[發明專利]一種電鍍用鈦陽極及其制備方法

有效

• 申請號: 202110275357.0
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN113151885B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 徐海清;趙國鵬;胡耀紅;曾繁波;張招賢;徐金來;羅慧梅
• 申請（專利權）人: 廣州鴻葳科技股份有限公司;廣州市二輕研究所股份有限公司
• 主分類號: C25D17/10
• 分類號: C25D17/10;C23C18/12
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 尹凡華

本發明屬于電鍍技術領域，公開了一種電鍍用鈦陽極及其制備方法。該電鍍用鈦陽極，包括鈦基體和在鈦基體上依次形成的中間層和表面層，中間層包含Ru、Ir和Ti的氧化物；表面層包含Ta、Nb、Sn、Zr、Ti或Sb的氧化物中的至少一種；中間層和表面層的厚度比為(5?15)：1。本發明提供的電鍍用鈦陽極能夠同時耐析氯、析氧環境的腐蝕，且能有效提高鈦陽極的析氯、析氧電位，減少電鍍過程氧氣和氯氣的析出，避免電鍍添加劑過快的消耗，有利于維護鍍液穩定，減小電鍍成本。

技術領域

本發明屬于電鍍技術領域，具體涉及一種電鍍用鈦陽極及其制備方法。

背景技術

在電鍍行業中，鍍鎳、鍍鋅、鍍銅等為常見的電鍍工藝。在電鍍中，陽極大多為可溶性陽極，起到補充主鹽濃度的作用。但是在實際生產過程中，由于陽極同時進行著電化學溶解及化學溶解，而陰極除金屬沉積外伴隨著氫氣析出，陽極效率高于陰極效率，造成鍍液中主鹽濃度以及pH不斷升高。為了控制鍍液的穩定性，需要不斷地向鍍液中補充水進行稀釋；容易造成“溢缸”；也需補充添加劑，并保持在一定濃度范圍；同時還需補充酸來維持鍍液的pH值。這樣不僅需要對鍍液進行頻繁的監控，不利于電鍍生產的穩定運行；而且浪費原材料以及增加廢水排放量。

為了解決此類問題，通常通過增加不溶性陽極作為輔助陽極，來減少可溶性陽極的用量。但是常規不溶性陽極存在諸多問題，如IrTa涂層鈦陽極，涂層成本本很高，在析氧條件下壽命長，但是在含Cl-條件下壽命下降；RuTi涂層鈦陽極，適合在Cl-條件下使用，但是在析氧環境中壽命相對較短。而且這兩類涂層鈦陽極析氧或析氯電位都比較低，電鍍過程容易析出氧氣或氯氣，這兩者都會加快電鍍添加劑的消耗，增加電鍍成本。總體來說，傳統的不溶性鈦陽極，不能同時耐析氯、析氧環境的腐蝕；也不能同時提高析氯、析氧過電位，減少氧氣和氯氣的析出。

因此，亟需提供一種電鍍用鈦陽極，能夠同時提高析氯、析氧電位，且壽命長。

發明內容

本發明旨在至少解決上述現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種電鍍用鈦陽極，能夠同時提高析氯、析氧電位，且壽命長。

一種電鍍用鈦陽極，包括鈦基體和在所述鈦基體上依次形成的中間層和表面層，

所述中間層包含Ru、Ir和Ti的氧化物；

所述表面層包含Ta、Nd、Sn、Zr、Ti或Sb的氧化物中的至少一種；

所述中間層和所述表面層的厚度比為(5-15)：1。

在本發明提供的電鍍用鈦陽極中，中間層為導電主體，對鈦陽極的導電性及使用壽命起決定性作用。表面層采用過渡金屬氧化物，起輔助作用，能夠同時提高鈦陽極的析氯、析氧電位，減少鈦陽極在電鍍過程中的氯氣和氧氣的析出量，避免電鍍添加劑的過快消耗。同時需要控制所述中間層和所述表面層的厚度比，當表面層過厚，則會降低鈦陽極的壽命，過薄則無法達到同時提高鈦陽極的析氯、析氧電位的作用。

所述電鍍用鈦陽極的中間層包含Ru、Ir和Ti的氧化物，其中Ru的氧化物有利于析氯環境，Ir的氧化物有利于析氧環境，Ru和Ir的氧化物作為導電氧化物，Ti的氧化物為惰性氧化物。由于Ru⁴⁺、Ir⁴⁺、Ti⁴⁺三者離子半徑接近，且都屬于金紅石型氧化物，燒結后可形成結構穩定的Ru、Ir、Ti的氧化物固溶體，而摻入適量的Ti的氧化物有利于提高鈦陽極的穩定性。

優選的，所述中間層包含RuO₂、IrO₂和TiO₂；所述表面層包含Ta₂O₅、Nd₂O₅、SnO₂、ZrO₂、TiO₂或Sb₂O₃中的至少一種。