[发明专利]一种电沉积用密封电解槽

说明书

本发明一种电沉积用密封电解槽，包括箱体、阴极支撑板、阳极支撑板、垫片和盖板。本发明通过设计增加密封上盖，减少与空气的接触，为传统开放式电解槽在长期工作过程中受空气溶解氧的影响造成的杂质含量较高等问题提供了可行解决方案，既提高了电沉积材料的质量，同时提高了电解液的利用率。通过设置有不同的电解液流通部，可以保证电解液自动保持在一定的高度，与外部辅助设备相配合可以实现新鲜溶液的自动更换，可大大提高电沉积效率。同时本电解槽的结构设计上还将阴阳极支撑板设计为可更换部位，实现一槽多用；支撑槽可以设计为多种间距，实现不同阴阳极间距的需求；阴极支撑板上采用小凹形卡槽设计避免了电沉积过程中的卷曲问题。

技术领域

本发明属于电沉积、电铸以及电镀领域，具体涉及一种电沉积用密封电解槽。

背景技术

电沉积或电镀是金属或合金从其化合物溶液、非水溶液或熔盐中电化学沉积的过程。从化合物溶液中进行电化学沉积是最常见的一种电沉积方式。化合物溶液的成分、浓度、温度以及电参数等都会对电沉积产物的质量产生影响。用于电沉积的电解槽，分为垂直与水平两种分布方式，多用水平方式，张学玲2006年在论文《铬基耐磨复合镀层的制备及性能研究》中提到在开放式电解槽中制备出的电沉积Cr-SiC复合镀层中存在氢氧化镉杂质造成镀层质量较差；裴玉汝2012年在论文《离子液体中金属基体表面上电镀铝及其AAO模板的制备与应用》中提到镀液的长期使用，导致镀液中铝的氧化物、氢氧化物以及分解的有机物均在电沉积过程中进入镀层，影响镀层质量；江杰2017年在论文《电沉积Fe-Zn合金微观组织优化及性能表征》提到在电沉积FeZn的过程中由于析氢以及氧化造成镀层含氧量高，易脆断。造成以上问题的原因之一是：在现有开放式电解槽中电沉积制备金属时，如果沉积周期过长，化合物溶液长时间与空气接触，很容易导致化合物溶液中的金属离子与氧结合并共沉积析出，增加沉积金属中氧杂质的含量，从而导致沉积金属变脆。因此首先减少与空气的接触是有效减少氧化问题的一条途径，降低材料含氧量的同时提高整个电解液的循环利用次数。另外，在长时间的电沉积制备过程中，维持电解液持续自动更新的同时保持一定的液面高度，对电沉积制备的效率及材料质量同样至关重要。为提高长时间制备过程中电沉积的工作效率、电沉积化合物溶液的利用效率，电沉积材料的质量，实现高效、自动化的目的，亟需改进现有开放式电解槽。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种便捷高效的电沉积系统，其可以保证化合物溶液在整个电沉积过程中较少与空气接触，同时自动保持液面在一定高度，与外部其他装置相配合实现自动供给，在提高电沉积的自动化程度的同时提高电沉积材料的质量。

解决上述技术问题的所采用的技术方案是：

一种电沉积用密封电解槽，包括箱体1、阴极支撑板2、阳极支撑板3、垫片4和上盖5；所述箱体1是由第一侧壁11、第二侧壁12、第三侧壁13、第四侧壁14和底面15组成的顶部开口结构，其中，第一侧壁11与第三侧壁13相对，第二侧壁12和第四侧壁14相对；第二侧壁12和第四侧壁14上各开设有多个纵向的支撑槽8，支撑槽8与底面15相互垂直，且第二侧壁12和第四侧壁14上的支撑槽8一一相对，用于安装阴极支撑板2和阳极支撑板3，根据不同的电极距离要求选择不同的支撑槽8；所述的阴极支撑板2和阳极支撑板3，两侧竖直插入在箱体1上的支撑槽8中；所述阴极支撑板2和阳极支撑板3的上部设有电极固定孔7，用于固定电极；

所述第一侧壁11和第三侧壁13的上部设置有相对的电解液流通部6，第三侧壁13的下部设有电解液流通部6作为电解液排放口；

所述阴极支撑板2的底边中心位置上设置有电解液流通部6，所述阳极支撑板3顶边上两侧设置有电解液流通部6；