专利名称：：电极表面涂层的刷涂方法及装置的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种电极表面涂层的刷涂方法及装置。
背景技术：
：金属氧化物阳极，又称形稳阳极DSA(DimensionallyStableAnode),或DSE(DimensionallyStableElectrode),由H.B.Beer发明，于1968年由意大利DeNora公司首先实现工业化生产(钛电极工学，北京:冶金工业出版社,2003)。DSA是由金属基体和表面活性涂层组成，金属基体起骨架和导电作用，表面活性涂层则参加阳极的电化学反应，起到催化和导电作用。目前，DSA己经在氯碱工业、电解工业、电镀工业、废水处理、有机电合成以及电冶金领域得到了广泛的应用。制备钛基金属氧化物阳极的方法有热分解法(稀有金属与硬质合金，2005，33(3)，46-50)、电沉积法(JournalofElectroanalyticalChemistry，1999，465(2)，160-167)、磁控溅射法(材料保护,2004,37(10):26-28)、溶胶-凝胶法(Russ.J.Electrochem.，2006,42(10)，1055-1060)、CVD技术、离子溅射法(ElectrochemistryCommunications,2002，4(2),139-142)。其中热分解法是目前研究氧化物涂层阳极材料使用较多的一种制备工艺。所谓热分解法是指在需要修饰的电极(或金属基体)表面涂敷一层一定浓度的特定金属盐溶液，而后在一定条件下加热氧化，使该金属盐分解为金属氧化物并附着于电极(或金属基体)表面，构成形稳阳极。在高温热解过程中，电极表面形成许多裂纹，会增加电极的实际表面积，使得电极涂层的催化活性得到提高。该法容易实现多元组分的掺杂，工艺简单，也是目前工业化生产钛电极的最佳办法。目前的热分解法制备过程中，活性组分溶液的涂敷主要是采用手工刷涂、浸入，也有采用静电喷涂和机械滚涂。上述办法在制备表面活性涂层时，最明显的缺点是刷涂的溶液由于重力和表面张力的作用而容易在电极(或金属基体)表面形成涂层分布不均匀，从而造成表面涂层在制备过程中已经产生应力，影响电极的实际使用寿命或是增加喷涂的成本。
发明内容本发明的目的在于提出一种能够有效解决电极(或金属基体)表面涂层分布不均匀的电极表面涂层的刷涂方法及装置。为达到上述目的，本发明采用的装置为包括基座及以设置在基座内的与电源相连接的带有温度控制器的加热部件，在加热部件的一侧设置有风扇，在加热部件的另一侧设置有一组或一组以上的用于安装电极的卡座，卡座还与带有速度控制器的旋转电机相连接。本发明的卡座的对面还设置有安装电极固定件的挡板，挡板安装在滑轨上，且在挡板上还设置有调节电极固定件位置的螺纹杆；电极固定件与档板之间还设置有弹簧；卡座的下端还设置有固定挡板；加热部件为电炉丝或加热面板；风扇为一个或多个并排的方式，带有速度控制器的旋转电机上还安装有数显转速表。本发明采用方法为将活性溶液刷涂到电极之后，采用高速旋转电极的方式，并辅以热风吹扫，完成刷涂和烘干两个过程实现电极表面涂层的刷涂。由于本发明采用高速旋转法进行电极的表面刷涂，当基体在高速旋转时，表层的溶液能够快速的挥发，同时巨大的离心力能够使得溶液快速的在表面分布均匀并抛出多余的溶液，这样就能够有效的防止由于重力和表面张力的作用导致溶液的自由流动而引起的涂层分布不均匀问题。因此当采用某种方式将活性组分溶液刷涂到电极(或金属基体)之后，采用高速旋转电极(或金属基体)的方法，辅以一定温度的热风吹扫，这样可以很迅速的完成刷涂和烘干两个过程，而后再将电极(或金属基体)放入设定好温度的马弗炉中进行高温热氧化过程。采用这种方法进行生产还能有效的提高生产效率。图1是横向刷涂装置的示意图2是横向刷涂装置的固定挡板示意图3是纵向刷涂装置的示意图4是刷涂装置的级联示意图。具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步详细说明。实施例1,参见图1，2，4，本发明包括基座10及以设置在基座10内的与电源11相连接的采用电炉丝或加热面板的加热部件8，在加热部件8的一侧设置有电炉丝或加热面板风扇9，在加热部件8的另一侧设置有一组或一组以上的用于安装电极3的卡座2，卡座2还与带有速度控制器的旋转电机1相连接，卡座2的对面还设置有安装电极固定件5的挡板4，挡板4安装在滑轨6上，且在挡板4上还设置有调节电极固定件5位置的螺纹杆7，电极固定件5与档板4之间还设置有弹簧，卡座2的下端还设置有固定挡板12。在具体操作时，可以先将符合卡座2规格的电极3(或金属基体)一端安装到卡座2上并旋紧固定。如需使用固定件5，则调节螺纹杆7使得电极2(或金属基体)另一端在保持一定张紧程度的情况下被固定于固定件5中。通过带有速度控制器的旋转电机1使电极2缓慢转动(或金属基体)，使用干净的毛刷对电极3(或金属基体)表面进行清洁。根据电极3的长度依次打开一定数量的风扇9和加热部件8;旋转电极3(或金属基体)，将活性组分溶液刷涂到表面上。待全部表面被溶液覆盖之后，调节旋转电机1使之高速旋转带动电极3(或金属基体)高速旋转，同时提高加热部件8的温度。待到电极3表面的溶液明显挥发完之后，即可将电极3(或金属基体)取下，放入设定好温度的马弗炉中进行高温热氧化过程。如果使用固定件，则应在其顶端未能涂敷液体处涂上少许活性组分溶液，热风吹干后再放入设定好温度的马弗炉中进行高温热氧化过程。实施例2，参见图3，4，纵向刷涂装置的各部分与横向刷涂装置相同，只是其中卡座、挡板、纵向固定部分、加热及吹风部分都为竖直安放。其中，纵向固定部分采取以螺纹杆和基座之间的压紧来固定挡板，起到固定电极纵向的作用。其工作过程如实施例l。本发明的带有速度控制器的旋转电机1有两种选择方式档位控制方式和无机变速方式。采用档位控制方式时，控制器上可设置210个档位，并加装数显转速表。在清洁表面和刷涂活性组分溶液时，选择速度较低的档位，缓慢旋转电极(或金属基体)所用；速度较高的档位用于刷涂之后高速旋转电极(或金属基体)所用。采用无机变速方式时，需要在变速控制器上加装数显转速表，这样就能够通过调节转速达到先低速旋转刷涂再高速旋转甩干的目的。卡座2是用于将所需刷涂的电极(或金属基体)卡紧的部件。当电极(或金属基体)长度较短时，完全由卡座将电极(或金属基体)固定；当电极(或金属基体)长度达到一定程度时，需要由卡座2和电极固定件5来配合将电极(或金属基体)固定住，以避免高速旋转时出现震颤的现象。针对不同截面形状的电极(或金属基体)，卡座需要换用与电极(或金属基体)截面相配合的种类。挡板4，电极固定件5(后接强力弹簧)，滑轨6，螺纹杆7共同组成轴向固定部分。当电极3(或金属基体)长度超过一定值后，只靠卡座2来固定会使得电极3(或金属基体)在高速旋转时出现震颤现象，影响表层活性组分溶液的均匀分布。此时需要使用电极固定件5对电极3(或金属基体)进行轴向固定时，可以利用上述轴向固定部分来进行操作。根据所需加工的电极3(或金属基体)的长度，调整螺纹杆7使得电极3(或金属基体)被固定于电极固定件5之中，保持一定张紧程度，使得电极固定件5能够随电极3(或金属基体)做高速的旋转。当电极超过0.5cm后需要使用上述固定系统。加热部件8可以使用电炉丝，或是加热面板。加热部件8需要配置温度调节装置，从而使得吹扫经过被刷涂材料表面的热风温度根据需要得到有效的控制，温度控制范围10100(TC。在刷涂阶段，采用低温热风，缓慢的让溶剂挥发；在烘干阶段，采用高温热风，使得温度达到烘干的温度要求。这样采用由低到高的温度变化设计，可以有效的防止活性组分溶液中的溶剂快速挥发，而最终导致表面组分中存在过多的孔洞进而影响电极性能。风扇9可以采用一个风扇或是多风扇并排的方式。如果采用多风扇并排的设计，对于不同长度的电极(或金属基体)，可以根据需要打开不同数量的风扇，这样就能有效节约电能，降低生产成本。基座10，考虑到使用过程中高速旋转所带来的振动情况，加工时需要使得底部比上部重，还可以使基座的底部固定在地面或是操作台上。基座的制作材料，可以为铸铁、钢、不锈钢和建筑工程材料等。电源11主要用于给装置上的相关部分供电及对其进行控制操作，可以设置在装置上，也可以单独设置。如果设置在装置上，可以考虑将该部分与速度控制器合并，以方便整个刷涂过程的操作。固定挡板12能起到两个作用一是使得装置下方的热风能集中吹到电极(或金属基体)上，提高烘干效率；二是能够使得由于高速旋转而抛甩到装置两侧的活性组分液体被收集到装置外部，避免液体留到下方的电炉丝上，引起不必要的危险。挡板的制作材料，可以为不锈钢、钢、铸铁、有色金属材料、塑料板材、复合材料和木材等材料。本发明既可用于采用热分解法制备电极涂层过程中电极表面涂层的涂布和烘干等步骤，获得均匀的表面化合物涂层；也可用于其他材料的喷涂和刷涂领域。特别适合于采用热分解法制备金属氧化物阳极的表面涂层。权利要求1、一种电极表面涂层的刷涂装置，其特征在于包括基座(10)及以设置在基座(10)内的与电源(11)相连接的带有温度控制器的加热部件(8)，在加热部件(8)的一侧设置有风扇(9)，在加热部件(8)的另一侧设置有一组或一组以上的用于安装电极(3)的卡座(2)，卡座(2)还与带有速度控制器的旋转电机(1)相连接。2、根据权利要求1所述的电极表面涂层的刷涂装置，其特征在于所说的卡座(2)的对面还设置有安装电极固定件(5)的挡板(4)，挡板(4)安装在滑轨(6)上，且在挡板(4)上还设置有调节电极固定件(5)位置的螺纹杆(7)。3、根据权利要求2所述的电极表面涂层的刷涂装置，其特征在于所说的电极固定件(5)与档板(4)之间还设置有弹簧。4、根据权利要求1所述的电极表面涂层的刷涂装置，其特征在于所说的卡座(2)的下端还设置有固定挡板(12)。5、根据权利要求1所述的电极表面涂层的刷涂装置，其特征在于所说的加热部件(8)为电炉丝或加热面板。6、根据权利要求1所述的电极表面涂层的刷涂装置，其特征在于所说的风扇(9)为一个或多个并排的方式。7、根据权利要求1所述的电极表面涂层的刷涂装置，其特征在于所说的带有速度控制器的旋转电机a)上还安装有数显转速表。8、一种电极表面涂层的刷涂方法，其特征在于将活性溶液刷涂到电极之后，采用高速旋转电极的方式，并辅以热风吹扫，完成刷涂和烘干两个过程实现电极表面涂层的刷涂。全文摘要电极表面涂层的刷涂方法及装置，采用高速旋转法对电极进行刷涂，当基体在高速旋转时，表层的溶液能够快速的挥发，同时巨大的离心力能够使得溶液快速的在表面分布均匀并抛出多余的溶液，这样就能够有效的防止由于重力和表面张力的作用导致溶液的自由流动而引起的涂层分布不均匀问题。因此当采用某种方式将活性组分溶液刷涂到电极(或金属基体)之后，采用高速旋转电极(或金属基体)的方法，辅以一定温度的热风吹扫，这样可以很迅速的完成刷涂和烘干两个过程，而后再将电极(或金属基体)放入设定好温度的马弗炉中进行高温热氧化过程。采用这种方法进行生产还能有效的提高生产效率。文档编号C23C18/02GK101302611SQ200810150029公开日2008年11月12日申请日期2008年6月11日优先权日2008年6月11日发明者卫延,浩徐,汤成莉,杰胡,谭卫华申请人:东莞市康源节能科技有限公司;西安交通大学