專利名稱：一種鈦/鋁復(fù)合板及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電解提取技術(shù)領(lǐng)±或。特別涉及用于電解提取過(guò)程中惰性陽(yáng)極的一種lt/鋁復(fù)合板及 其制備方法。 駄背景
傳統(tǒng)的電解提取工藝一般采用鉛合金為惰性陽(yáng)極，如鉛鈳合金、鉛銀合金等鉛合金，但由于 鉛合金的電阻較大，導(dǎo)致槽電壓增加、發(fā)熱嚴(yán)重，而且由于釆用鉛合金為惰性陽(yáng)極，導(dǎo)致電解產(chǎn) 品中的鉛含量增加。
目前研究較多的是鈦惰性陽(yáng)極，以金屬鈦為基體，在表面涂敷銥、釕等貴金屬或其氧化物， 同樣存在電阻大、壽命短、成本高等不足，限制了推廣應(yīng)用。
目前國(guó)內(nèi)外的研究重點(diǎn)主要是在合金體系和鍍層方面進(jìn)行大量研究，以提高其導(dǎo)電性。其中 北京有色金屬研究總院通過(guò)焊接、軋制和熱壓等工藝制備出了鈦/銅復(fù)合板。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提出一種鈦/鋁復(fù)合板及其制備方法。 本發(fā)明的特征在是，所說(shuō)的lt/鋁復(fù)合板是在鈦層內(nèi)部包覆鋁層，所說(shuō)的鈦層也可復(fù)合在鋁的
單面或雙面；所說(shuō)的鈦層也可以是招可一種鈦基合金層。
本發(fā)明還提出了一種lt/鋁復(fù)合板的制備方法，其特征在于，所說(shuō)的的制備方&^括采用焊接、
熔鑄、爆炸復(fù)合、車L制和熱壓工藝中的一種或一種以上制備出鈦將鋁完全包覆或部他覆的lt/鋁
復(fù)合板；
所說(shuō)的采用焊接工藝制備fi/鋁復(fù)合板的步驟為首先將鈦板表面進(jìn)行除油、清洗和噴砂，處 理干凈，并將鈦豐腿行焊接，制成鈦盒，將鋁燃七并澆入盒中，待冷卻后進(jìn)行車L制成鈦/鋁復(fù)合板，
所說(shuō)的焊接方法為氬焊接或電子束焊接。；
所說(shuō)的采用軋制工藝制備鈦/鋁復(fù)合板的步驟為將鋁芯表面進(jìn)行除油、清洗干凈、噴砂處理，或在鋁板表面進(jìn)行表面改性處理，將圓形、方形或長(zhǎng)方形的不同形狀的鋁芯和皿相近的鈦套一 起進(jìn)行熱軋，溫度為400 550° C，然后再冷軋制得IV鋁復(fù)合板；
所說(shuō)的采用熱壓工藝制備tt/鋁復(fù)合板的步驟為將鋁板表面進(jìn)行除油、清潔干凈、噴砂處理， 用兩±央相同的鈦板將鋁板包住，然后放在略大于鈦板尺寸lmm的石墨膜具中，抽真空至lX10，a， 在熱壓機(jī)上加熱加壓，工藝^f牛為 鵬500 600° C、壓力1 30MPa、保溫保壓20 60分鐘，制成 鈦/鋁復(fù)合板；
所說(shuō)的采用爆炸復(fù)合工藝制備lt/鋁復(fù)合板的步驟為將鋁板表面進(jìn)行除油、清潔干凈、噴砂 處理，在鋁板上下表面各貼覆一層同樣的鈦板，采用爆炸復(fù)合法等方法制成上下表層為鈦合金板， 夾層為鋁板的鈦鋁復(fù)合板；
所說(shuō)的鈦板或鈦套還可以采用樹可一種鈦基合金板。
和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是在于采用焊接、軋制、熱浸鍍等工藝制備出具有導(dǎo)電 性高的惰性陽(yáng)極板基體，保證惰性陽(yáng)極板上電流分布均勻，槽電壓下降0.1 0.8V、減少發(fā)熱量， 延長(zhǎng)了惰性陽(yáng)極板的使用壽命，并提高電解產(chǎn)品的純度。


下面用實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
圖la是未經(jīng)車L制的鈦包鋁結(jié)構(gòu)正視圖。
圖lb是未經(jīng)軋制的鈦包鋁結(jié)構(gòu)頂視圖。
圖2是本發(fā)明鈦/鋁復(fù)合板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是雙面復(fù)合的lt/鋁復(fù)合板結(jié)構(gòu)的橫截面音艦圖。
圖4是單面復(fù)合的鈦/鋁復(fù)合板結(jié)構(gòu)的橫截面剖視圖。 具體實(shí)船式
實(shí)施例1
如圖1所示，圖中1為未經(jīng)軋制的鈦盒，2為澆鑄在鈦盒中的鋁芯。將100 X 100X2mm的鈦板 表面進(jìn)行除油、清洗干凈、噴砂等處理，并用氬弧焊工藝將鈦纟腿行焊接成一個(gè)鈦盒子，然后將鋁it4t后澆入盒中，冷卻后成lt/鋁復(fù)合板，然后再軋制成厚度為5mm的lt/鋁復(fù)合板。 實(shí)施例2
如圖2所示，圖中3為鈦板，4為鋁板。在300X400X 10咖鋁板表面進(jìn)行除油、清洗干凈、 噴砂等處理，再用2mm厚的鈦板將鋁板包住，并用氬弧焊工藝將鈦fei4行焊接，制成鈦/鋁復(fù)合板， 然后在55(T C溫度下車L制成5mm厚的lt/鋁復(fù)合板。
實(shí)施例3
如圖3所示，圖中3為鈦板，4為鋁板。將400X400X10mm鋁板表明進(jìn)行除油、清洗干凈、 噴砂等處理，用兩i央相同的4mm鈦板將鋁板夾住，然后放在略大于鈦板尺寸lmm的石墨膜具中， 抽真空至lXl(TPa，在熱壓ULt加熱加壓，工藝^f牛分別為600。 C、 15MPa、保溫保壓50分鐘， 車L制成5mm厚的lt/鋁復(fù)合板。將該板作為基體作為惰性陽(yáng)極，同純鈦相比，在電流密度為腦0A/m2， 槽電壓下降0.4V。
實(shí)施例4
和實(shí)施例2的情況基本相同，只是熱軋溫度為500° C。 實(shí)施例5
和實(shí)施例2的情況基本相同，只是熱軋i^g為40(r C。 實(shí)施例6
和實(shí)施例3的情況基本相同，只是熱壓溫度為500。 C，壓力為5MPa，保溫時(shí)間為60併中。 實(shí)施例7
和實(shí)施例3的情況基本相同，只是熱壓溫度為500。 C，壓力為30MPa，保溫時(shí)間為30辦中。 實(shí)施例8
和實(shí)施例3的情況基本相同，只是所用的鈦板為一種鈦基合金板，其成分為10釩_2鐵一3 鋁鈦基合金。 實(shí)施例9
如圖4所示，圖中3為鈦板，4為鋁板。將400X400X10mm鋁板表明進(jìn)行除油、清洗干凈、噴砂等處理，用相同的lOmm鈦板和鋁板接觸，然后放在略大于總尺寸l咖的石墨膜具中，抽真空 至lXl(TPa，在熱壓豐;Lt加熱加壓，工藝^f牛分別為600。 C、 15MPa、保溫保壓50射中，車L制成 7mm厚的lt/鋁復(fù)合板。 實(shí)施例10
和實(shí)施例9的情況基本相同，只是熱壓鵬為500。 C，壓力為10MPa，保溫時(shí)間為30 ^H沖。 實(shí)施例11
和實(shí)施例9的情況基本相同，只是熱壓離為600。 C，壓力為30MPa，保溫時(shí)間為60射中。 實(shí)施例12
和實(shí)施例9盼瞎況基本相同，只是所用的鈦板為一種鈦基合金板，其成分為10釩一2鐵一3鋁 鈦基合金。 實(shí)施例13
如圖3所示，圖中3為鈦板，4為鋁板。將400X400X5咖鋁板表明進(jìn)行除油、清洗干凈、噴 砂等處理，在鋁板上下表面各貼覆一層尺寸比鋁板略大的5mm鈦板，然后采用^j:乍復(fù)合法制成上 下表層為鈦板，夾層為鋁板的鈦鋁復(fù)合板，再通過(guò)煌接方法將鈦板固定在鈦鋁復(fù)合板側(cè)面上，使 得鋁板的周面被鈦板全部覆蓋。 實(shí)施例14
和實(shí)施例13的情況基本相同，只是所用的鈦板為一種鈦基合金板，其成分為10釩一2鐵一3 鋁鈦基合金。 實(shí)施例15
如圖4所示，圖中3為鈦板，4為鋁板。將400X400X10rai鋁板表明進(jìn)行除油、清洗干凈、 噴砂等處理，將兩i央相同的10mm鈦板和鋁板貼覆在一起，然后采用爆炸復(fù)合法制成一層為鋁一層 為鈦的復(fù)合板。 實(shí)施例16
和實(shí)施例13的情況基本相同，只是所用的鈦板為一種鈦基合金板，其成分為10釩一2鐵一3 鋁鈦基合金。
權(quán)利要求
1、一種鈦/鋁復(fù)合板，其特征在于，所說(shuō)的鈦/鋁復(fù)合板是在鈦層內(nèi)部包覆鋁層。
2、 根據(jù)權(quán)利要求i的it/鋁復(fù)合板，其特征在于，所說(shuō)的鈦層復(fù)合在鋁的單面或雙面。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2的lt/鋁復(fù)合板，其特征在于，所說(shuō)的鈦層也可以是ttf可一種鈦基合金層o
4、 權(quán)利要求i 3的fiy鋁復(fù)合板的制備方法，其特征在于，所說(shuō)的制備方i^括釆用焊接、 熔鑄、^"炸復(fù)合、軋制熱壓工藝中的一種或一種以上制備出鈦將鋁完全包覆或部^m覆的lt/鋁復(fù) 合板。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4的制備方法，其特征在于，所說(shuō)的采用焊接工藝制備fiy鋁復(fù)合板的步驟 為首先將鈦板表面進(jìn)行除油、清洗和噴砂，處理干凈，并將鈦板進(jìn)行焊接，制成鈦盒，將鋁熔化并澆入盒中，待冷卻后進(jìn)行車L制成鈦/鋁復(fù)合板。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4的制備方法，其特征在于，所說(shuō)的采用車L制工藝制備辛ic/鋁復(fù)合板的步驟為，將鋁芯表面進(jìn)行除油、清洗干凈、噴砂處理，或在鋁板表面進(jìn)行表面改性處理，將圓形、方形或長(zhǎng)方形的不同m的鋁芯和形狀相近的鈦套一起進(jìn)行熱軋，溫度為400~550° C，然后再冷軋 到所需要的厚度的鈦/鋁復(fù)合板。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4的制備方法，其特征在于，所說(shuō)的采用熱壓工藝制備lt/鋁復(fù)合板的步驟 為將鋁板表面進(jìn)行除油、清潔干凈、噴砂處理，用兩塊相同的鈦板將鋁板包住，然后放在略大 于鈦板尺寸lmm的石墨膜具中，抽真空至1Xl(TPa，在熱壓機(jī)上加熱加壓，工藝條件為溫度 500 600° C、壓力廣30MPa、保溫保壓20 60分鐘，制成鈦/鋁復(fù)合板。
8、 根據(jù)權(quán)禾腰求4或5的制備方法，其特征在于，所說(shuō)的焊接方法為氬焊接或電子束煌接。
9、 根據(jù)權(quán)利要求4的制備方法。其特征在于，所說(shuō)的采用^^炸復(fù)合工藝制備lt/鋁復(fù)合板的 步驟為將鋁板表面進(jìn)行除油、清潔干凈、噴砂處理，在鋁板上下表面各貼覆一層同樣的鈦板， 采用爆炸復(fù)合法方法制成上下表層為鈦合金板，夾層為鋁板的鈦鋁復(fù)合板。
10、 根據(jù)權(quán)禾腰求4 9中的任一種制備方法，其特征在于，所說(shuō)的鈦板或鈦套還可以采用任 何一種鈦基合金板。
全文摘要
一種鈦/鋁層狀復(fù)合板及其制備方法，其特征是，包括采用焊接、熔鑄、爆炸復(fù)合、軋制、和熱壓工藝中一種或一種以上制備鈦將鋁完全包覆或部分包覆的鈦/鋁復(fù)合板，且具有導(dǎo)電性好、耐蝕性好、成本低等優(yōu)點(diǎn)，可替代目前用于電解中的鈦惰性陽(yáng)極板，降低惰性陽(yáng)極的槽電壓0.1～0.8V，該層狀復(fù)合陽(yáng)極改變了在單質(zhì)金屬或多元合金為基板，再涂覆涂料的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得惰性陽(yáng)極板中的內(nèi)阻降低，均勻化了電流分布，減少了發(fā)熱量，延長(zhǎng)了陽(yáng)極板的使用壽命，并提高電解產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和節(jié)約能耗。
文檔編號(hào)B23K20/24GK101319333SQ20081005867
公開日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2008年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月14日
發(fā)明者周生剛, 勇 孫, 竺培顯, 黃子良 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)