[发明专利]减少污染的超临界复合电铸体系回收利用装置

说明书

本发明提供一种减少污染的超临界复合电铸体系回收利用装置，包括控制阀组、气体过滤器、气体存储器、电铸液存储器、磁力泵、电铸液检测调配组件、复合颗粒回收器、高压泵、CO₂气瓶和压力表；气体过滤器包括气液分离室、气体过滤室和气体干燥室；气体过滤器与反应釜和气体存储器相连用于回收气体；磁力泵与电铸液存储器相连；电铸液检测调配组件包括离子检测槽、离子测量仪和复合电铸液调配槽用于回收和调配复合电铸液；复合颗粒回收器用于回收复合电铸液中有用固体颗粒；工作方法包括气体回收、固体颗粒回收、电铸液去杂质、调配调配复合电铸液循环使用等步骤。本发明能提高电铸液的使用效率减少对环境的污染，降低复合电铸的经济成本。

本申请是申请号为201510241096.5，申请日为2015年5月12日，发明创造名称为“超临界复合电铸体系回收利用装置及其工作方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及电化学沉积加工技术领域，具体涉及一种超临界复合电铸体系回收利用装置及其工作方法。

背景技术

目前，随着微机电系统（MEMS, Micro-Electro-Mechanical System）技术的飞速发展以及对高性能复合材料的迫切需求，复合电铸技术在当前乃至未来都将扮演重要角色。

超临界流体（Supercritical Fluid）是指纯净物质处于临界点（临界压力和临界温度）以上时，所表现出来的一种介于液态和气态的流体。近年来，将复合电铸技术与超临界流体技术相结合，是制备高性能纳米复合材料的一个研究热点。目前，在超临界环境下电沉积制备纳米复合材料与微细零件的工艺方法和装置已有所见。如授权公告号为CN101092716B的中国专利文献公开了一种超临界流体细微电镀成型工艺及其装置，其以SCF-CO₂为电镀环境进行微结构零件的成型，通过该方法所得的金属电镀层表面沉积均匀、无积瘤，且铸层组织细密平整；又如公布号为CN 102146573A的中国专利文献提出了一种超临界流体电铸成型制备纳米复合材料的方法，其主要是在机械搅拌辅助条件下电沉积制备金属基纳米复合材料。然而，上述发明并未考虑到对超临界电铸液的回收利用。超临界CO₂复合电铸体系包含CO₂气体、化学镀液和复合粒子。电铸完毕排气过程中，液体容易跟随气体排出进入管道和阀门，里面的复合粒子和凝固后的液态镀液会堵塞管道和阀门，严重损耗电铸装置的使用寿命；而且，CO₂直接排入空气中会加剧全球温室效应；而化学镀液对环境污染影响明显，直接排入大自然，对地表水和土壤都是一种灾难；复合粒子在电镀过程中并不能全部进入电铸层，在溶液中还会残余一部分，况且制备复合粒子尤其是纳米级的成本很高，因而将铸液中的复合粒子回收再利用较为经济。

发明内容

本发明的目的是：针对超临界CO₂复合电铸体系，提供一种使用时能够回收CO₂气体、电铸液以及电铸液中有用的固体颗粒以用于循环使用，从而有效提高电铸液的使用效率、减少对环境的污染、降低复合电铸经济成本的超临界复合电铸体系回收利用装置及其工作方法。

本发明的技术方案是：本发明的减少污染的超临界复合电铸体系回收利用装置，包括反应釜，反应釜具有排液口、排气口和进气口；其结构特点是：还包括控制阀组、气体过滤器、气体存储器、电铸液存储器、磁力泵、电铸液检测调配组件、复合颗粒回收器、高压泵、CO₂气瓶和压力表；

上述的控制阀组包括气液混合体排出控制阀、电铸液排出控制阀、反应釜气体输入控制阀和补气控制阀；

气体过滤器包括从下到上依次设置并相通气的气液分离室、气体过滤室和气体干燥室；气液分离室通过控制阀组的气液混合体排出控制阀与反应釜的排气口相连接；