[发明专利]可节能的具有二氧化钛涂层的不锈钢电解电极的制造方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种对碳钢极板的表面进行处理的溶剂，属于金属表面处理技术领域。

背景技术

本发明涉及一种电解电极的制造方法，尤其是一种具有二氧化钛涂层的不锈钢电解电极的制造方法。目前一般所知的，电解过程中腐蚀性的溶液和气体会对电极产生严重的腐蚀，而金属钛由于在表层可以形成一层致密的纳米级的二氧化钛层，二氧化钛的化学性能非常稳定，所以电解设备中的电极都使用纯钛棒；但是金属钛的价格高昂，并且电阻率高，而电解过程中电流非常大，这就导致钛电极自身发热非常多，造成能源的巨大浪费。

发明内容

本发明为解决的技术问题是：克服现有技术的缺点，提出一种具有二氧化钛涂层的不锈钢电解电极的制造方法。

    为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种具有二氧化钛涂层的不锈钢电解电极，包括步骤：

    （a）将不锈钢材料按照所需电解电极的形状成型后，对表面进行打磨、清洁除油、钝化处理和纯水清洁；

    （b）对材料进行电镀镍，镀层厚度不超过25微米；

    （c）将电镀后的材料表面进行纯水清洁后自然晾干；

    （d）将化学纯氟钛酸铵溶液和分析纯硼酸溶液混合、过滤，制得混合溶液，其中氟钛酸铵浓度为0.1-0.4mol/L，硼酸浓度为0.1-0.5mol/L；

    （e）将步骤（c）制得的材料浸泡于步骤（d）制得的混合溶液中，同时对混合溶液进行水浴加热，温度维持在30至60摄氏度，浸泡30-45小时后取出自然晾干；

    （f）将上步制得的材料使用氮气保护电阻炉进行加热，保持温度500-700摄氏度，持续45-90分钟然后关闭加热，自然冷却即可制得二氧化钛涂层的不锈钢电解电极。

    本发明进一步的改进在于：

    1、上述步骤（b）使用电镀液配方为：400g/L≤NiSO₄·7H₂O≤500g/L、30 g/L≤H₃BO₃≤42g/L、5 g/L≤阳极活性剂≤25g/L、0.5g/L≤表面活性剂≤1g/L。

    2、上述阳极活性剂是十二烷基硫酸钠或正辛基硫酸纳中的一种；上述表面活性剂是氯化钠或氯化镍中的一种。

本发明的有益效果如下：

    采用不锈钢替代纯钛，大大节省了成本，同时降低了电阻率，节约了大量的能源；而不锈钢外首先镀镍，使用薄层电镀镍的微孔结构，促进纳米级的二氧化钛涂层的生成，不锈钢电极外具有了纳米级的二氧化钛涂层后，其抗腐蚀、抗氧化的能力基本等同于纯钛电极。

具体实施方式

    实施例1：圆柱形具有二氧化钛涂层的不锈钢电解电极的制造方法

    本实施例的圆柱形具有二氧化钛涂层的不锈钢电解电极的制造方法，包括步骤：

    （a）将圆柱形不锈钢材料按照所需电解电极的形状切割至所需长度后，对表面进行机械砂纸打磨、清洁除油、钝化处理和纯水清洁；

    （b）对材料进行电镀镍，使用电镀配方为：400g/L≤NiSO₄·7H₂O≤500g/L、30 g/L≤H₃BO₃≤42g/L、5 g/L≤阳极活性剂≤25g/L、0.5g/L≤表面活性剂≤1g/L；本实施例使用的阳极活性剂是十二烷基硫酸钠;使用的表面活性剂是氯化镍；温度维持在50摄氏度，电流密度8A/dm²，时间约1分钟，最终得到的镀层厚度约25微米；

    （c）将电镀后的表面进行纯水清洁后自然晾干；

    （d）将化学纯氟钛酸铵溶液和分析纯硼酸溶液混合、过滤，制得混合溶液，其中氟钛酸铵浓度为0.1-0.4mol/L，硼酸浓度为0.1-0.5mol/L；

    （e）将步骤（c）制得的材料浸泡于步骤（d）制得的混合溶液中进行沉积，同时对混合溶液进行水浴加热，温度维持在30至60摄氏度，浸泡30-45小时后沉积完毕，取出后使用蒸馏水清洗，然后自然晾干；

    （f）将上步制得的材料使用氮气保护电阻炉进行加热，保持温度500-700摄氏度，持续45-90分钟然后关闭加热，自然冷却即可制得具有二氧化钛涂层的不锈钢电解电极。

    实施例2：板状具有二氧化钛涂层的不锈钢电解电极的制造方法