[发明专利]一种在管件表面沉积氧化物涂层的方法

说明书

技术领域

本发明属于涂层涂覆技术，它主要涉及同时或分别在管件内外侧电沉积制备氧化物涂层。

背景技术

电化学沉积-热解烧结法是一种制备氧化物薄膜的便利途径。目前的研究与应用范围仅涉及在平面基体上制备氧化物涂层。然而，实际应用中，往往需要在管件内外壁制备氧化物涂层以提高耐腐蚀性能。现有的沉积装置和沉积方案并不能满足在管件内外壁制备氧化物涂层的需要。在管件内外壁进行电镀的工艺十分成熟，本发明将借鉴管件电镀的思想，开发一种适用于在管件内外壁电沉积制备氧化物涂层的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种能同时或分别在管件内外壁电沉积制备氧化物涂层的方法，从而拓展现有技术的适用范围。

为解决上述技术问题，本发明提供了以下技术方案：

一种在管件表面电沉积制备氧化物涂层的方法，包括以下工艺步骤：

1）同时或分别安装管件内侧惰性电极、管件外侧惰性电极；

2）将待沉积氧化物涂层的管件置于容器盛装的可溶性金属盐的水或有机溶液中；根据给定电压、电沉积密度调节管件内/外侧惰性电极与管件相应管壁的距离，（给定电压条件下，电沉积电流密度由电极与相应管壁的距离所决定，本方法所使用的距离小于20mm）；

3）调节电极和管壁间的沉积电压/电流进行电沉积，在电沉积过程中匀速旋转作为另一极的管件，使氧化物前驱体同时或分别均匀地沉积到管件内外壁；

4）将沉积了氧化物前驱物的管件从溶液中取出，经后续热处理，同时或分别在管件内外壁获得所需的氧化物涂层。

上述在管件表面电沉积制备氧化物涂层的方法中，步骤1）中所述安装管件外侧惰性电极的方法为：将管件外侧惰性电极连接于容器内侧底部；最好是通过螺栓固定连接于容器内侧底部。

上述在管件表面电沉积制备氧化物涂层的方法中，步骤1）中所述安装管件内侧惰性电极的方法为：将管件内侧惰性电极位置调节部件固定连接于容器的内侧底部，管件内侧惰性电极固定连接于管件内侧惰性电极位置调节部件的可沿直线方向移动的部分。

上述在管件表面电沉积制备氧化物涂层的方法中，步骤2）中所述有机溶液可以是任何能提供羟基并可溶解硝酸盐的低毒性有机溶剂，优选为无水乙醇。

上述在管件表面电沉积制备氧化物涂层的方法中，步骤4）中所述后续热处理的方法为：管件在空气中加热到300～400℃，保温30～60分钟，然后冷却到室温，同时或分别在管件内外壁获得所需的氧化物涂层。

上述在管件表面电沉积制备氧化物涂层的方法中，步骤4）中所述后续热处理中，管件在空气中加热的速度最好为1℃-10℃/min。

上述在管件表面电沉积制备氧化物涂层的方法中，步骤2）、3）、4）可以循环重复多次，同时或分别在管件内外壁获得更厚更致密的多层氧化物涂层。

上述在管件表面电沉积制备氧化物涂层的方法中，步骤2）、3）、4）可以循环重复同时或分别在管件内外壁获得更厚更致密的多层氧化物涂层时，所述多层氧化物涂层可以是同种或异种氧化物涂层。

实现本发明方法的一种在管件表面沉积氧化物涂层的装置，包括容器7、管件1，还包括管件外侧惰性电极3、电机5，所述管件1通过电机和管件连接部件6与电机5相连接，所述管件外侧惰性电极3连接于容器7的内侧底部。

上述在管件表面沉积氧化物涂层的装置中，所述管件外侧惰性电极3通过螺栓连接于容器7的内侧底部。

上述在管件表面沉积氧化物涂层的装置中，所述管件1与电机和管件连接部件6之间、电机和管件连接部件6与电机之间均通过螺栓连接。

上述在管件表面沉积氧化物涂层的装置中，还包括管件内侧惰性电极2和管件内侧惰性电极位置调节部件4，所述管件内侧惰性电极位置调节部件4固定连接于容器7的内侧底部，管件内侧惰性电极2固定连接于管件内侧惰性电极位置调节部件4的可沿直线方向移动的部分。

上述在管件表面沉积氧化物涂层的装置中，所述管件内侧惰性电极位置调节部件4通过螺栓固定连接于容器7的内侧底部。

上述在管件表面沉积氧化物涂层的装置中，所述管件内侧惰性电极2通过螺栓固定连接于管件内侧惰性电极位置调节部件4的可沿直线方向移动的部分。