[实用新型]一种可提供大工作电流、低电流密度的电沉积装置

说明书

本实用新型公开了一种可提供大工作电流、低电流密度的电沉积装置，属于电化学设备技术领域；该电沉积装置是以石墨毡或碳毡为电极材料的阳极；该电沉积装置由于采用了石墨毡或碳毡作为阳极，其极大的比表面积可使阳极在极小的电流密度下，获得大的工作电流，表现出与传统平面电极不同的特性，能克服传统致密阳极材料的“气幕”和电蚀现象，同时石墨毡或碳毡易剪裁、可拼接，制作阳极极其方便，另外，阴极电流密度的变大使阴极产品由致密向疏松变化，形状由块、片向粒、粉转变，形态由大向小变化，有利于电沉积金属生产的连续化和自动化。

技术领域

本实用新型涉及一种电沉积装置，特别是一种可提供大工作电流、低电流密度的电沉积装置，属于电化学设备技术领域。

背景技术

湿法冶金电沉积生产金属装置的阳极制作材料分为两类：一类为金属材料，另一类为非金属碳基材料。典型的是钛或钛合金等金属阳极材料经掺杂后具有了导电性，目前在电化学领域得到了广泛的应用，但钛基阳极价格高，制造工艺复杂也是限制其应用的影响因素。碳基材料也可用于电沉积装置的阴、阳极材料，一般用碳粉为原料掺和粘结剂压制或烧结成型。常用的碳基电沉积阳极是板、块、棒、片等固体形态，表面平滑、整体致密坚硬、导电性能好，体面积电流密度在一定强度下阳极不电蚀，可保证阴极阴极产品的纯度。采用上述碳基材料作为电沉积阳极时，具有以下缺点：（1）阳极表面析出气体，形成“气幕”，影响电解液与阳极板的有效接触和导电，（2）阳极板体面积与表面积相同，在阴极板需要大工作电流时，阳极板对应提高表面积电流密度，但超过一定密度强度时，大多数阳极板会发生表面石墨剥落，出现阳极电蚀。而采用金属材料的阳极，也会发生上述现象。

现有采用上述常规阳极材料的电沉积装置中，作为阴极产品的金属一般为致密状态，需要将阴极从电解槽中取出，再通过机械敲打、剥离的方法将阴极产品取下。存在以下问题：（1）生产效率较低，一般一个电解槽中具有多个阴极，其中一个阴极从电解槽中取出后，整个电解槽均需要停车（或间断停车）；（2）提高阴极产品生产效率困难，一方面，为了尽可能的容易取下阴极产品，需要尽量缩短电沉积时间，但另一方面，为了尽可能提高电沉积效率，需要尽量提高电沉积时间，两者之间难以取得平衡；（3）阴极产品（致密状态的金属）与电极分离困难，造成剥离过程费时费力，同时容易造成阴极板的损坏。因此，现目前电沉积法法生产电解金属的效率较低，成本偏高。另外电沉积金属后期的应用上，粉末化是重要形态，传统电沉积金属还需要进行粉末化深加工，又大大增加了产品应用的成本。

以沥青、聚丙烯腈、黏胶、酚醛等碳纤维原丝，经铺网、针刺等工艺制毡，经预氧化、碳化（石墨化）后，制得的具有大比表面积的网状材料，也包括碳纤维以编织方式制作的具有一定几何尺寸的编织制品，这类材料简称“石墨毡”，也有称“碳毡”，石墨毡和碳毡间具有碳化程度不同的区别。目前石墨毡、碳毡广泛用于保温隔热、增强复合材料等领域。

发明内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种电沉积装置，通过新阳极材料的采用，使其可在大工作电流、低电流密度下进行电沉积金属的制备，克服传统电沉积装置阳极电极材料的“气幕”和电蚀现象。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种可提供大工作电流、低电流密度的电沉积装置，包括以石墨毡或碳毡为电极材料的阳极。

进一步的，包括具有面结构的阳极和具有面结构的阴极，阳极面与阴极面相对设置，且面与面间具有间距。

进一步的，该阳极面与阴极面在各处间距一致。

进一步的，该间距不大于50mm。

进一步的，该阳极面、阴极面为平面或者曲面。

进一步的，包括阴极，该阴极采用不锈钢材质制成。

进一步的，该阳极的侧边以导电材料夹持，在该导电材料上设置阳极馈电点。

进一步的，该导电材料采用钛合金材质制成。