[實(shí)用新型]一種可提供大工作電流、低電流密度的電沉積裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720164197.1
• 申請(qǐng)日: 2017-02-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN207391579U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃芃;王強(qiáng);孫健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 黃芃;王強(qiáng);孫健
• 主分類號(hào): C25C7/02
• 分類號(hào): C25C7/02
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 孫杰;錢(qián)成岑

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種可提供大工作電流、低電流密度的電沉積裝置，屬于電化學(xué)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域；該電沉積裝置是以石墨氈或碳?xì)譃殡姌O材料的陽(yáng)極，陽(yáng)極以導(dǎo)電材料夾持，多個(gè)陽(yáng)極饋電點(diǎn)分布在該導(dǎo)電材料上；該電沉積裝置由于采用了石墨氈或碳?xì)肿鳛殛?yáng)極，其極大的比表面積可使陽(yáng)極在極小的電流密度下，獲得大的工作電流，表現(xiàn)出與傳統(tǒng)平面電極不同的特性，能克服傳統(tǒng)致密陽(yáng)極材料的“氣幕”和電蝕現(xiàn)象，同時(shí)石墨氈或碳?xì)忠准舨谩⒖善唇樱谱麝?yáng)極極其方便，陰極電流密度的變大使陰極產(chǎn)品由致密向疏松變化，形狀由塊、片向粒、粉轉(zhuǎn)變，形態(tài)由大向小變化，有利于電沉積金屬生產(chǎn)的連續(xù)化和自動(dòng)化，同時(shí)多個(gè)陽(yáng)極饋電點(diǎn)的設(shè)計(jì)有利于在整個(gè)陽(yáng)極氈面上得到均勻分布的電流。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)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、低電流密度的電沉積裝置，屬于電化學(xué)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

濕法冶金電沉積生產(chǎn)金屬裝置的陽(yáng)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(yáng)極材料經(jīng)摻雜后具有了導(dǎo)電性，目前在電化學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，但鈦基陽(yáng)極價(jià)格高，制造工藝復(fù)雜也是限制其應(yīng)用的影響因素。碳基材料也可用于電沉積裝置的陰、陽(yáng)極材料，一般用碳粉為原料摻和粘結(jié)劑壓制或燒結(jié)成型。常用的碳基電沉積陽(yáng)極是板、塊、棒、片等固體形態(tài)，表面平滑、整體致密堅(jiān)硬、導(dǎo)電性能好，體面積電流密度在一定強(qiáng)度下陽(yáng)極不電蝕，可保證陰極陰極產(chǎn)品的純度。采用上述碳基材料作為電沉積陽(yáng)極時(shí)，具有以下缺點(diǎn)：（1）陽(yáng)極表面析出氣體，形成“氣幕”，影響電解液與陽(yáng)極板的有效接觸和導(dǎo)電，（2）陽(yáng)極板體面積與表面積相同，在陰極板需要大工作電流時(shí)，陽(yáng)極板對(duì)應(yīng)提高表面積電流密度，但超過(guò)一定密度強(qiáng)度時(shí)，大多數(shù)陽(yáng)極板會(huì)發(fā)生表面石墨剝落，出現(xiàn)陽(yáng)極電蝕。而采用金屬材料的陽(yáng)極，也會(huì)發(fā)生上述現(xiàn)象。

現(xiàn)有采用上述常規(guī)陽(yáng)極材料的電沉積裝置中，作為陰極產(chǎn)品的金屬一般為致密狀態(tài)，需要將陰極從電解槽中取出，再通過(guò)機(jī)械敲打、剝離的方法將陰極產(chǎn)品取下。存在以下問(wèn)題：（1）生產(chǎn)效率較低，一般一個(gè)電解槽中具有多個(gè)陰極，其中一個(gè)陰極從電解槽中取出后，整個(gè)電解槽均需要停車(chē)（或間斷停車(chē)）；（2）提高陰極產(chǎn)品生產(chǎn)效率困難，一方面，為了盡可能的容易取下陰極產(chǎn)品，需要盡量縮短電沉積時(shí)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(shí)間，兩者之間難以取得平衡；（3）陰極產(chǎn)品（致密狀態(tài)的金屬）與電極分離困難，造成剝離過(guò)程費(fèi)時(shí)費(fèi)力，同時(shí)容易造成陰極板的損壞。因此，現(xiàn)目前電沉積法法生產(chǎn)電解金屬的效率較低，成本偏高。另外電沉積金屬后期的應(yīng)用上，粉末化是重要形態(tài)，傳統(tǒng)電沉積金屬還需要進(jìn)行粉末化深加工，又大大增加了產(chǎn)品應(yīng)用的成本。

以瀝青、聚丙烯腈、黏膠、酚醛等碳纖維原絲，經(jīng)鋪網(wǎng)、針刺等工藝制氈，經(jīng)預(yù)氧化、碳化（石墨化）后，制得的具有大比表面積的網(wǎng)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(jiǎn)稱“石墨氈”，也有稱“碳?xì)帧保珰趾吞細(xì)珠g具有碳化程度不同的區(qū)別。目前石墨氈、碳?xì)謴V泛用于保溫隔熱、增強(qiáng)復(fù)合材料等領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于：針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種電沉積裝置，通過(guò)新陽(yáng)極材料的采用，使其可在大工作電流、低電流密度下進(jìn)行電沉積金屬的制備，克服傳統(tǒng)電沉積裝置陽(yáng)極電極材料的“氣幕”和電蝕現(xiàn)象，并能在整個(gè)電沉積工作面上提供均勻電流分布的電沉積裝置。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種可提供大工作電流、低電流密度的電沉積裝置，包括以石墨氈或碳?xì)譃殡姌O材料的陽(yáng)極，該陽(yáng)極以導(dǎo)電材料夾持，多個(gè)陽(yáng)極饋電點(diǎn)分布在該導(dǎo)電材料上。

進(jìn)一步的，該陽(yáng)極的邊緣以導(dǎo)電材料夾持，且在該邊緣路的徑上導(dǎo)電材料是連續(xù)的。

進(jìn)一步，該陽(yáng)極為矩形結(jié)構(gòu)，在導(dǎo)電材料夾持在矩形結(jié)構(gòu)陽(yáng)極的側(cè)邊。

進(jìn)一步的，該陽(yáng)極為矩形，矩形結(jié)構(gòu)的陽(yáng)極在相對(duì)的兩側(cè)邊均以導(dǎo)電材料夾持。

進(jìn)一步的，該陽(yáng)極呈長(zhǎng)方形，陽(yáng)極長(zhǎng)度側(cè)邊以導(dǎo)電材料夾持。