[發明專利]一種可增加鈦電極涂層與基材結合力的前處理工藝

有效

• 申請號: 202210391726.7
• 申請日: 2022-04-14
• 公開（公告）號: CN114959766B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: 馮慶;楊瑞鋒;黃杰;賈波;郝小軍
• 申請（專利權）人: 西安泰金新能科技股份有限公司
• 主分類號: C25B11/052
• 分類號: C25B11/052;C25B11/063;C25B11/075;C25C3/08;C25C3/12;C25C7/02;C25D1/04;C25D17/10
• 代理公司: 嘉興中創致鴻知識產權代理事務所(普通合伙) 33384
• 代理人: 趙麗麗

本發明公開了一種可增加鈦電極涂層與基材結合力的前處理工藝，(1)將提前準備好的TA1板式換熱器鈦基材進行加工成型；(2)對鈦基材進行機械毛化軋制處理；(3)對鈦基材進行噴砂處理，繼續增加其比表面積；(4)將鈦基材在高溫下施加重物，機械壓平；(5)鈦基材在沸騰的草酸溶液中刻蝕1.5～3h，將機械處理后的鈦基材表面尖銳的部分刻蝕光滑，并去除表面的氧化皮；(6)將鈦基材置于高功率超聲機中進行超聲清洗，去除酸處理后鈦基材表面殘留的浮灰，晾干；(7)將配置好的涂液，涂刷于處理后的鈦基材上，并進行熱氧化分解，制得鈦電極。本發明在傳統噴砂、酸刻蝕的基礎上引入了機械軋制的方法，極大的提高了鈦電極的使用壽命。

技術領域

本發明屬于應用電化學和能源工業的電極材料領域，尤其是一種可增加鈦電極涂層與基材結合力的前處理工藝。

背景技術

自從1786年L.Galvani發現電解過程以來，人類對電解過程用陽極材料的研究與應用已有200多年的歷史。在陽極材料的發展史中，石墨陽極、鉛基合金陽極、鈦基活性涂層陽極構成了陽極材料的發展歷史，尤其是近40年來鈦基活性涂層陽極技術的不斷完善，帶動了現代電解工業技術的快速發展。鈦基陽極廣泛應用于與溶液有關的行業，如氯堿工業、次氯酸鹽、過硫酸鹽、鋼板鍍鋅、電解水處理、工業水處理、濕法冶金、鋁箔銅箔制造、陰極保護、海水淡化、電鍍行業等。

對鈦陽極而言，工作壽命是衡量其性能的一個重要參數。由于鈦陽極實際運轉壽命很長，往往都在幾個月，甚至幾年以上，對產品質量要求較高。然作為工業產品，RuO₂易被氧化溶解，導致其壽命較低；同時，在鈦金屬上涂覆貴金屬涂液，涂層與鈦基體的結合力有限，導致其電解效率與使用壽命較低，這極大限制了貴金屬涂層鈦陽極的發展。因此，發明一種可增加鈦電極涂層與基材結合力的前處理工藝顯得格外重要。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種可增加鈦電極涂層與基材結合力的前處理工藝。

本發明解決技術問題所采用的技術方案是：一種可增加鈦電極涂層與基材結合力的前處理工藝，所述前處理工藝包括以下步驟：

(1)鈦基材準備：將提前準備好的TA1板式換熱器鈦基材進行加工成型，其外形、尺寸、厚度需根據提前設計的模具的尺寸進行準備；

(2)鈦基材軋制成型：將步驟(1)準備的鈦基材，采用機械毛化軋制處理；

(3)噴砂處理：將經步驟(2)處理后的鈦基材進行噴砂處理，繼續增加其比表面積；

(4)熱校平：將經步驟(3)處理后的鈦基材在高溫下施加重物，機械壓平；

(5)酸處理：將經步驟(4)處理后的鈦基材在沸騰的草酸溶液中刻蝕1.5～3h，將機械處理后的鈦基材表面尖銳的部分刻蝕光滑，并去除表面的氧化皮；

(6)清洗，晾干：將步驟(5)處理后的鈦基材置于高功率超聲機中進行超聲清洗，去除酸處理后鈦基材表面殘留的浮灰，晾干；

(7)涂制，燒結：將配置好的涂液，涂刷于經步驟(6)處理后的鈦基材上，并進行熱氧化分解，制得鈦電極。

進一步地，所述步驟2)中，通過機械一次性處理鈦基材的正反兩面且一次軋制成成品，鈦基材表面形成無數的凸臺和凹坑。

更進一步地，所述步驟2)中，一次軋制成品的尺寸、以及軋制后鈦基材表面產生的凸臺和凹坑的尺寸可通過改變模具進行調整；所述凸臺的寬度為50～500μm，所述凹坑的寬度為10～200μm。

進一步地，所述步驟3)噴砂處理中，采用的砂子包括白剛玉、棕剛玉、鋼砂；所述噴砂處理時，砂子的目數為14～60目；噴砂壓力可為0.4～0.8MP；噴嘴角度為30～65°。

進一步地，所述步驟4)中，熱校平采用的溫度范圍為550～650℃。