本发明涉及电极材料制备，具体涉及一种可缩短钛电极制备工序的钛基材制备方法。
背景技术：
：：1、涂层钛电极，又称金属阳极，国内外一般称为dsa(dimensionally stableanode)，即尺寸形状稳定型阳极，是20世纪60年代末发展起来的一种新型高效电极材料。它是以钛为基板，因为钛是一种所谓阀型金属，它在盐水中做阴极是导电的，用作阳极时立即不导电。如果涂上一层搪瓷—电催化—半导体涂层，它就成为耐腐蚀、导电性能良好的阳极。钛作为电极基体材料，最大的优点是化学耐久性能好和机械加工性能好。钛基活性涂层电极为电解电极的一种重要类型。近年来，随着市场的快速发展，市场对钛基活性涂层电极质量的要求越来越高，既要求电极好的耐久性能和高的催化活性，又要求电极为定制化产品，即尺寸、外观等的多样性，同时对电极的生产周期和价格控制比较严格。2、然钛电极的生产工艺极其复杂，有材料分切、喷砂、热校型、酸蚀、涂刷等各个环节，致使其加工过程漫长，生产效率极低；且喷砂和热校型环节，对钛基材的组织和结构破坏力极大，导致钛电极性能极大损伤，其中机械喷砂方式无法保证喷砂钛基材粗糙度的均一性，较大的喷砂压力使钛基材平整度变差，需要通过高温热校型来获得平整的钛基材，然高温热校型导致钛基材的组织结构发生明显改变，影响钛电极寿命；同时，传统方式制备电极的失效方式一般为：钛电极在电解过程中，析氧反应产生的活性氧会扩散至钛基材表面，钛基材被活性氧氧化，形成tio2钝化层，导致钛电极失效。3、因此，现有生产工艺，具有以下缺陷：1、钛电极的生产工序周期长，生产效率低下，生产成本高；2、钛电极的钛基材易被氧化，会导致钛电极失效；3、传统工序中，喷砂环节无法保证钛基材粗糙度的均一性；4、传统工序中，热校型环节会改变钛基材的组织结构，影响钛电极的性能与寿命。技术实现思路1、本发明提供一种可缩短钛电极制备工序的钛基材制备方法，省略了钛电极制备过程中喷砂与校型的工序，从而缩短了钛电极的生产工序，提高生产效率，降低生产成本；加入贵金属钯，提高钛基材抗氧化能力，从而提高钛电极的耐久性能；可以保障用于制备钛电极的钛基材粗糙度均匀，避免钛基材组织结构发生变化，提高钛电极的寿命与产品性能。2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案给予实现：一种可缩短钛电极制备工序的钛基材制备方法，包括以下步骤：3、步骤一：钛板制备；4、步骤二：钛钯酸腐蚀金属合金板的制备：使用钛粉、钯粉和酸腐蚀金属粉进行混合压制、焊接为电极，电极熔炼成铸锭，铸锭锻造整形成钛钯酸腐蚀金属复合板坯，钛钯酸腐蚀金属复合板坯进行轧制、退火得晶粒度8～10级、晶粒均匀的热轧卷材，热轧卷材再进行轧制、退火处理成为钛钯酸腐蚀金属合金板，其中钯的含量为0.06％-0.08％，酸腐蚀金属的含量为1.00％-15.20％，酸腐蚀金属为可被酸腐蚀掉的金属；5、步骤三：钛基钛钯金属复合板制备：将步骤一制备的钛板和步骤二制备的钛钯酸腐蚀金属合金板进行组坯，钛板的至少一面复合有钛钯酸腐蚀金属合金板，再进行退火去表面氧化皮，最后将成型的复合板浸泡在酸溶液中，直到酸腐蚀金属完全溶解，得到多孔的钛基钛钯金属复合板。6、优选地，所述步骤一钛板制备为：将钛粉压制、焊接成电极，电极熔炼成铸锭，铸锭锻造整形成铸态组织破碎、组织均匀的钛板坯，钛板坯进行轧制、退火得晶粒度6～10级、晶粒均匀的热轧卷材，热轧卷材再进行轧制、退火处理成为钛板。7、优选地，所述步骤一中钛板坯厚度120～200mm。8、优选地，所述步骤一中对钛板坯轧制成厚度3mm～5mm的卷材，在650℃～750℃退火后去氧化皮得热轧卷材。9、优选地，所述步骤一中对热轧卷材进行多道次轧制，道次变形量≤12％、轧程变形量30％～55％，轧制速度50～180m/min；再进行退火处理，退火温度620～720℃，保温时间0.5～10h。10、优选地，所述步骤二中所得钛钯酸腐蚀金属复合板坯厚度20～80mm。11、优选地，所述步骤二中钛钯酸腐蚀金属复合板坯轧制成厚度0.5mm～1mm的卷材，在650℃～750℃退火后去表面氧化皮得热轧卷材。12、优选地，所述步骤二中热轧卷材进行多道次轧制，道次变形量≤12％、轧程变形量30％～55％，轧制速度50～180m/min；再进行退火处理，退火温度620～720℃，保温时间0.5～10h。13、优选地，所述步骤三中对复合后的板坯采用连续退火，去表面氧化皮，先加热至650℃～750℃，使得心部钛板再结晶，再加热至620～720℃，使得钛钯酸腐蚀金属合金板再结晶。14、优选地，对热轧卷材退火处理后进行矫直处理或喷砂酸洗，实现整板不平度≤5mm/m。15、本发明具备以下有益效果：16、(1)通过钛基钛钯金属复合板的制备，可省略钛电极制备生产工序中的喷砂和热校型环节，极大缩短钛电极制备周期，降低钛电极制备成本，提高钛电极制备效率。17、(2)相对传统电极钛基材被活性氧氧化，形成tio2钝化层，导致电极失效；本发明的钛基钛钯金属复合板中含有耐氧化性和耐腐蚀性强的贵金属钯，可极大增加钛基材的抗氧化性，从而提高钛电极的耐久性能。18、(3)相对传统机械喷砂方式无法保证喷砂钛基材粗糙度的均一性；本发明将钛板和钛钯酸腐蚀金属合金板进行组坯、复合，再经过酸(盐酸、硫酸或沸腾草酸)处理，将酸腐蚀金属完全溶解，可直接获得粗糙度均匀的，适合钛电极制备的多孔钛基钛钯金属复合板。19、(4)相对传统喷砂压力使基材平整度变差，再通过高温热校型导致钛材的组织结构发生明显改变，影响钛电极寿命；本发明可直接得到平整度较高的钛基钛钯金属复合板，无需进行热校型，保证钛基材的组织结构不发生变化，保证了钛电极性能。技术特征：1.一种可缩短钛电极制备工序的钛基材制备方法，其特征在于，包括以下步骤：2.根据权利要求1所述的可缩短钛电极制备工序的钛基材制备方法，其特征在于，所述步骤一钛板制备为：将钛粉压制、焊接成电极，电极熔炼成铸锭，铸锭锻造整形成铸态组织破碎、组织均匀的钛板坯，钛板坯进行轧制、退火得晶粒度6～10级、晶粒均匀的热轧卷材，热轧卷材再进行轧制、退火处理成为钛板。3.根据权利要求2所述的可缩短钛电极制备工序的钛基材制备方法，其特征在于，所述步骤一中钛板坯厚度120～200mm。4.根据权利要求2所述的可缩短钛电极制备工序的钛基材制备方法，其特征在于，所述步骤一中对钛板坯轧制成厚度3mm～5mm的卷材，在650℃～750℃退火后去氧化皮得热轧卷材。5.根据权利要求2所述的可缩短钛电极制备工序的钛基材制备方法，其特征在于，所述步骤一中对热轧卷材进行多道次轧制，道次变形量≤12％、轧程变形量30％～55％，轧制速度50～180m/min；再进行退火处理，退火温度620～720℃，保温时间0.5～10h。6.根据权利要求1所述的可缩短钛电极制备工序的钛基材制备方法，其特征在于，所述步骤二中所得钛钯酸腐蚀金属复合板坯厚度20～80mm。7.根据权利要求1所述的可缩短钛电极制备工序的钛基材制备方法，其特征在于，所述步骤二中钛钯酸腐蚀金属复合板坯轧制成厚度0.5mm～1mm的卷材，在650℃～750℃退火后去表面氧化皮得热轧卷材。8.根据权利要求1所述的可缩短钛电极制备工序的钛基材制备方法，其特征在于，所述步骤二中热轧卷材进行多道次轧制，道次变形量≤12％、轧程变形量30％～55％，轧制速度50～180m/min；再进行退火处理，退火温度620～720℃，保温时间0.5～10h。9.根据权利要求1所述的可缩短钛电极制备工序的钛基材制备方法，其特征在于，所述步骤三中对复合后的板坯采用连续退火，去表面氧化皮，先加热至650℃～750℃，使得心部钛板再结晶，再加热至620～720℃，使得钛钯酸腐蚀金属合金板再结晶。10.根据权利要求5和8任一所述的可缩短钛电极制备工序的钛基材制备方法，其特征在于，对热轧卷材退火处理后进行矫直处理或喷砂酸洗，实现整板不平度≤5mm/m。技术总结本发明涉及电极材料制备
技术领域：
：，公开了一种可缩短钛电极制备工序的钛基材制备方法，包括：步骤一：钛板制备；步骤二：钛钯酸腐蚀金属合金板的制备，利用钛、钯和酸腐蚀金属铸锭、锻造、轧制成钛钯酸腐蚀金属合金板；步骤三：钛基钛钯金属复合板制备，将步骤二中的钛钯酸腐蚀金属合金板与步骤一中的钛板复合，然后浸泡在酸溶液中，直至酸腐蚀金属完全溶解，得到多孔的钛基钛钯金属复合板；本发明可省略钛电极制备过程中喷砂与校型的工序，从而缩短了钛电极的生产工序，制备钛电极的钛基材粗糙度均匀，抗氧化能力强；本发明降低了生产成本，提高了产品性能和生产效率。技术研发人员：杨瑞锋,何丹阳,冯庆,贾波,郝小军,任越锋受保护的技术使用者：西安泰金新能科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/13