陰極面上沉積的金屬采集，該陽極是以石墨氈或碳氈為電極材料。

進一步的，該陰極設置有驅動結構，該驅動結構可驅動陰極實現陰極面的移動，在陰極面移動過程中金屬粉末采集機構將陰極面上沉積的金屬采集。陰極面的移動過程中陽極面與陰極面的面間距保持不變。

進一步的，該陽極面與陰極面在各處的間距一致。

進一步的，該陽極面與陰極面間的間距不大于50mm。

進一步的，該陰極為圓柱形或圓筒形結構，該驅動結構是使陰極可繞其軸心旋轉的結構，陽極包圍設置于陰極的外側，且陽極的氈面與陰極的外壁間具有間距，金屬粉末采集機構位于陰極的外壁。

進一步的，該驅動結構還包括陰極上裝配的對其旋轉驅動的動力裝置。

進一步的，包括電解槽，陽極和陰極水平設置于電解槽內，陽極半包圍設置于陰極下方的外側，金屬粉末采集機構設置于陰極上方的外壁。

進一步的，該金屬粉末采集機構包括設置于陰極上方沿陰極軸向的刮片，該刮片與陰極的表面相接觸，刮片的位置設置有收集槽使刮取下的金屬粉末進入收集槽內。

進一步的，該刮片采用柔性材質制成。

進一步的，該金屬粉末采集機構包括設置于陰極上方沿陰極軸向的可對陰極表面進行噴淋的噴淋管，該噴淋管下方陰極的外壁適配設置有收集槽使噴淋下的金屬粉末進入收集槽內。

進一步的，還包括輸送泵，該輸送泵將電解槽與噴淋管間連通，該收集槽通過管道連通至可進行固液分離的收集裝置，收集裝置通過管道與電解槽連通進行電解液的回流。