[發(fā)明專利]一種碳陽極板連接端處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810215226.1
• 申請日: 2018-03-15
• 公開（公告）號: CN108301014B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉坤;沈偉;朱國培;強(qiáng)廣德;湯培基
• 申請（專利權(quán)）人: 核工業(yè)第八研究所
• 主分類號: C25B1/24
• 分類號: C25B1/24;C25B11/12
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 陳亮

本發(fā)明涉及一種碳陽極板連接端處理方法，(a)選定碳陽極板長度方向一端面為連接端面，將垂直厚度方向的一組表面磨成平行平面；(b)在連接端加工長槽，形成相對獨(dú)立的端部連接區(qū)域；(c)在連接端沿厚度方向開設(shè)通孔；(d)對碳陽極板的連接端進(jìn)行超聲波清洗，然后烘干；(e)在連接區(qū)域及該區(qū)域的側(cè)面及端面噴涂金屬，涂層表面溫度降至常溫后，采用金相砂紙打磨平整，完成對碳陽極板連接端的處理。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提高了碳陽極板連接端表面質(zhì)量，降低了接觸電阻，提高連接處整體強(qiáng)度，有助于提高碳陽極板在電解過程中抵抗端部斷裂的能力，延長其使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于中溫電解制氟領(lǐng)域，尤其是涉及一種碳陽極板連接端處理方法。

背景技術(shù)

元素氟是一種應(yīng)用非常廣泛的元素，特別是在核工業(yè)、化工行業(yè)和電氣行業(yè)等領(lǐng)域發(fā)揮著十分重要的作用，在絕大多數(shù)應(yīng)用中，單質(zhì)氟氣是最重要的原料。目前，中溫電解制氟是技術(shù)最為成熟、應(yīng)用最為廣泛的單質(zhì)氟氣制備工藝。中溫制氟電解槽采用碳陽極板作為制氟陽極，在使用過程中發(fā)現(xiàn)，碳陽極板連接端斷裂是制約陽極板使用壽命的重要因素，因此，研究如何防止或延緩電解槽運(yùn)行過程中連接端開裂至關(guān)重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種延長碳陽極板使用壽命的碳陽極板連接端處理方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種碳陽極板連接端處理方法，包括以下步驟：

(a)選定碳陽極板長度方向一端面為連接端面，將垂直厚度方向的一組表面距離連接端面110mm±0.5mm范圍內(nèi)的區(qū)域磨成一組平行平面；

(b)在連接端距離端面100mm±0.5mm處加工長槽，形成相對獨(dú)立的端部連接區(qū)域；

(c)在連接端沿厚度方向開設(shè)通孔；

(d)對碳陽極板的連接端進(jìn)行超聲波清洗，清除表面及孔隙內(nèi)粉塵，然后烘干；

(e)在連接區(qū)域及該區(qū)域的側(cè)面及端面噴涂金屬，涂層表面溫度降至常溫后，采用金相砂紙打磨平整，完成對碳陽極板連接端的處理。

步驟(a)所述平行平面采用平面磨床加工，平行度公差為0.06mm。

步驟(b)所述長槽采用平面磨床，通過金剛石磨盤加工得到，加工得到的長槽的底端為半徑3mm±0.04mm的3/8圓，長槽的最大深度為4.8mm±0.1mm，最大寬度為9.1mm±0.1mm。

另外，還對連接區(qū)域的各邊均進(jìn)行倒角，倒角尺寸為(4±0.04)mm×(4±0.04)mm。

步驟(c)中所述通孔的直徑為17mm±0.5mm，并且對通孔的圓周加工深度為5mm±0.1mm的弧形倒角。

步驟(e)采用超音速冷低壓冷噴涂設(shè)備噴涂金屬，如鎳、銅、鈷等，噴涂的金屬形成的涂層厚度為0.2mm～0.3mm，涂層厚度均勻，無裂紋。

在原有結(jié)構(gòu)中，碳板表面平整度差、氣孔多，與銅板表面形成點(diǎn)接觸，接觸電阻較高，導(dǎo)致接觸面發(fā)熱較高，進(jìn)而產(chǎn)生熱應(yīng)力。槽和倒角的存在保障了所述噴涂金屬層與碳板表面較高的接合牢度，噴涂金屬層厚度為0.2mm～0.3mm，在螺栓堅固過程中可以發(fā)生一定的彈性變形，從而與銅板接觸明顯優(yōu)于呈脆性的碳板，而金屬層電導(dǎo)率能遠(yuǎn)高于碳板，在導(dǎo)通工況下，電流優(yōu)先在金屬層分布，進(jìn)而均勻的傳導(dǎo)至碳板端部，電流分布更合理，接觸電阻更小，從而減少發(fā)熱量，減小碳板所受熱應(yīng)力。同時，金屬層的存在大大減弱了氟氣及氟化氫對碳板連接端的腐蝕。這兩方面的改善均有利于延長碳板的壽命。

附圖說明

圖1為碳陽極板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為連接端面處的主視結(jié)構(gòu)示意圖；