[發明專利]一種電化學拋光裝置及方法

在審

• 申請號: 201911035459.4
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110670117A
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 范峰;許寶霞;蔡傳兵;郭艷群;豆文芝;嚴云濤
• 申請（專利權）人: 上海上創超導科技有限公司
• 主分類號: C25F3/22
• 分類號: C25F3/22;C25F7/00
• 代理公司: 31113 上海浦東良風專利代理有限責任公司
• 代理人: 張勁風

本發明涉及一種電化學拋光裝置及方法。主要解決現在拋光液利用率低、電流場不均勻等技術問題，本發明電化學拋光裝置包括：橫向穿設于槽體的三個電解槽，槽體兩端封板設有金屬基帶入口和金屬基帶出口，三個電解槽由并排設置的兩組導流板腔分割而成，兩個導流板腔之間留有金屬基帶通道，金屬基帶入口、金屬基帶通道、金屬基帶出口在同一軸線上，導流板腔底部設有進液口，導流板腔封板上設有流動孔，導流板腔位于槽體側封板下部設有排液口，槽體兩端設有正電極，槽體中間側封板上設有負電極，金屬基帶橫向穿越槽體。本發明還公開電化學拋光方法，包括：拋光液配方，金屬基帶預清洗，拋光工藝設計，后清洗等。本發明可實現低能耗高效率的金屬基帶拋光生產。

技術領域

本發明涉及拋光，特別涉及一種電化學拋光裝置及方法。

背景技術

基于ReBa1Cu2O(7-δ)(REBaCuO,RE=Y,Gd,Dy等稀土元素)高溫超導體的第二代高溫超導帶材是由多種金屬氧化物薄膜生長在金屬基帶上組成，是一種新型電力材料，相比第一代BSCCO-2223和BSCCO-2212超導帶材/線材，具備更高的不可逆場、更高的超導轉變溫度和更高的臨界電流密度，能夠在較高的溫度（液氮溫區）和磁場環境下應用，它是世界各國在高溫超導領域研發的焦點。

高溫超導帶材的工作性能取決于金屬帶材的表面狀況以及各金屬氧化物薄膜的生長特性。而要想取得性能良好的金屬氧化物薄膜，就必須提供符合技術要求的金屬基帶。金屬基帶要滿足特定的高溫性能和機械性能以及經過處理后所要求達到的表面粗糙度。目前最常用的滿足工業應用的金屬基帶是哈氏合金，其不僅在高溫下表現出良好的機械能，還具有穩定性和抗多種化學抗腐蝕性的特性。金屬基帶表面平整度的處理，主要有兩種方法，一種是機械拋光，但機械拋光速度比較慢，拋光效率低，不能滿足工業生產的需求。另一種方法是電化學拋光。

電化學拋光也稱電解拋光，是將要拋光金屬工件當做陽極，并放置在特殊的電解液中通電，電解后金屬表面會因溶解而獲得平滑化和光亮化的拋光面。

常見的電化學拋光裝置存在一些缺點。一是拋光池槽體設計不夠合理，所需要拋光液的用量和輸入的電能大，溶液使用壽命短，利用率低。二是拋光極板設計尺寸不合理，不能保證提供均勻地電流場。三是后清洗系統程序簡單，對一些附著力較大的顆粒以及酸洗后的殘余酸性離子不能保證完全去除。

發明內容

本發明的目的是提供一種電化學拋光裝置及方法，主要解決現有電化學拋光裝置和方法存在前述缺陷的技術問題，本發明的技術方案如下：一種電化學拋光裝置，包括：橫向穿設于槽體的三個電解槽，槽體兩端封板設有金屬基帶入口和金屬基帶出口，三個電解槽由并排設置的兩組導流板腔分割而成，兩個導流板腔之間留有金屬基帶通道，金屬基帶入口、金屬基帶通道、金屬基帶出口在同一軸線上，導流板腔底部設有進液口，導流板腔封板上設有流動孔，導流板腔位于槽體側封板下部設有排液口，槽體兩端設有正電極，槽體中間側封板上設有負電極，金屬基帶橫向穿越槽體。

連接電解槽的液體導流板腔的存在，可有效減小繞道電流，延長溶液壽命。

第二個電解池為拋光池，位于所述拋光池的負電極極板縱向長度大于拋光池槽體的長度，可將電流場束縛在拋光池內；負電極極板的橫向寬度與待拋光金屬基帶的寬度比在1.4-1.8之間，本發明優選1.67；兩極板間距在(2-5)cm之間，可在拋光池內形成均勻的電流場。電解液供應管路連通進液口，可提高拋光液的流動控制。

本發明還公開一種電化學拋光方法，包括以下步驟：1）配制拋光溶液2）金屬基帶拋光前的預清洗；3在拋光池對金屬基帶進行電化學拋光；4）金屬基帶拋光后的清洗。在上述電化學拋光方法中，所述步驟1具體為：配方重量百分比為濃硫酸：磷酸：甘油：水：糖精鈉=（26-35）：（56-65）：（2-4）：（2-4）：（0.01-1）。

在上述電化學拋光方法中，所述步驟2具體為：先清洗去除表面油污，然后超聲波清洗去除表面油污和附著顆粒，之后去離子水清洗表面去除雜質。