[发明专利]一种铜电积用栅栏型复合阳极板及其制备方法

权利要求书

1.一种铜电积用栅栏型复合阳极板，其特征在于，包括铝或铝合金导电梁（1）、对称焊接于导电梁顶部两边的铜铝压铸复合导电挂耳、包覆于导电梁（1）表面的防腐层（3）、焊接于导电梁（1）下方的栅栏型阳极板（4）；所述栅栏型阳极板（4）由一组竖直的铝棒铅合金/钛基活性氧化物复合阳极棒组装而成，所有铝棒铅合金/钛基活性氧化物复合阳极棒的顶部插入导电梁中与导电梁焊接，底部固定安装于一根横向的铅或铅合金板（5）上，栅栏型阳极板的左右两侧用绝缘护套（6）固定；所述铝棒铅合金/钛基活性氧化物复合阳极棒包括铝或铝合金棒（4a）、包覆于铝或铝合金棒表面的锡锑包覆层（4b）、包覆于锡锑表面的铅合金包覆层（4c）、包覆于铅合金包覆层表面的钛基活性氧化物层（7）；所述铜铝压铸复合导电挂耳包括底端与导电梁（1）焊接的铜合金拐形挂臂（2a）、压铸包覆于拐形挂臂拐头部的铝或铝合金包覆层（2b）、压铸包覆于铝或铝合金包覆层表面的防腐层（3）；在栅栏型阳极板板面下部安装有绝缘子（8）；所述铝棒铅合金/钛基活性氧化物复合阳极棒的铅合金包覆层（4c）材料是铅钙锶、铅钙锶稀土、铅钙锡稀土、铅锡稀土、铅锡锑稀土、铅银钙锡稀土、铅银锡锑稀土、铅银锡锑稀土中的一种；所述钛基活性氧化物层（7）中的活性氧化物为氧化钴-氧化钌、氧化钴-氧化钌-氧化钛、氧化钴-氧化钌-氧化钛-氧化锡中的一种或多种的氧化混合物，所述钛基为菱形网孔钛，材质是TA1或TA2，厚度为0.1-3mm。

2.根据权利要求1所述的一种铜电积用栅栏型复合阳极板，其特征在于，所述铝棒铅合金/钛基活性氧化物复合阳极棒的中心铝或铝合金棒（4a）是横截面外形为异构状的圆形或椭圆形或矩形棒材，铅合金包覆层（4c）的外表面为波浪形或者锯齿形。

3.根据权利要求1所述的一种铜电积用栅栏型复合阳极板，其特征在于，所述铅合金板（5）材料是铅锑锶、铅锑锶稀土、铅锑锡稀土、铅锡稀土、铅银锡锑稀土、铅银锡锶锑稀土中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种铜电积用栅栏型复合阳极板，其特征在于，所述防腐层（3）由PE、PVC、PP、HIPS、PB-1、PP-ABS 中的任意一种或者任一种的改性塑料注塑而成。

5.根据权利要求1所述的一种铜电积用栅栏型复合阳极板，其特征在于，在栅栏型阳极板上部表面涂覆有防腐层。

6.如权利要求1~5任一项所述的一种铜电积用栅栏型复合阳极板的制备方法，其特征在于，方法如下：

(1)铜铝压铸复合导电挂耳的制备：先控制200-400℃预热模具，将预热的模具安装到压铸机上，然后将100-200℃预热的铜合金拐形挂臂（2b）放置在模具型腔内，再将熔融状态的铝或铝合金填充于模具腔中，在保温保压状态下结晶凝固成型，使铜合金拐形挂臂和铝或铝合金达到冶金结合，得到铜铝压铸复合导电挂耳；

(2) 铝棒铅合金/钛基活性氧化物复合阳极棒的制备：

A.首先将铝或铝合金棒（4a）进行喷砂处理，然后除油和活化，在质量分数10～20%NaOH溶液中，控制温度在40～60℃，进行除油1～20min，之后立即水洗干净，然后浸入质量分数10～20%HNO₃中进行活化2～30min，控制温度20℃～35℃，去离子水洗干净；

B.将处理后的铝或铝合金棒（4a）置于镀锡锑溶液中浸泡0.5～30min，控制温度40～90℃，得到锡锑合金镀层（4b），所述的镀锡锑溶液配方为：氟硼酸锡10～50g/L、酒石酸锑钾15～60g/L、硼酸20～120g/L、pH 0.5～3、表面活性剂0.2～1.0g/L；

C. 将镀有锡锑合金层（4b）的铝或铝合金棒（4a）置于拉拔挤压机中，控制拉拔模具温度在100～200℃，以4～8m/min的拉拔速度将熔融的铅合金包覆在锡锑合金层表面，冷却后剪切成所需长度，得到包覆铅合金（4c）的铝或铝合金棒；

D.将包覆铅合金的铝或铝合金棒经过醋酸溶液清洗及去离子水洗后，在其外表面通过双辊轧机包覆钛基活性氧化物层（7），得到铝棒铅合金/钛基活性氧化物复合阳极棒；所述钛基活性氧化物层是在钛网上采用热分解法制备，具体工艺为：将三氯化钛、三氯化钌、四氯化锡和氯化钴按摩尔比为 (0~50):(17~30):(0~24): (6~24)加入浓盐酸中至完全溶解，然后加入正丁醇溶剂，采用旋转蒸发仪除去涂液的水份，得到前驱体浓缩液，将此前驱体浓缩液涂覆于喷砂后的钛网上，在100~120℃烘箱中干燥1~5min，再放入400~600℃的马弗炉中烧结5~10min，重复20~30次上述涂覆烧结过程，最后一次在500℃温度下烧结1~2h，得到活性氧化物为氧化钴-氧化钌或者氧化钴-氧化钌-氧化钛或者氧化钴-氧化钌-氧化钛-氧化锡的活性层；

(3) 栅栏型复合阳极板的制备：将铝或铝合金导电梁（1）与制得的铜铝压铸复合导电挂耳进行焊接，再组装铝棒铅合金/钛基活性氧化物复合阳极棒，将所有铝棒铅合金/钛基活性氧化物复合阳极棒的顶部插入导电梁中与导电梁焊接，底部固定安装于一根横向的铅或铅合金板（5）上，构成栅栏型阳极板，栅栏型阳极板的左右两侧用绝缘护套（6）固定，在栅栏型阳极板上部表面涂覆防腐层，在栅栏型阳极板板面下部安装绝缘子（8），得到栅栏型复合阳极板。