[发明专利]一种复合钛基惰性阳极板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及惰性阳极材料领域，特别是涉及一种复合钛基惰性阳极板及其制备方法。

背景技术

惰性阳极被广泛应用于工业湿法冶金工艺中，良好的阳极材料必须能够通过高电流密度并具有良好的耐蚀性和耐磨性，一般必须满足以下基本要求：导电性良好，耐腐蚀性强，机械强度高，易于加工等。其中钛基涂层阳极一种性能良好的惰性阳极材料，已在一些金属的电积中表现出良好的效果。常用的钛基涂层阳极多以纯钛为基体，使得整体成本较高，适用范围受到限制。

金属复合板是工业生产中较为常见的一种复合材料，一般通过压力加工或加热的方法，使得两种或多种物理、化学以及力学性能差异较大的材料结合在一起，具有其原始基材所不具备的化学、物理性能，其耐高温、耐腐蚀以及比强度等方面的性能较为接近原金属基材中的较优者。由于金属复合板可以降低贵金属材料的用量，并且其的性能与原组成材料中的性能较优者相差不大，具有良好的综合性能，因此金属复合板已经受到广泛的关注并被应用于多个领域。因此，以含钛的金属复合板制备钛基涂层阳极可以有效的降低生产成本，并保证优良的综合性能。

金属复合板的制造方法可以分为三类：固相与固相、固相与液相以及液相与液相生产方法。其中固相与固相的生产方法又有：轧制复合法、爆炸焊接复合法、爆炸+轧制复合法，扩散焊接复合法、超声焊接复合法等。爆炸焊接复合法是利用铺放在需复合的金属板上方的炸药爆炸所产生的能量转化成为覆板飞行的动能，使覆板在飞行过程中与基板发生急速而剧烈的碰撞，并能产生强烈的塑性变形，在极短的时间内温度急速升高从而导致局部金属发生一定程度的溶化，在较大的压应力和高温的作用下，使得基板与覆板产生良好的界面结合。爆炸+轧制复合法是先利用爆炸焊接复合法制得复合板，然后对所得到的复合板进行轧制处理，从而制得性能优良的金属复合板的方法。

中国专利CN201210172519.9公开了一种钛阳极的制备方法，是先在金属Ti基体上沉积一层惰性、多孔的纳米氧化物薄膜，而后在其表面通过热分解法覆盖活性氧化物(如二氧化铱、二氧化钌)。惰性纳米氧化物薄膜由SiO2、TiO2或ZrO2等的前躯体水溶液在金属表面采用电沉积法制得。该发明提供的惰性纳米多孔氧化物中间层显著提高了后续活性氧化物涂层的电化学活性点数目，改善了钛阳级的电催化性能。但是该钛阳极使用的钛较多，制作成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种复合钛基惰性阳极板，该复合钛基惰性阳极板以钛铝复合板为基体，阳极板内阻较低，发热量较少，有较长的使用寿命，并且原料成分较低，制备方法简单，适用范围较广。

本发明的另一目的是提供该复合钛基惰性阳极板的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种复合钛基惰性阳极板的制备方法，包括以下步骤：

(1)将冷轧钛合金TA18板和铝合金LY12板分别进行真空软化退火，之后再分别进行喷丸处理，清洁处理，之后在铝合金表面涂膜耐热黄油；

(2)将厚钢板放置在平坦的地面并在其上铺100-300mm厚细沙作为地基，将处理好的铝合金板材放置于钛合金板材上方，两个板材之间的间隙支撑物为纯铝薄片制作，安装炸药高度为16-24mm，间隙为2-3mm，进行爆炸焊接；

(3)将爆炸焊接好的钛铝复合板进行软化退火处理，并进行冷轧加工，之后进行热处理强化并配合多辊矫平处理，制得基体材料；

(4)在基体材料进行表面清理后，在其表面涂覆Ru-Zr-Ti涂层，在120℃条件下烘干后，将其置于马弗炉中在630℃条件下煅烧，之后在500℃条件下退火处理1h，制得复合钛基惰性阳极板。

优选的，所述步骤(2)中进行软化退火的温度为440-460℃，处理时间为4-6h。

优选的，所述Ru-Zr-Ti涂层中包含以下组分：三氯化钌，锆酸四丁酯，钛酸四丁酯，十二烷基酸甲酯α-磺酸钠，乙醇。

优选的，所述Ru-Zr-Ti涂层中Ru:Zr:Ti摩尔比为3:1:7。

优选的，所述Ru-Zr-Ti涂层中十二烷基酸甲酯α-磺酸钠与钛酸四丁酯的使用量摩尔比为1:150。

一种复合钛基惰性阳极板，由以上方法制备而成。

本发明具有以下有益效果，