电泳沉积槽的制作方法

1.本实用新型涉及金属电泳装置技术领域，尤其涉及一种电泳沉积槽。


背景技术：

2.目前生产中应用最广泛的电泳沉积技术是带电颗粒/离子在电场作用下，向着带相反电性电极移动，最终在电极上沉积形成涂层的方法。电泳沉积过程中最核心的装置就是电泳槽，传统的电泳槽由两个相对的导电电极和一个悬浮液容器构成，形成的沉积层通常在电极表面上均匀分布。由于电极上电场强度分布是均匀的，因此对于实验待镀的不锈钢蜂窝状工件，传统的电泳沉积槽无法满足要求。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是如何提供一种结构简单，成本低，电泳效果好的电泳沉积槽。
4.为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种电泳沉积槽，其特征在于：包括槽体，所述槽体内设置有阳极管，所述阳极管通过阳极支架固定在所述槽体的底部，所述阳极管的上端固定有导电环，所述导电环通过导线与直流电源的阳极连接，所述槽体的底部形成有空气搅拌管，所述槽体的外部固定有旋涡风机，所述旋涡风机的出气口与所述空气搅拌管的一端连接，所述槽体的顶部固定有阴极杆，槽体的外部固定有循环泵，所述循环泵的进水口与所述槽体的下部相连通，所述循环泵的出水口与所述槽体的上部相连通，所述槽体的外侧固定有配电柜，所述直流电源、旋涡风机以及循环泵受控于所述配电柜，在所述配电柜的控制下进行动作。
5.优选的，所述槽体的制作材料为聚丙烯，为圆筒形，外圆直径600mm，高800mm。
6.优选的，所述阳极管为内径492mm，外径500mm，高300mm的铝管，且所述阳极管的底部距槽底100mm。
7.优选的，所述阴极杆为长550mm，直径为7mm的紫铜棒，活动式阴极杆通过导电式v座与直流电源的负极连接。
8.进一步的技术方案在于：所述沉积槽还包括测温装置，所述测温装置位于所述槽体内，与所述配电柜中控制模块的信号输入端连接，用于检测沉积液温度。
9.采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述沉积槽在使用的过程中，将配制好的电泳沉积液倒入槽体内，将制备的催化剂材料分散于沉积液中，通过循环泵和旋涡风机将材料均匀分散在沉积液中，将待镀蜂窝状不锈钢工件通过挂具与阴极杆连接，通电后在电场作用下，催化剂材料粒子定向移动沉积在工件上，得到具有催化作用的材料涂层。具有造价低廉，制作简单，操作简单，实用性强等优点，可用于一定尺寸金属工件上催化剂材料涂层的沉积制备。
附图说明
10.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
11.图1是本实用新型实施例所述沉积槽的剖视结构示意图；
12.图2是本实用新型实施例所述沉积槽的侧视结构示意图；
13.图3是本实用新型实施例所述沉积槽的俯视结构示意图；
14.图4是本实用新型实施例所述沉积槽的立体结构示意图；
15.其中：1、导电环；2、阳极管；3、阳极支架；4、配电柜；5、空气搅拌管；6、旋涡风机；7、循环泵。
具体实施方式
16.下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
17.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
18.实施例1
19.如图1-图4所示，本实用新型实施例公开了一种电泳沉积槽，包括槽体，优选的，所述槽体的制作材料可以为聚丙烯，为圆筒形，外圆直径为600mm，高为800mm；所述槽体内设置有阳极管2，所述阳极管2通过阳极支架3固定在所述槽体的底部，优选的，所述阳极管2为内径492mm，外径500mm，高300mm的铝管，且所述阳极管2的底部距槽底100mm；所述阳极管2的上端固定有导电环1，所述导电环1通过导线与直流电源的阳极连接；所述槽体的底部形成有空气搅拌管5，所述槽体的外部固定有旋涡风机6，所述旋涡风机6的出气口与所述空气搅拌管5的一端连接，所述槽体的顶部固定有阴极杆，优选的，所述阴极杆为长550mm，直径为7mm的紫铜棒，活动式阴极杆通过导电式v座与直流电源的负极连接。槽体的外部固定有循环泵7，所述循环泵7的进水口与所述槽体的下部相连通，所述循环泵7的出水口与所述槽体的上部相连通，所述槽体的外侧固定有配电柜4，所述直流电源、旋涡风机6以及循环泵7受控于所述配电柜4，在所述配电柜4的控制下进行动作。此外，所述沉积槽还包括测温装置，所述测温装置位于所述槽体内，与所述配电柜4中控制模块的信号输入端连接，用于检测沉积液温度，优选的，所述测温装置可以使用热电偶。
20.搅拌装置为高位外置气泡翻滚系统，旋涡风机设置于槽体外部，鼓泡管路位于槽底，通过鼓泡进行搅拌。所述磁力循环泵用于将材料在沉积液中分散均匀，磁力循环泵置于槽底，进液口位于槽底，采用左右对置式。所述测温装置用于检测沉积液温度，将热电偶装载于液面以下，通过外置于槽外仪表显示槽内沉积液温度。所述配电柜集成于槽体外部，控制台旋钮用于控制循环系统和搅拌装置开关。所述电直流源可以为量程150v，100a的直流稳压电源。
21.实施例2
22.本实用新型实施例还公开了一种电泳沉积方法，包括如下步骤：
23.对待电泳工件进行预处理，所述预处理包括第一次水洗、酸洗、第二次水洗和第一次干燥，预处理后使用所述的电泳沉积槽对工件进行电泳沉积，电泳沉积后依次进行工件第二次干燥以及工件烧结。
24.第一次水洗为了除去工件上的杂质，初步清洗工件，之后将水洗后的金属载体工件放入酸洗槽中进行酸洗，酸洗液为环保有机酸，酸洗的目的是去除不锈钢工件表面氧化皮，提高涂层和工件的结合能力；再经过第二次水洗，目的是为了除去酸洗后表面残留的有机酸；水洗后再将工件与挂具连接，整体挂在沉积槽中心，挂具另一端连接阴极杆，将直流电源的正负极分别与沉积槽的阳极环以及阴极杆连接，将沉积液配制好倒入槽中，再加入待沉积的催化剂粉末材料，打开循环系统和气泡搅拌装置进行电泳沉积，沉积过程中通过调整电压，观察不同电流和电压下材料的涂覆情况。沉积实验结束后关闭电源，将沉积后的工件放入干燥箱中进行干燥，待表面完全干燥后将工件放入马弗炉中进行烧结，根据材料热重分析图改变烧结温度进行实验，得到合适的烧结温度使粉末催化剂材料变得更致密，同时也能够提高涂层与工件的结合能力。
25.优选的，所述预处理具体包括水洗30min，酸洗20min，再水洗40min后90℃干燥90min。
26.在进行电泳的过程中包括如下步骤，将配制好的电泳沉积液倒入槽体内，将制备的催化剂材料分散于沉积液中，通过循环泵7和旋涡风机6将材料均匀分散在沉积液中，将待镀蜂窝状不锈钢工件通过挂具与阴极杆连接，通电后在电场作用下，催化剂材料粒子定向移动沉积在工件上，得到具有催化作用的材料涂层。
27.al(no3)3•
9h2o称量60.24g，135℃热处理120min，剩余41.64g。称量材料500g，加入沉积液溶解，超声分散20min。本次实验为了探究增大电压对改善涂层与工件结合的影响。再称量12g聚乙烯醇（pva），加入500ml去离子水（pva为2wt%），95℃升温搅拌至pva溶解。
28.将电泳处理后的工件置于干燥箱中进行干燥，60℃干燥7h，保证涂层材料完全干燥，干燥后的工件400℃烧结4h，升温时间为1h，得到致密稳定的催化剂涂层。