专利名称：制氟用碳阳极的热喷涂处理方法
技术领域：
本发明属于一种对制氟用碳阳极进行涂覆一种金属涂层材料的方法，具体涉及一种对制氟用碳阳极进行火焰热喷涂表面处理的方法。
背景技术：
氟是迄今为止人类发现的最活泼的元素，由于它具有强烈的化学反应性，因此大气中几乎不存在高浓度的单质氟。氟几乎能同所有的金属或非金属发生强烈的放热反应， 可氧化一切有机物，使之燃烧甚至强烈爆炸。因此，使用和处理氟或含氟气体十分危险。 同时氟又是一种用途相当广泛的元素，火箭燃料中的氧化剂，分离铀同位素，半导体氟激光刻蚀，大功率的氟激光切割与焊接，准分子激光器美容及近视眼治疗等，都使用氟或含氟气体。近几年我国使用氟气的领域逐年增多，用量也不断增大，因此深入研究电解制氟技术，意义十分重大。氟气的制备工业上采用中温电解法，其中制氟电解槽中用的阳极材料——碳阳极，是重要的电极用品。在传统电解槽中，一排碳阳极及夹板用螺栓固定在一个共用金属吊架上由于碳阳极材料表面凹凸不平，内部有气孔，在电解生产中，碳阳极与铜部件连接处接触不良，电解液渗透，引起局部电阻增加、电极发热，造成碳阳极断裂。不但会减少阳极的数量、降低氟气的产量，增加电解槽的能耗，直接影响电解制氟的生产效率和经济效益。因此要求发明一种方法，它能在碳阳极部件上提供一种牢固结合并具有寿命延长、电阻较低的涂层，来提高碳阳极与铜梁电接触性能，避免电解液渗透，减小接触电阻，对碳阳极进行热喷涂处理。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的，其目的是提供一种对制氟用碳阳极进行火焰热喷涂表面处理的方法。本发明的技术方案是一种制氟用碳阳极的热喷涂处理方法，包括以下步骤
(i)工件表面净化和预处理
用氧-乙炔火焰枪对碳阳极基体进行火焰烘烤，对碳阳极基体表面净化处理，控制工件表面温度100 200°C ；
对碳阳极基体进行喷砂，压缩空气压力0. 5 0. 7 kg /cm2,喷砂后的表面粗糙度为 Sa2. 5 级；
(ii)喷涂金属铜涂层
采用火焰喷枪对碳阳极基体喷涂金属铜涂层，材料为喷涂铜丝或铜粉末，喷枪的火焰中心线与工件轴线垂直相交，误差为士5°C，喷距200 250mm，喷涂过程中工件温度控制在 150 200°C ；(iii)对涂层机械加工
对喷涂后的碳阳极基体进行磨削、抛光，即为成品；
所述的碳阳极基体上的金属涂层的厚度在0. 5 0. 9mm。所述的碳阳极基体上的金属涂层的粗糙度为RaO. 5 1. 0 μ m。本发明操作简便，涂层提高了碳阳极表面的平整度和光洁度，使碳阳极与铜夹板之间的接触良好、接触电阻减小，具有极佳的导电性能并能抗氟气及氟化氢腐蚀，增加了碳阳极的寿命。
具体实施例方式下面，结合实施例对本发明的制氟用碳阳极的热喷涂处理方法进行详细说明 一种制氟用碳阳极的热喷涂处理方法，包括以下步骤
(i)工件表面净化和预处理
用氧-乙炔火焰枪对碳阳极基体进行火焰烘烤，对碳阳极基体表面净化处理，控制工件表面温度100 200°C ；
对碳阳极基体进行喷砂，压缩空气压力0. 5 0. 7 kg /cm2,喷砂后的表面粗糙度达到 Sa2. 5 级。(ii)喷涂金属铜涂层
采用火焰喷枪对碳阳极基体喷涂金属铜涂层，材料为喷涂铜丝或铜粉末，喷枪的火焰中心线与工件轴线垂直相交，误差为士5°C，喷距200 250mm，控制O2 15 18SCFM、 C3H6:200 M0SCFH，喷涂过程中工件温度控制在150 200°C。(iii)对涂层机械加工
对喷涂后的碳阳极基体进行磨削、抛光，即为成品。在碳阳极基体上的金属涂层通常具有的厚度在0. 5 0. 9mm之间，粗糙度达到 RaO. 5 1. 0 μ m。实施例1
采用氧-乙炔火焰火焰烘烤对制氟用碳阳极基体表面净化处理，工件表面温度100°C。对碳阳极基体进行喷砂，压缩空气压力0. 5 kg /cm2,喷砂后的表面粗糙度达到 Sa2. 5 级。对碳阳极基体喷涂金属铜涂层，采用火焰喷枪对碳阳极基体喷涂金属铜涂层，材料为喷涂铜丝，喷枪的火焰中心线与工件轴线垂直相交，喷距200mm ；参数控制仏15SCFM、 C3H6:200SCFH ；喷涂过程中工件温度控制在150°C，涂层厚度0. 5mm。对喷涂后的碳阳极基体进行磨削、抛光，磨削的表面粗糙度达到RaO. 5 μ m,即为成
ρ
BFI ο实施例2
采用氧-乙炔火焰火焰烘烤对制氟用碳阳极基体表面净化处理，工件表面温度150°C。对碳阳极基体进行喷砂，压缩空气压力0. 6 kg /cm2,喷砂后的表面粗糙度达到 Sa2. 5 级。对碳阳极基体喷涂金属铜涂层，采用火焰喷枪对碳阳极基体喷涂金属铜涂层，材料为喷涂铜丝，喷枪的火焰中心线与工件轴线垂直相交，喷距225mm ；参数控制仏16SCFM、C3H6:220SCFH ；喷涂过程中工件温度控制在180°C，涂层厚度0. 7mm。对喷涂后的碳阳极基体进行磨削、抛光，磨削的表面粗糙度达到RaO. 8 μ m,即为成
ρ
BFI ο实施例3
采用火焰烘烤对制氟用碳阳极基体表面净化处理，用氧-乙炔火焰枪对碳阳极基体进行火焰烘烤，工件表面温度200°C ；
对碳阳极基体进行喷砂，压缩空气压力0. 7 kg /cm2,喷砂后的表面粗糙度达到5
级；
对碳阳极基体喷涂金属铜涂层，采用火焰喷枪对碳阳极基体喷涂金属铜涂层，材料为铜粉末；喷枪的火焰中心线与工件轴线垂直相交，喷距250mm;参数控制O2 =ISSCFM, C3H6:240SCFH ；喷涂过程中工件温度控制在200°C，涂层厚度0. 9mm。对喷涂后的碳阳极基体进行磨削、抛光，磨削的表面粗糙度达到Ral. 0 μ m,即为成
P
ΡΠ O本发明操作简便，涂层提高了碳阳极表面的平整度和光洁度，使碳阳极与铜夹板之间的接触良好、接触电阻减小，具有极佳的导电性能并能抗氟气及氟化氢腐蚀，增加了碳阳极的寿命。
权利要求
1.一种制氟用碳阳极的热喷涂处理方法，其特征在于包括以下步骤(i)工件表面净化和预处理用氧-乙炔火焰枪对碳阳极基体进行火焰烘烤，对碳阳极基体表面净化处理，控制工件表面温度100 200°C ；对碳阳极基体进行喷砂，压缩空气压力0. 5 0. 7 kg /cm2,喷砂后的表面粗糙度为 Sa2. 5 级；(ii)喷涂金属铜涂层采用火焰喷枪对碳阳极基体喷涂金属铜涂层，材料为喷涂铜丝或铜粉末，喷枪的火焰中心线与工件轴线垂直相交，误差为士5°C，喷距200 250mm，喷涂过程中工件温度控制在 150 200°C ；(iii)对涂层机械加工对喷涂后的碳阳极基体进行磨削、抛光，即为成品。
2.根据权利要求1所述的制氟用碳阳极的热喷涂处理方法，其特征在于所述的碳阳极基体上的金属涂层的厚度在0. 5 0. 9mm。
3.根据权利要求1所述的制氟用碳阳极的热喷涂处理方法，其特征在于所述的碳阳极基体上的金属涂层的粗糙度为RaO. 5 1. 0 μ m。
全文摘要
本发明公开了一种制氟用碳阳极的热喷涂处理方法，包括以下步骤(i)用氧-乙炔火焰枪对碳阳极基体进行火焰烘烤和喷砂，对碳阳极基体表面净化处理；(ⅱ)采用火焰喷枪对碳阳极基体喷涂金属铜涂层，(ⅲ)对喷涂后的碳阳极基体进行磨削、抛光，即为成品。本发明操作简便，涂层提高了碳阳极表面的平整度和光洁度，使碳阳极与铜夹板之间的接触良好、接触电阻减小，具有极佳的导电性能并能抗氟气及氟化氢腐蚀，增加了碳阳极的寿命。
文档编号C25B11/12GK102337491SQ201110332060
公开日2012年2月1日 申请日期2011年10月28日 优先权日2011年10月28日
发明者仝庆, 刘永生, 崔学文, 贺邓 申请人:核工业理化工程研究院华核新技术开发公司