[發(fā)明專利]一種碳陽(yáng)極固定和導(dǎo)電用金屬化碳/碳螺桿

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010075588.2
• 申請(qǐng)日: 2020-01-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111270258B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉坤;杭頌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 核工業(yè)第八研究所
• 主分類號(hào): C25B1/245
• 分類號(hào): C25B1/245;C25B11/065
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 劉燕武

本發(fā)明涉及一種碳陽(yáng)極固定和導(dǎo)電用金屬化碳/碳螺桿，包括碳/碳螺桿本體，以及位于碳/碳螺桿本體上的金屬化處理層。與現(xiàn)有碳/碳螺桿相比，本發(fā)明采用金屬化處理工藝，增加螺牙塑性，改善與螺紋孔接觸，作為導(dǎo)電連接件，提高自身導(dǎo)電性能，同時(shí)減小接觸電阻，與金屬螺桿相比，本發(fā)明采用碳/碳螺桿基體，有效減小因?qū)щ姲l(fā)熱引起的熱鼓脹內(nèi)應(yīng)力，降低對(duì)碳陽(yáng)極板損傷，延長(zhǎng)碳陽(yáng)極板壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電解零部件技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種碳陽(yáng)極固定和導(dǎo)電用金屬化碳/碳螺桿。

背景技術(shù)

單質(zhì)氟氣在核工業(yè)、集成電路行業(yè)發(fā)揮重要作用，中溫電解制氟工藝是當(dāng)前唯一實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的單質(zhì)氟氣制備工藝，此工藝主要以無(wú)定型碳材料作為陽(yáng)極材料，但此類材料具有孔隙缺陷多、脆性明顯的缺陷。

碳陽(yáng)極在電解槽內(nèi)安裝方式包含夾板式和螺桿式，其中，螺桿式主要用于10KA電解槽，目前，國(guó)內(nèi)螺桿式安裝用碳陽(yáng)極板壽命普遍較短，絕大多數(shù)產(chǎn)品，在6～8KA工況下穩(wěn)定運(yùn)行壽命難以達(dá)到6個(gè)月，已經(jīng)成為制約國(guó)內(nèi)電解制氟工藝發(fā)展的瓶頸。

導(dǎo)致碳陽(yáng)極板無(wú)法持續(xù)運(yùn)行的主要原因是開(kāi)裂，導(dǎo)致開(kāi)裂的原因眾多，其中包含金屬螺桿熱膨脹，因此，解決上述問(wèn)題將有助于延長(zhǎng)碳陽(yáng)極板運(yùn)行壽命。

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碳陽(yáng)極固定和導(dǎo)電用金屬化碳/碳螺桿。可以減小因金屬螺桿導(dǎo)電發(fā)熱而產(chǎn)生的熱膨脹應(yīng)力，利用碳/碳螺桿膨脹系數(shù)低的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，采用金屬化工藝處理，改善螺桿自身導(dǎo)電性及其與螺紋孔的電接觸。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種碳陽(yáng)極固定和導(dǎo)電用金屬化碳/碳螺桿，包括碳/碳螺桿本體，以及位于碳/碳螺桿本體上的金屬化處理層。

進(jìn)一步的，所述的金屬化處理層為金屬銅層或金屬鎳層。

進(jìn)一步的，所述的金屬化處理層通過(guò)電鍍、化學(xué)鍍、噴涂或?yàn)R射的工藝處理得到。

更進(jìn)一步的，當(dāng)金屬化處理層采用電鍍工藝處理得到時(shí)，其電鍍過(guò)程具體為：取碳/碳螺桿本體置于氨基磺酸鎳電鍍液，在15A電流密度下電鍍20分鐘，接著，依次浸入弱堿性溶液和弱酸溶液中靜置，最后，取出烘干，即完成。

進(jìn)一步的，所述的金屬化處理層的厚度不超過(guò)10mm。

進(jìn)一步的，金屬化處理層位于碳/碳螺桿本體的全部表面，或其與碳陽(yáng)極板的連接區(qū)域。

進(jìn)一步的，所述的碳/碳螺桿本體由碳/碳復(fù)合材料加工得到。更進(jìn)一步的，所述的碳/碳復(fù)合材料的密度為1g/cm³～2g/cm³，更優(yōu)選為1.5g/cm³。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明所述的碳/碳螺桿基體熱膨脹系數(shù)低，引起的膨脹變形小。

(2)金屬化處理工藝改善碳/碳螺桿導(dǎo)電性和電接觸性能。

(3)碳陽(yáng)極板開(kāi)裂脫落后，金屬螺桿暴露于電解質(zhì)中，受腐蝕后溶于電解質(zhì)，產(chǎn)生電解質(zhì)污染，所述金屬化碳/碳螺桿的碳/碳螺桿基體不會(huì)溶解，對(duì)電解質(zhì)污染更小。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。