[发明专利]一种用于对硼掺杂金刚石基底表面处理的自动化设备和方法

说明书

本发明属于金属表面处理技术领域，具体涉及硼掺杂金刚石基底表面处理的设备和方法。一种用于对硼掺杂金刚石基底表面处理的自动化设备，包括抛光装置、化学处理装置和样品转移装置；所述抛光装置主要由传送带、抛光棒和样品固定装置组成，所述样品固定装置和抛光棒设置在所述传送带上方。本发明的设备和方法，通过对基片依次进行抛光处理、化学处理和喷砂处理，有效增加基片的表面粗糙度，增加电极水处理面积；提高薄膜与基底的结合性能，延长电极使用寿命，降低电极使用成本。

技术领域

本发明属于金属表面处理技术领域，具体涉及硼掺杂金刚石基底表面处理的设备和方法。

背景技术

目前，硼掺杂金刚石薄膜电极作为污水处理电极，可以有效降解有机污染物等难降解污水。然而大面积生产电极的使用寿命严重限制其使用范围，主要是因为基底铌片与薄膜结合力弱，薄膜不够致密。造成这种现象最根本的原因是对基底铌片处理工艺粗糙，基片表面处理不均匀，人为因素影响大。目前没有一个规范以及标准的预处理设备和工艺。此外，铌基硼掺杂金刚石薄膜作为污水处理电极性能优异，硼掺杂金刚石薄膜一般沉积在铌片或者钛片，由于硼掺杂金刚石薄膜性能稳定，废弃的铌基硼掺杂电极很难回收再利用，造成了铌和钛资源的浪费。

如何除去铌板表面的硼掺杂金刚石薄膜，实现铌片的重复多次使用是亟需解决的一大技术难题。亟需一个基片重复利用处理设备和处理工艺，对回收的基底铌片表面进行处理，提供表面洁净，粗糙度一致的大面积大批量基片，以达到重复利用的目的。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种对硼掺杂金刚石基底表面处理的自动化设备和方法，实现硼掺杂金刚石基片的回收处理和重复利用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种用于对硼掺杂金刚石基底表面处理的自动化设备，其特征在于：包括抛光装置和化学处理装置；所述抛光装置主要由传送带、抛光棒和样品固定装置组成，所述样品固定装置和抛光棒设置在所述传送带上方。

作为本发明的一种优选方式，所述的抛光棒与液压装置连接，通过液压装置控制其抛光压力。

作为本发明的一种优选方式，所述化学处理装置包括多个处理容器；所述处理容器内盛装化学试剂。

作为本发明的一种优选方式，还包括喷砂装置，所述喷砂装置用于对化学处理后的样品表面进行喷砂处理。

作为本发明的一种优选方式，所述的样品转移装置包括样品托盘及电动导轨；所述样品托盘与电动导轨连接，在电动导轨的带动下，将样品送入不同的处理容器内进行处理。

进一步优选地，所述的样品转移装置还包括机械臂，所述机械臂用于在抛光装置、化学处理装置、喷砂装置之间转移样品。

为了更好的实现本发明的目的，本发明还提供一种对硼掺杂金刚石基底表面处理的方法，包括：

将硼掺杂金刚石基底铌片进行抛光处理；

将抛光处理后的铌片进行化学处理；

将化学处理完的铌片进行喷砂处理。

进一步优选地，所述的化学处理包括：

采用氢氟酸：盐酸：水 =1：5：1对铌片进行酸处理3min～15min；

将酸处理后的铌片放入超纯水中清洗5～10分钟；

将清洗完的铌片放入酒精溶液中处理5～10分钟。

进一步优选地，所述的喷砂处理包括：采用300～500目刚玉，喷嘴角度30～45°，喷砂时间2～5min/cm²。

进一步优选地，对回收的基底铌片抛光之前先进行高温处理：马弗炉，大气条件下，600～800℃，处理时间30min～60min。