[發(fā)明專利]一種用于對(duì)硼摻雜金剛石基底表面處理的自動(dòng)化設(shè)備和方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011021503.9
• 申請(qǐng)日: 2020-09-25
• 公開（公告）號(hào): CN112192324A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柴旭;王宜豹;蓋志剛;姜辛;郭風(fēng)祥;張妹;陳志剛;王韶琰;孫小玲;胡鼎;劉壽生;張麗麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東省科學(xué)院海洋儀器儀表研究所
• 主分類號(hào): B24B1/00
• 分類號(hào): B24B1/00;B24B27/033;B24B29/02;B24C1/08
• 代理公司: 青島華慧澤專利代理事務(wù)所(普通合伙) 37247
• 代理人: 馬千會(huì)

本發(fā)明屬于金屬表面處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及硼摻雜金剛石基底表面處理的設(shè)備和方法。一種用于對(duì)硼摻雜金剛石基底表面處理的自動(dòng)化設(shè)備，包括拋光裝置、化學(xué)處理裝置和樣品轉(zhuǎn)移裝置；所述拋光裝置主要由傳送帶、拋光棒和樣品固定裝置組成，所述樣品固定裝置和拋光棒設(shè)置在所述傳送帶上方。本發(fā)明的設(shè)備和方法，通過對(duì)基片依次進(jìn)行拋光處理、化學(xué)處理和噴砂處理，有效增加基片的表面粗糙度，增加電極水處理面積；提高薄膜與基底的結(jié)合性能，延長(zhǎng)電極使用壽命，降低電極使用成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬表面處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及硼摻雜金剛石基底表面處理的設(shè)備和方法。

背景技術(shù)

目前，硼摻雜金剛石薄膜電極作為污水處理電極，可以有效降解有機(jī)污染物等難降解污水。然而大面積生產(chǎn)電極的使用壽命嚴(yán)重限制其使用范圍，主要是因?yàn)榛租壠c薄膜結(jié)合力弱，薄膜不夠致密。造成這種現(xiàn)象最根本的原因是對(duì)基底鈮片處理工藝粗糙，基片表面處理不均勻，人為因素影響大。目前沒有一個(gè)規(guī)范以及標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)處理設(shè)備和工藝。此外，鈮基硼摻雜金剛石薄膜作為污水處理電極性能優(yōu)異，硼摻雜金剛石薄膜一般沉積在鈮片或者鈦片，由于硼摻雜金剛石薄膜性能穩(wěn)定，廢棄的鈮基硼摻雜電極很難回收再利用，造成了鈮和鈦資源的浪費(fèi)。

如何除去鈮板表面的硼摻雜金剛石薄膜，實(shí)現(xiàn)鈮片的重復(fù)多次使用是亟需解決的一大技術(shù)難題。亟需一個(gè)基片重復(fù)利用處理設(shè)備和處理工藝，對(duì)回收的基底鈮片表面進(jìn)行處理，提供表面潔凈，粗糙度一致的大面積大批量基片，以達(dá)到重復(fù)利用的目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了提供一種對(duì)硼摻雜金剛石基底表面處理的自動(dòng)化設(shè)備和方法，實(shí)現(xiàn)硼摻雜金剛石基片的回收處理和重復(fù)利用。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種用于對(duì)硼摻雜金剛石基底表面處理的自動(dòng)化設(shè)備，其特征在于：包括拋光裝置和化學(xué)處理裝置；所述拋光裝置主要由傳送帶、拋光棒和樣品固定裝置組成，所述樣品固定裝置和拋光棒設(shè)置在所述傳送帶上方。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述的拋光棒與液壓裝置連接，通過液壓裝置控制其拋光壓力。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述化學(xué)處理裝置包括多個(gè)處理容器；所述處理容器內(nèi)盛裝化學(xué)試劑。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，還包括噴砂裝置，所述噴砂裝置用于對(duì)化學(xué)處理后的樣品表面進(jìn)行噴砂處理。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述的樣品轉(zhuǎn)移裝置包括樣品托盤及電動(dòng)導(dǎo)軌；所述樣品托盤與電動(dòng)導(dǎo)軌連接，在電動(dòng)導(dǎo)軌的帶動(dòng)下，將樣品送入不同的處理容器內(nèi)進(jìn)行處理。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的樣品轉(zhuǎn)移裝置還包括機(jī)械臂，所述機(jī)械臂用于在拋光裝置、化學(xué)處理裝置、噴砂裝置之間轉(zhuǎn)移樣品。

為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明還提供一種對(duì)硼摻雜金剛石基底表面處理的方法，包括：

將硼摻雜金剛石基底鈮片進(jìn)行拋光處理；

將拋光處理后的鈮片進(jìn)行化學(xué)處理；

將化學(xué)處理完的鈮片進(jìn)行噴砂處理。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的化學(xué)處理包括：

采用氫氟酸：鹽酸：水 =1：5：1對(duì)鈮片進(jìn)行酸處理3min～15min；

將酸處理后的鈮片放入超純水中清洗5～10分鐘；

將清洗完的鈮片放入酒精溶液中處理5～10分鐘。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的噴砂處理包括：采用300～500目剛玉，噴嘴角度30～45°，噴砂時(shí)間2～5min/cm²。

進(jìn)一步優(yōu)選地，對(duì)回收的基底鈮片拋光之前先進(jìn)行高溫處理：馬弗爐，大氣條件下，600～800℃，處理時(shí)間30min～60min。