一种不溶性阳极及其制备方法与流程

本发明涉及电镀技术领域，尤指一种不溶性阳极及其制备方法。

背景技术：

不溶性阳极，又称稳定电极，在1957年，由一家名叫马赫内托公司生产，其应用于氯碱工业，随着技术的引进，其不溶性阳极逐渐应用于电镀行业。

马赫内托所生产的不溶性阳极采用钛金属作为基材，由于钛金属在空气中或通阳极后易发生迅速钝化，导致表面电阻变大，导电性较差，对此，需要在钛金属表面上增加不易氧化或者氧化后电阻变低的物质，因此，马赫内托通过以钛金属作为基层，通过采用钽和铱在钛金属上多次烧结形成氧化物，通常烧结次数为10次。

上述马赫内托所生产的不溶性阳极虽说电阻变化变小，但也变为原本的两倍，通常电解液中的电压采用1.5v，当采用钛钽铱不溶性阳极，其电压需涉及4v以上，由于电费的支出在电镀支出中占支出的25％，导致用电量增加，电费多了两倍以上；同时，由于采用烧结的方法，导致在不溶性阳极上的镀层烧结的厚度不均匀以及存在针孔，存在被腐蚀的问题。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供一种不溶性阳极及其制备方法，其主要目的是通过采用铜作为基材以及镀层采用导电金属，具有良好的导电性。

本发明的另一目的是提供一种不溶性阳极及其制备方法，其主要目的是通过采用磁控溅射的方式形成致密的镀层，延长不溶性阳极的使用寿命。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种不溶性阳极的制备方法，其制备具体步骤如下：

s1：以铜网作为基材，采用化学镀在铜网基材沉镍，形成第一层；

s2：在第一层上采用化学镀沉金，形成第二层；

s3：在真空的条件下，通过磁控溅射，将铂金族一种或者两种金属在高压条件下，尖端放电打击，激发出铂金族金属的等离子溅射在第二层上，形成第三层。

一种不溶性阳极的制备方法，其制备具体步骤如下：

s1：以铜网作为基材，采用化学镀在铜网基材沉镍，形成第一层；

s2：在第一层上采用化学沉钯，形成第二层；

s3：在第二层上采用化学沉金，形成第三层；

s4：在真空的条件下，通过磁控溅射，将铂金族一种或者两种金属在高压条件下，尖端放电打击，激发出铂金族金属的等离子溅射在第三层上，形成第四层。

一种不溶性阳极的制备方法，其制备具体步骤如下：

s1：以铜网作为基材，采用化学镀在铜网基材沉镍，形成第一层；

s2：在第一层上，在真空的条件下，通过磁控溅射，将镍和钒的等离子溅射在第一层上，形成第二层；

s3：在真空的条件下，通过磁控溅射，将铂金族一种或者两种金属在高压条件下，尖端放电打击，激发出铂金族金属的等离子溅射在第二层上，形成第三层。

一种不溶性阳极的制备方法，其制备具体步骤如下：

s1：以铜网作为基材，采用化学镀在铜网基材沉镍，形成第一层；

s2：在第一层上采用化学镀沉铂金族一种或者两种金属，形成第二层；

s3：在真空的条件下，通过磁控溅射，将铂金族一种或者两种金属在高压条件下，尖端放电打击，激发出铂金族金属的等离子溅射在第二层上，形成第三层

一种不溶性阳极的制备方法，其制备具体步骤如下：

s1：以铜网作为基材，采用电镀在铜网基材电镀镍，形成第一层；

s2：在第一层上，采用电镀镀金，形成第二层；

s3：在真空的条件下，通过磁控溅射，将铂金族一种或者两种金属在高压条件下，尖端放电打击，激发出铂金族金属的等离子溅射在第二层上，形成第三层。

一种不溶性阳极的制备方法，其制备具体步骤如下：

s1：以铜网作为基材，采用电镀在铜网基材电镀镍，形成第一层；

s2：在第一层上，采用化学镀沉金，形成第二层；

s3：在真空的条件下，通过磁控溅射，将铂金族一种或者两种金属在高压条件下，尖端放电打击，激发出铂金族金属的等离子溅射在第二层上，形成第三层。

一种不溶性阳极的制备方法，其制备具体步骤如下：

s1：以铜网作为基材，采用电镀在铜网基材电镀镍，形成第一层；

s2：在第一层上，采用化学镀沉积铂金族一种或者两种金属，形成第二层；

s3：在真空的条件下，通过磁控溅射，将铂金族一种或者两种金属在高压条件下，尖端放电打击，激发出铂金族金属的等离子溅射在第二层上，形成第三层。

一种不溶性阳极的制备方法，其制备具体步骤如下：

s1：以铜网作为基材，采用化学镀在铜网基材沉镍，形成第一层；

s2:在第一层上，在真空的条件下，通过磁控溅射，将金的等离子溅射在第一层上，形成第二层；

s3：在真空的条件下，通过磁控溅射，将铂金族一种或者两种金属在高压条件下，尖端放电打击，激发出铂金族金属的等离子溅射在第二层上，形成第三层。

一种不溶性阳极的制备方法，其制备具体步骤如下：

s1：以铜网作为基材，采用化学镀在铜网基材沉镍，形成第一层；

s2:在第一层上，在真空的条件下，通过磁控溅射，将金的等离子溅射在第一层上，形成第二层。

一种不溶性阳极的制备方法，其制备具体步骤如下：

s1：以铜网作为基材，采用化学镀在铜网基材沉镍，形成第一层；

s2：在真空的条件下，通过磁控溅射，将铂金族一种或者两种金属在高压条件下，尖端放电打击，激发出铂金族金属的等离子溅射在第一层上，形成第二层。

进一步地，所述铂金族分别为钌、铑、钯、锇、铱以及铂。

一种不溶性阳极，所述不溶性阳极采用上述制备方法所得。

本发明通过采用铜网作为基础以及采用导电金属，能够有效提高不溶性阳极的导电性，降低电费成本，同时，采用磁控溅射的形式，形成致密的镀层，延长不溶性阳极的使用寿命。

附图说明

图1是不溶性阳极的结构示意图。

具体实施方式

实施例1：

如下，为本发明实现的一种不溶性阳极的制备方法，其特征在于，其制备具体步骤如下：

一种不溶性阳极的制备方法，其制备具体步骤如下：

s1：以铜网作为基材，采用化学镀在铜网基材沉镍，形成第一层；

s2：在第一层上采用化学镀沉金，形成第二层；

s3：在真空的条件下，通过磁控溅射，将铂金族一种或者两种金属在高压条件下，尖端放电打击，激发出铂金族金属的等离子溅射在第二层上，形成第三层。

如背景技术中所述，由于现有市面上的马赫内托生产的不溶性阳极，由于初始的使用对象为氯碱工业，对于将不溶性阳极应用在电镀领域时，由于钽与铱的氧化物以及各外接电阻，使得整体的电费使用超过原本的2倍以上，基于电镀行业的用电支出费用占比较大，从而导致电镀成本增加的问题。同时，由于马赫内托的不溶性阳极采用的是烧结的方式，镀层的厚度存在不均匀以及镀层上会存在针孔的问题，虽然钛金属耐腐蚀，但是由于针孔的存在，长时间使用，钛金属也会腐蚀。

对此，本发明中提出了一种全新的不溶性阳极的制备方法，将铜网作为基材，铜作为基材具有良好的导电性，由于电镀中涉及镀铜，万一铜出现溶解，对电镀过程中无产生污染物，不造成任何影响；而后，采用化学镀方式在铜网上进行沉镍，形成第一层，接着继续采用化学镀的方式镀金形成第二层，化学镀(chemicalplating)也称无电解镀(electrolessplating)或者自催化镀(autocatalyticplating)，是在无外加电流的情况下借助合适的还原剂，使镀液中金属离子还原成金属，并沉积到零件表面的一种镀覆方法。化学镀的优点在于具有镀层均匀、针孔小、不需直流电源设备、能在非导体上沉积和具有某些特殊性能等特点。最后，采用磁控溅射的方式，采用铂金族一种或者两种金属在高压条件下，尖端放电打击，激发出铂金族金属的等离子溅射在第二层上，形成第三层，由于溅射出来的为等离子态，由于溅射的离子带电，其能量为1/2mv^2，与铜材第二层相接触时，其能量转化为ft，转化为热能，镀层表面升温能够融合一起，具有良好的结合力，从而形成致密的镀层，延长不溶性阳极的使用寿命，(磁控溅射技术为现有技术)在具体实施中通过在真空腔体内，将铜网置于腔体中心，通过将铂金族金属薄片置于铜网四周，铜网于中心位置360度旋转，铂金族金属薄片以等离子形式溅射于铜网的镀层上，由于铂金族达到分子级别的大小，从而溅射在镀层上后，能够自组装排列，形成致密结构。以下，为自组装的定义，自组装(self-assembly)，是指基本结构单元(分子，纳米材料，微米或更大尺度的物质)自发形成有序结构的一种技术。在自组装的过程中，基本结构单元在基于非共价键的相互作用下自发地组织或聚集为一个稳定、具有一定规则几何外观的结构。

实施例2：

一种不溶性阳极的制备方法，其特征在于，其制备具体步骤如下：

s1：以铜网作为基材，采用化学镀在铜网基材沉镍，形成第一层；

s2：在第一层上采用化学沉钯，形成第二层；

s3：在第二层上采用化学沉金，形成第三层；

s4：在真空的条件下，通过磁控溅射，将铂金族一种或者两种金属在高压条件下，尖端放电打击，激发出铂金族金属的等离子溅射在第三层上，形成第四层。

参考实施例1，该不溶性阳极的制备方法还存在上述技术方案的实施方式，通过铜作为基材具有良好的导电性，由于电镀中涉及镀铜，万一铜出现溶解，对电镀过程中无产生污染物，不造成任何影响，在铜网上分别进行沉镍、沉钯、沉金的操作，形成针孔较小，厚度均匀的镀层，最后通过磁控溅射的方式溅射铂金族一种或者两种金属。其磁控溅射的工作过程以及优点参考实施例1。

实施例3：

s1：以铜网作为基材，采用化学镀在铜网基材沉镍，形成第一层；

s2：在第一层上，在真空的条件下，通过磁控溅射，将镍和钒的等离子溅射在第一层上，形成第二层；

s3：在真空的条件下，通过磁控溅射，将铂金族一种或者两种金属在高压条件下，尖端放电打击，激发出铂金族金属的等离子溅射在第二层上，形成第三层。

参考实施例1，该不溶性阳极的制备方法还存在上述技术方案的实施方式，通过铜作为基材具有良好的导电性，由于电镀中涉及镀铜，万一铜出现溶解，对电镀过程中无产生污染物，不造成任何影响,而后，通过化学镀沉镍，在铜网基材上形成第一层镀层，而后通过磁控溅射的方式溅射镍和钒等离子形成致密结构的第二层镀层，最后通过磁控溅射铂金族一种或者两种金属。磁控溅射的工作过程以及优点参考实施例1。

实施例4：

一种不溶性阳极的制备方法，其制备具体步骤如下：

s1：以铜网作为基材，采用化学镀在铜网基材沉镍，形成第一层；

s2：在第一层上采用化学镀沉铂金族一种或者两种金属，形成第二层；

s3：在真空的条件下，通过磁控溅射，将铂金族一种或者两种金属在高压条件下，尖端放电打击，激发出铂金族金属的等离子溅射在第二层上，形成第三层。

参考实施例1，该不溶性阳极的制备方法还存在上述技术方案的实施方式，通过铜作为基材具有良好的导电性，由于电镀中涉及镀铜，万一铜出现溶解，对电镀过程中无产生污染物，不造成任何影响。而后，通过化学镀沉积铂金族一种或者两种金属，形成第二层，形成针孔较小，厚度均匀的镀层，最后，通过磁控溅射铂金族一种或者两种金属，形成致密的第三层。其磁控溅射的工作过程以及优点参考实施例1。

实施例5：

一种不溶性阳极的制备方法，其制备具体步骤如下：

s1：以铜网作为基材，采用电镀在铜网基材电镀镍，形成第一层；

s2：在第一层上，采用电镀镀金，形成第二层；

s3：在真空的条件下，通过磁控溅射，将铂金族一种或者两种金属在高压条件下，尖端放电打击，激发出铂金族金属的等离子溅射在第二层上，形成第三层。

参考实施例1，该不溶性阳极的制备方法还存在上述技术方案的实施方式，通过铜作为基材具有良好的导电性，由于电镀中涉及镀铜，万一铜出现溶解，对电镀过程中无产生污染物，不造成任何影响,当对不溶性阳极的使用要求不高的情况下，可通过在铜网基材电镀镍形成第一层，而后在第一层上电镀金，形成第二层，最后，通过磁控溅射的方式将铂金族一种或者两种金属溅射，形成第三层。其磁控溅射的工作过程以及优点参考实施例1。

实施例6：

一种不溶性阳极的制备方法，其制备具体步骤如下：

s1：以铜网作为基材，采用电镀在铜网基材电镀镍，形成第一层；

s2：在第一层上，采用化学镀沉金，形成第二层；

s3：在真空的条件下，通过磁控溅射，将铂金族一种或者两种金属在高压条件下，尖端放电打击，激发出铂金族金属的等离子溅射在第二层上，形成第三层。

参考实施例1，该不溶性阳极的制备方法还存在上述技术方案的实施方式，通过铜作为基材具有良好的导电性，由于电镀中涉及镀铜，万一铜出现溶解，对电镀过程中无产生污染物，不造成任何影响。在铜网基材的基础上电镀镍，形成第一层，而后通过化学镀沉金，形成针孔较小，厚度均匀的镀层，最后，通过磁控溅射的方式将铂金族一种或者两种金属溅射，形成第三层。其磁控溅射的工作过程以及优点参考实施例1。

实施例7：

一种不溶性阳极的制备方法，其制备具体步骤如下：

s1：以铜网作为基材，采用电镀在铜网基材电镀镍，形成第一层；

s2：在第一层上，采用化学镀沉积铂金族一种或者两种金属，形成第二层；

s3：在真空的条件下，通过磁控溅射，将铂金族一种或者两种金属在高压条件下，尖端放电打击，激发出铂金族金属的等离子溅射在第二层上，形成第三层。

参考实施例1，该不溶性阳极的制备方法还存在上述技术方案的实施方式，通过铜作为基材具有良好的导电性，由于电镀中涉及镀铜，万一铜出现溶解，对电镀过程中无产生污染物，不造成任何影响。对不溶性阳极的要求较低的情况下，在铜网基材的基础上电镀镍，而后通过化学镀沉积铂金族的一种或者两种金属，形成厚度均匀，针孔较小的镀层，最后通过磁控溅射的方式将铂金族一种或者两种金属溅射在第二层上。

实施例8：

一种不溶性阳极的制备方法，其特征在于，其制备具体步骤如下：

s1：以铜网作为基材，采用化学镀在铜网基材沉镍，形成第一层；

s2:在第一层上，在真空的条件下，通过磁控溅射，将金的等离子溅射在第一层上，形成第二层；

s3：在真空的条件下，通过磁控溅射，将铂金族一种或者两种金属在高压条件下，尖端放电打击，激发出铂金族金属的等离子溅射在第二层上，形成第三层。

参考实施例1，该不溶性阳极的制备方法还存在上述技术方案的实施方式，通过铜作为基材具有良好的导电性，由于电镀中涉及镀铜，万一铜出现溶解，对电镀过程中无产生污染物，不造成任何影响。通过磁控溅射的方式依次溅射金、铂金族的一种或者两种以上的金属形成致密的镀层。

实施例9：

一种不溶性阳极的制备方法，其制备具体步骤如下：

s1：以铜网作为基材，采用化学镀在铜网基材沉镍，形成第一层；

s2:在第一层上，在真空的条件下，通过磁控溅射，将金的等离子溅射在第一层上，形成第二层。

参考实施例1，该不溶性阳极的制备方法还存在上述技术方案的实施方式，通过铜作为基材具有良好的导电性，由于电镀中涉及镀铜，万一铜出现溶解，对电镀过程中无产生污染物，不造成任何影响。通过磁控溅射的方式溅射金形成致密的镀层。

实施例10：

一种不溶性阳极的制备方法，其制备具体步骤如下：

s1：以铜网作为基材，采用化学镀在铜网基材沉镍，形成第一层；

s2：在真空的条件下，通过磁控溅射，将铂金族一种或者两种金属在高压条件下，尖端放电打击，激发出铂金族金属的等离子溅射在第一层上，形成第二层。

参考实施例1，该不溶性阳极的制备方法还存在上述技术方案的实施方式，通过铜作为基材具有良好的导电性，由于电镀中涉及镀铜，万一铜出现溶解，对电镀过程中无产生污染物，不造成任何影响。通过磁控溅射的方式溅射铂金族的一种或者两种以上的金属形成致密的镀层。

作为优选的实施方式，本发明中的铂金族分别为钌、铑、钯、锇、铱以及铂。铂金族具有良好的耐腐蚀性，采用两种铂金族金属所形成的合金，其耐腐蚀性以及所形成的镀层结构更为致密。

本发明还包括了该不溶性阳极，该不溶性阳极采用上述各种制备方法制备而成。

以上实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。