專利名稱：下沉式微球電鍍裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種下沉式微球電鍍裝置，適用于對各種表面涂覆導(dǎo)電層的不同材質(zhì)的下沉微球表面進行電沉積的電鍍裝置。
背景技術(shù)：
目前微球表面金屬化多是采用物理氣相沉積法、化學(xué)氣相沉積法、化學(xué)鍍等方法，但在使用這些方法時，隨著膜層厚度增加，膜層表面質(zhì)量下降，厚度均勻性和表面光潔度都會降低，無法很好地滿足其在材料，生物醫(yī)藥，光電及催化等領(lǐng)域的應(yīng)用需求。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)中微球鍍層厚度偏薄、表面粗糙度較大的不足，本實用新型提供了一種下沉式微球電鍍裝置，可以對在電鍍?nèi)芤褐袝鲁恋奈⑶虻谋砻骐姵练e金屬的電鍍裝置，以用來制備厚度較大且球形度和表面光潔度較高的各種金屬微球。本實用新型采用如下技術(shù)方案本實用新型的下沉式微球電鍍裝置，其特點是所述的電鍍裝置包括陽極、機械攪拌槳、圓柱體、鍍槽、陰極；鍍槽形狀為圓筒，陰極、陽極的形狀均為圓環(huán)狀薄片；其連接關(guān)系是，所述陰極以鍍槽底部中心為圓心固定于鍍槽底部，圓柱體以鍍槽中軸線為中心固定于鍍槽底部，機械攪拌槳懸掛于圓柱體上方，陽極以鍍的中軸線為中心懸掛于機械攪拌槳上方，陽極與陰極平行設(shè)置；所述圓柱體直徑與陰極內(nèi)徑相同。所述的機械攪拌槳由金屬桿和U形片構(gòu)成,金屬桿粘接于U形片底部中心,金屬桿和U形片在同一平面上，U形片缺口處寬度大于圓柱體的直徑。本實用新型中，陰極、陽極材料和要鍍覆的金屬相同。陽極與陰極平行設(shè)置，陰極和陽極的這種位置關(guān)系用于在電沉積過程中增大小球上半球的電流密度。圓柱體以鍍槽中軸線為中心固定于鍍槽底部，圓柱體直徑和陰極內(nèi)徑相同，用于防止攪拌時產(chǎn)生渦流而使鍍液流動更平穩(wěn)，同時可以限制微球在溶液中的運動范圍，使微球在陰極上運動。機械攪拌槳懸掛于圓柱體上方，陽極的下方，用于帶動液體流動，使溶液底部的金屬微球在陰極上自由 。本實用新型進行微球表面電沉積時，機械攪拌槳帶動液體流動，在溶液流動和槽底的圓柱體的共同作用下，金屬微球在陰極上繞圓柱體做圓周運動，微球朝正上方的部分膜層沉積速度較快，微球的中心逐漸由幾何中心偏移，溶液的流動對微球產(chǎn)生擾動，使微球在做圓周運動的同時發(fā)生旋轉(zhuǎn)，在重力的作用下，微球鍍層較厚的部分會逐漸背離正上方的陽極，鍍層較薄的部分面向陽極，從而實現(xiàn)微球鍍層的均勻沉積。本實用新型的下沉式微球電鍍裝置有益效果如 下結(jié)構(gòu)簡單，易操作，電鍍質(zhì)量可控性強。本實用新型對多種金屬，如金、銅、鎳及其合金等，在其常規(guī)電鍍工藝參數(shù)下，通過適當調(diào)節(jié)機械攪拌槳的轉(zhuǎn)速，即可獲得球形度和表面粗糙度優(yōu)良的金屬微球，鍍層厚度可通過改變電鍍時間調(diào)節(jié)，在粗糙度滿足要求的前提下，膜層厚度可通過延長電鍍時間持續(xù)增大。

圖1是本實用新型的下沉式微球電鍍裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，1.陽極 2.機械攪拌槳 3.圓柱體 4.鍍槽 5.陰極。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步描述。實施例1圖1是本實用新型的下沉式微球電鍍裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，在圖1中，本實用新型的下沉式微球電鍍裝置包括陽極1、機械攪拌槳2、圓柱體3、鍍槽4、陰極5。鍍槽4，形狀為圓筒，陰極5、陽極I的形狀均為圓環(huán)狀薄片，其連接關(guān)系是，所述陰極5以鍍槽底部中心為圓心固定于鍍槽4底部，圓柱體3以鍍槽4中軸線為中心固定于鍍槽4底部，機械攪拌槳2懸掛于圓柱體3上方，陽極I以鍍槽4的中軸線為中心懸掛于機械攪拌槳2上方，陽極I與陰極5平行設(shè)置；所述圓柱體3直徑與陰極5內(nèi)徑相同。所述的機械攪拌槳2由金屬桿和U形片構(gòu)成,金屬桿粘接于U形片底部中心,金屬桿和U形片在同一平面上，U形片缺口處寬度大于圓柱體3的直徑。本實用新型中陰極和陽極的材料和要鍍覆的金屬相同。本實用新型中的陽極I與陰極5平行，陰極5和陽極I的這種位置關(guān)系用于在電沉積過程中增大小球上半球的電流密度；圓柱體3以鍍槽4中軸線為中心固定于鍍槽4底部，圓柱體3直徑和陰極5內(nèi)徑相同，用于防止攪拌時產(chǎn)生渦流而使鍍液流動更平穩(wěn)，同時可以限制微球在溶液中的運動范圍，使微球在陰極上運動；機械攪拌槳2懸掛于圓柱體3上方，陽極I的下方，用于帶動液體流動，使溶液底部的金屬微球在陰極上自由運動。本實施例中所述機械攪拌槳2由兩部分組合而成，第一部分為聚四氟乙烯包覆的金屬桿，另一部分為聚四氟乙烯制成的U形片，金屬桿通過膠水粘接至U形片底部中央，金屬桿和U形片在同一平面上，U形片缺口處寬度大于圓柱體3的直徑。本實用新型的下沉式微球電鍍裝置工作流程如下在鍍槽中注入要鍍覆的金屬的電鍍?nèi)芤?，將微球放入鍍?，待其下沉至鍍槽4底部后，調(diào)節(jié)機械攪拌槳2轉(zhuǎn)速至100 200轉(zhuǎn)/分，待微球運動至陰極5上后接通電鍍電源，調(diào)節(jié)電鍍參數(shù)。機械攪拌槳2帶動液體流動，在溶液流動和槽底的圓柱體3的共同作用下使金屬微球在陰極5上繞圓柱體3做圓周運動。陽極I平行放置于陰極5正上方，使微球朝正上方的部分膜層沉積速度較快，微球的中心逐漸由幾何中心偏移，溶液的流動對微球產(chǎn)生擾動，使微球在做圓周運動的同時發(fā)生旋轉(zhuǎn)，在重力的作用下，微球鍍層較厚的部分會逐漸背離正上方的陽極1，鍍層較薄的部分面向陽極1，從而實現(xiàn)微球鍍層的均勻沉積。本實用新型的相關(guān)技術(shù)參數(shù)如下1)攪拌槳用聚四氟乙烯加工制成，攪拌速度范圍為100 200r/min2)微球鍍槽用有機玻璃加工制成，內(nèi)徑為6. 7cm的中通圓柱體3)圓柱體用有機玻璃加工制成，半徑為2. 5cm4)陽極內(nèi)徑為5. 7cm，外徑為6. 7cm，厚度為O. Olcm[0025] 5)陰極內(nèi)徑為2. 5cm，外徑為3. 5cm，厚度為1 μ m。
權(quán)利要求1.一種下沉式微球電鍍裝置，其特征在于所述的電鍍裝置包括陽極(I)、機械攪拌槳(2)、圓柱體(3)、鍍槽(4)、陰極(5);鍍槽(4)形狀為圓筒，陰極(5)、陽極(I)的形狀均為圓環(huán)狀薄片；其連接關(guān)系是，所述陰極(5)以鍍槽底部中心為圓心固定于鍍槽(4)底部，圓柱體(3)以鍍槽(4)中軸線為中心固定于鍍槽(4)底部，機械攪拌槳(2)懸掛于圓柱體(3)上方，陽極(I)以鍍槽(4)的中軸線為中心懸掛于機械攪拌槳(2)上方，陽極(I)與陰極(5)平行設(shè)置；所述圓柱體(3)直徑與陰極(5)內(nèi)徑相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下沉式微球電鍍裝置，其特征在于所述的機械攪拌槳(2)由金屬桿和U形片構(gòu)成，金屬桿粘接于U形片底部中心，金屬桿和U形片在同一平面上，U形片缺口處寬度大于圓柱體(3)的直徑。
專利摘要本實用新型提供了一種下沉式微球電鍍裝置，可以對在電鍍?nèi)芤褐袝鲁恋奈⑶虻谋砻骐姵练e金屬的電鍍裝置。本實用新型的下沉式微球電鍍裝置中的陰極以鍍槽底部中心為圓心固定于鍍槽底部，陽極以鍍槽中軸線為中心懸掛于機械攪拌槳上方，陽極與陰極平行，圓柱體以鍍槽中軸線為中心固定于鍍槽底部，機械攪拌槳懸掛于圓柱體上方，陽極下方。進行電沉積時，械攪拌槳帶動液體流動使微球在陰極上圍繞圓柱體做圓周運動，在重心偏轉(zhuǎn)和溶液流動的共同作用下實現(xiàn)鍍層的均勻生長。本實用新型的下沉式微球電鍍裝置，對多種金屬，如金、銅、鎳及其合金等，在其常規(guī)電鍍工藝參數(shù)下均可獲得球形度和表面粗糙度優(yōu)良的金屬微球，膜層厚度可通過延長電鍍時間持續(xù)增大。
文檔編號C25D5/22GK202849572SQ201220566769
公開日2013年4月3日 申請日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者張 林, 張云望, 金容 , 杜凱, 尹強, 樂瑋, 周蘭, 肖江, 張超 申請人:中國工程物理研究院激光聚變研究中心