[發(fā)明專利]復(fù)合材料制備用超臨界電沉積裝置及其使用方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110326959.4
• 申請(qǐng)日: 2021-03-26
• 公開（公告）號(hào): CN113061966A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 雷衛(wèi)寧;李雅寒;李小平;鄧瑤;張揚(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇理工學(xué)院
• 主分類號(hào): C25D17/00
• 分類號(hào): C25D17/00;C25D21/12;C25D21/04
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 杭行

本發(fā)明公開一種復(fù)合材料制備用超臨界電沉積裝置及其使用方法，該裝置包括反應(yīng)釜組件和底座，反應(yīng)釜組件包括反應(yīng)釜本體、釜蓋和夾具，夾具連接在釜蓋底部；在反應(yīng)釜本體上設(shè)有供氣液系統(tǒng)和排氣液系統(tǒng)，在底座上設(shè)有第一控制中心、第二控制中心和外部用戶界面；該裝置的整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作便捷，利用該裝置可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)放液排氣過程、且可在不拆卸釜蓋的狀態(tài)下清洗反應(yīng)釜內(nèi)部、并實(shí)現(xiàn)多層材料電鍍，能有效提高電沉積效率，為復(fù)合電沉積加工提供了一種新的方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電化學(xué)加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合材料制備用超臨界電沉積裝置及其使用方法。

背景技術(shù)

超臨界流體是指溫度和壓力處于臨界溫度和臨界壓力以上狀態(tài)的流體，在

臨界點(diǎn)附近，超臨界流體的密度、粘度、溶解度、熱容量、介電常數(shù)等所有流體的物性發(fā)生急劇變化，基于超臨界狀態(tài)下制備復(fù)合材料，是一種制備高性能金屬納米薄膜材料的新方法。

現(xiàn)有的可在超臨界狀態(tài)下電沉積制備復(fù)合材料的裝置大都存在鍍前準(zhǔn)備時(shí)間較長(zhǎng)且鍍后的處理耗時(shí)大等缺點(diǎn)，實(shí)際操作過程繁瑣且制備效率低下；中國專利CN109763163A公開了一種超臨界條件下制備功能復(fù)合材料的裝置及方法，該裝置可在基板上實(shí)現(xiàn)多層材料的復(fù)合梯鍍，但是后處理過程極為不便，且裝置整體的自動(dòng)化程度較低，無法在不打開蓋體的情況下實(shí)現(xiàn)二次電鍍，也難以實(shí)現(xiàn)多批量產(chǎn)品的連續(xù)處理過程，將嚴(yán)重影響整體制備效率，影響該裝置的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用水平；因而，如能制造出一種使用效率較高的柔性反應(yīng)裝置將具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)背景技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種復(fù)合材料制備用超臨界電沉積裝置及其使用方法，通過改進(jìn)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化操作過程，大幅提高使用效率。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種復(fù)合材料制備用超臨界電沉積裝置，該裝置包括反應(yīng)釜組件和底座，反應(yīng)釜組件包括反應(yīng)釜本體、釜蓋和夾具，夾具連接在釜蓋底部；在反應(yīng)釜本體上設(shè)有供氣液系統(tǒng)和排氣液系統(tǒng)；供氣液系統(tǒng)包括進(jìn)液管和進(jìn)氣管，在進(jìn)液管上設(shè)有第一電動(dòng)閥門，進(jìn)液管的右側(cè)端伸入至反應(yīng)釜本體內(nèi)部、左側(cè)端設(shè)有進(jìn)液口一，在進(jìn)液管上方連接有進(jìn)液口二，在進(jìn)液口二上設(shè)有第一壓力閥，進(jìn)氣管穿過釜蓋連通至反應(yīng)釜本體內(nèi)部，在進(jìn)氣管上設(shè)有第二電動(dòng)閥門；排氣液系統(tǒng)包括排液管和排氣管，在排氣管上順著出氣方向依次設(shè)有第二壓力閥和第四電動(dòng)閥門，第二壓力閥和第四電動(dòng)閥門均與時(shí)間控制器相連接；在反應(yīng)釜本體底部設(shè)有排液口，排液管頂端與排液口連通、底端穿過底座后伸至底座下方，在排液管上靠近排液口的一端設(shè)有第三電動(dòng)閥門、底端設(shè)有第五電動(dòng)閥門；

在底座上設(shè)有第一控制中心、第二控制中心和外部用戶界面，第一控制中心和第二控制中心與外部用戶界面電性連接。

進(jìn)一步地，第一電動(dòng)閥門、第一壓力閥和第五電動(dòng)閥門均與第一控制中心電性連接；第二電動(dòng)閥門、第二壓力閥、第四電動(dòng)閥門、時(shí)間控制器和第三電動(dòng)閥門均與第二控制中心電性連接。

進(jìn)一步地，在底座內(nèi)部設(shè)有磁力攪拌裝置，在反應(yīng)釜本體內(nèi)部設(shè)有轉(zhuǎn)子。

進(jìn)一步地，在底座底部環(huán)周均布數(shù)個(gè)支撐腳。

進(jìn)一步地，在第三電動(dòng)閥門和第五電動(dòng)閥門上設(shè)有手動(dòng)開關(guān)控制閥門的開啟與閉合。

進(jìn)一步地，在第一電動(dòng)閥門和第二電動(dòng)閥門上設(shè)有手動(dòng)開關(guān)控制閥門的開啟與閉合。

上述復(fù)合材料制備用超臨界電沉積裝置的使用方法如下：

（1）兩電極預(yù)處理：將處理好的兩極材料固定在夾具上并保證電極板導(dǎo)電性良好；

（2）制備超臨界流體：把第三電動(dòng)閥門、第五電動(dòng)閥門手動(dòng)閉合后，將配置好的鍍液倒入反應(yīng)釜內(nèi)，蓋上釜蓋并密封好，從進(jìn)氣管向反應(yīng)釜中通入氣體，控溫后，形成超臨界狀態(tài)；