[发明专利]一种电镀用钛阳极及其制备方法

说明书

本发明属于电镀技术领域，公开了一种电镀用钛阳极及其制备方法。该电镀用钛阳极，包括钛基体和在钛基体上依次形成的中间层和表面层，中间层包含Ru、Ir和Ti的氧化物；表面层包含Ta、Nb、Sn、Zr、Ti或Sb的氧化物中的至少一种；中间层和表面层的厚度比为(5‑15)：1。本发明提供的电镀用钛阳极能够同时耐析氯、析氧环境的腐蚀，且能有效提高钛阳极的析氯、析氧电位，减少电镀过程氧气和氯气的析出，避免电镀添加剂过快的消耗，有利于维护镀液稳定，减小电镀成本。

技术领域

本发明属于电镀技术领域，具体涉及一种电镀用钛阳极及其制备方法。

背景技术

在电镀行业中，镀镍、镀锌、镀铜等为常见的电镀工艺。在电镀中，阳极大多为可溶性阳极，起到补充主盐浓度的作用。但是在实际生产过程中，由于阳极同时进行着电化学溶解及化学溶解，而阴极除金属沉积外伴随着氢气析出，阳极效率高于阴极效率，造成镀液中主盐浓度以及pH不断升高。为了控制镀液的稳定性，需要不断地向镀液中补充水进行稀释；容易造成“溢缸”；也需补充添加剂，并保持在一定浓度范围；同时还需补充酸来维持镀液的pH值。这样不仅需要对镀液进行频繁的监控，不利于电镀生产的稳定运行；而且浪费原材料以及增加废水排放量。

为了解决此类问题，通常通过增加不溶性阳极作为辅助阳极，来减少可溶性阳极的用量。但是常规不溶性阳极存在诸多问题，如IrTa涂层钛阳极，涂层成本本很高，在析氧条件下寿命长，但是在含Cl-条件下寿命下降；RuTi涂层钛阳极，适合在Cl-条件下使用，但是在析氧环境中寿命相对较短。而且这两类涂层钛阳极析氧或析氯电位都比较低，电镀过程容易析出氧气或氯气，这两者都会加快电镀添加剂的消耗，增加电镀成本。总体来说，传统的不溶性钛阳极，不能同时耐析氯、析氧环境的腐蚀；也不能同时提高析氯、析氧过电位，减少氧气和氯气的析出。

因此，亟需提供一种电镀用钛阳极，能够同时提高析氯、析氧电位，且寿命长。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种电镀用钛阳极，能够同时提高析氯、析氧电位，且寿命长。

一种电镀用钛阳极，包括钛基体和在所述钛基体上依次形成的中间层和表面层，

所述中间层包含Ru、Ir和Ti的氧化物；

所述表面层包含Ta、Nd、Sn、Zr、Ti或Sb的氧化物中的至少一种；

所述中间层和所述表面层的厚度比为(5-15)：1。

在本发明提供的电镀用钛阳极中，中间层为导电主体，对钛阳极的导电性及使用寿命起决定性作用。表面层采用过渡金属氧化物，起辅助作用，能够同时提高钛阳极的析氯、析氧电位，减少钛阳极在电镀过程中的氯气和氧气的析出量，避免电镀添加剂的过快消耗。同时需要控制所述中间层和所述表面层的厚度比，当表面层过厚，则会降低钛阳极的寿命，过薄则无法达到同时提高钛阳极的析氯、析氧电位的作用。

所述电镀用钛阳极的中间层包含Ru、Ir和Ti的氧化物，其中Ru的氧化物有利于析氯环境，Ir的氧化物有利于析氧环境，Ru和Ir的氧化物作为导电氧化物，Ti的氧化物为惰性氧化物。由于Ru⁴⁺、Ir⁴⁺、Ti⁴⁺三者离子半径接近，且都属于金红石型氧化物，烧结后可形成结构稳定的Ru、Ir、Ti的氧化物固溶体，而掺入适量的Ti的氧化物有利于提高钛阳极的稳定性。

优选的，所述中间层包含RuO₂、IrO₂和TiO₂；所述表面层包含Ta₂O₅、Nd₂O₅、SnO₂、ZrO₂、TiO₂或Sb₂O₃中的至少一种。