[发明专利]一种用于制备镍扣的阴极极板及其制备方法

说明书

本发明涉及镍扣极板及其制备技术领域，具体涉及一种用于制备镍扣的阴极极板及其制备方法。本发明公开的极板的制备方法包括以下步骤：(1)对碳钢表面进行预处理；(2)将铜与碳化钛的混合粉末喷涂至预处理后的碳钢表面，得到耐腐蚀的碳钢导电板；(3)在涂覆了压敏防水胶的绝缘膜上制孔；(4)将绝缘膜粘附到碳钢导电板的表面，然后将导电耳固定在导电板上，制成用于制备镍扣的阴极极板。本发明公开的镍扣阴极极板具有耐腐蚀性好、电阻率低等特点。

技术领域

本发明涉及镍扣极板及其制备技术领域，具体涉及一种用于制备镍扣的阴极极板及其制备方法。

背景技术

常见的镍扣极板的导电主体材料主要为不锈钢或钛合金。不锈钢导电性好、表面处理方法成熟，可抛光得到不同光洁度的产品可供选择，在高氯离子和酸性溶液环境中长时间使用会导致不锈钢表面出现锈蚀，缩短了极板的使用寿命，影响镍扣与极板的分离，而且不锈钢的电阻率较高。钛合金板不会生锈但价格高，并且电阻率高于不锈钢，造成阴极耗电量增大，影响阴极电沉积效率，增加了生产成本。与不锈钢和钛合金相比，碳钢电阻率为1.43×10^-7(Ω·m)，低于不锈钢电阻率6.9×10^-7(Ω·m)以及TC4钛合金电阻率1.6×10^-6(Ω·m)，而且碳钢的机械强度高、价格便宜。但是碳钢的耐腐蚀性较差，电解液中含有的氯离子和氢离子均会对其造成严重腐蚀，因此无法直接作为电解极板使用。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明公开了一种用于制备镍扣的阴极极板及其制备方法，具体包括以下内容：

一种用于制备镍扣的阴极极板，包括导电耳、绝缘膜和导电基板，所述导电基板为碳钢导电板，所述碳钢导电板表面附着有碳化钛和铜组成的复合镀层。

具体地，所述复合镀层中铜与碳化钛的质量比为1:6-1:15；所述镀层的厚度为0.5mm-1.5mm。

具体地，所述绝缘膜为厚度0.1mm-0.5mm的聚氯乙烯绝缘膜；所述绝缘膜上设置有多个导电孔，导电孔的直径均为12mm-15mm，多个导电孔呈多行交错排列，其中同一行相邻的导电孔中心距离为30mm-40mm，相邻行之间相邻的导电孔中心距离为25mm-35mm。

一种用于制备镍扣的阴极极板的制备方法，包括以下步骤：

(1)对碳钢板表面进行预处理；

(2)将铜与碳化钛的混合粉末喷涂至预处理后的碳钢板表面，得到碳钢导电板；

(3)在涂覆了压敏防水胶的绝缘膜上制导电孔；

(4)将步骤(3)处理后的绝缘膜粘附到步骤(2)所制备的碳钢导电板的表面，然后安装导电耳，得到所述用于制备镍扣的阴极极板。

具体地，所述步骤(1)中的预处理方法为：首先将碳钢板表面抛光，使抛光后的碳钢板表面的粗糙度为Ra＝0.2μm-0.8μm；然后用乙醇清洗抛光后的碳钢板表面并烘干。

具体地，所述步骤(2)中的铜与碳化钛的混合粉末为纳米铜粉与纳米碳化钛粉的混合粉末，纳米铜粉粒径为20nm-100nm，纳米碳化钛粉粒径为20nm-100nm，混合粉末中铜与碳化钛的质量比为1:6-1:15。

具体地，所述步骤(2)中的喷涂方法为：首先将铜粉与碳化钛粉末加入到等离子喷涂设备中；然后用等离子喷涂设备将铜与碳化钛的混合物采用真空等离子喷涂的方法喷涂至碳钢表面形成镀层，所述镀层的厚度为0.5mm-1.5mm，所述真空等离子喷涂中使用的载气为Ar或He，Ar或He气体的流量为60L/min-120L/min。

具体地，所述等离子喷涂设备的电弧电压为30V-45V，电弧电流为600A-800A，送粉速度为10g/min-100g/min，喷涂距离为80mm-200mm。