[发明专利]钛包铝层状复合板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及有色金属电解、氯碱工业等领域用于不溶性阳极基板钛包铝层 状复合板的制备方法。

背景技术

电极在电解工业中起着非常重要的作用，目前用于稀有金属提取的不溶性 阳极材料主要是铅基合金电极(简称铅电极)和钛基涂层电极(简称钛电极)， 然而铅强度低、密度大、易溶解、内阻大，并且采用铅合金为惰性阳极，导致 电解产品中的铅含量增加；而钛内阻大、价格高是不可回避的矛盾。

目前国内外的研究重点主要是在合金体系和镀层方面进行大量研究，以改 善电极的使用性能，而这些方法对降低电极内阻，没有明显作用。

发明内容

本发明的目的是针对现有钛电极的材料内阻较大的问题，提供一种制备工 艺简单、生产成本低、材料利用率高、尺寸精度高、导电性能好的钛包铝层状 复合材料的制备方法。

本发明是这样实现的：所述的钛/铝层状复合板是在钛板单面涂覆铝层，得 到钛/铝复合板，将两块钛/铝复合板铝层表面涂覆铝焊接剂，铝层相对叠加， 热处理后四边焊接，得到以铝为内芯，外层由钛板包覆的钛包铝层状复合板， 铝层厚度为0.1~5mm，钛板厚为0.5~5mm，铝板厚度为5-15mm。

所述钛为纯钛或钛合金板，铝为纯铝或铝合金。

该复合板的制备方法采用电弧喷涂、喷射沉积、复合轧制、熔融覆镀方法 中的一种或多种在钛板表面涂敷铝层。

采用电弧喷涂制备钛包铝层状复合板的步骤为：将钛板去油、表面喷砂、 侵蚀处理，利用电弧喷涂机喷涂铝层，铝层表面涂覆铝焊接剂，再将两块钛/铝 复合板铝层相对，经过热处理，轧制，包边焊接即得钛包铝层状复合板。

本发明采用喷射沉积制备钛包铝层状复合板的步骤为：将钛板去油、喷砂， 预热送入真空或氩气氛沉积室，通过压力雾化喷头喷射沉积一层铝，在所得覆 铝钛板铝层表面涂覆铝焊接剂，再将两块钛/铝复合板铝层相对，经过热处理， 轧制，包边焊接即得钛包铝层状复合板。

采用复合轧制制备钛包铝复合板的步骤为：分别将钛板和铝板表面进行除 油、清洗和喷砂，处理干净，或在铝表面进行表面改性处理，用0.5~5mm的钛 板将铝板包住，制成钛包铝的复合板，然后经轧制、热处理、包边焊接即得到 钛包铝的层状复合板。

采用熔融覆镀制备钛包铝层状复合板的步骤为，将钛板去油、喷砂除去氧 化膜，将两块钛板周边焊接，浸入熔融铝液中，温度为600~900℃，保温时间 60min~15s，得到钛/铝复合板，将两块钛/铝复合板分开，在铝层表面涂覆铝焊 接剂，再将两块钛/铝复合板铝层相对叠加，经热处理，轧制，包边焊接即得钛 包铝层状复合板。

所述钛为纯钛或钛合金板，铝为纯铝或铝合金，所述铝层厚度为0.1~5mm， 钛板厚为0.5~5mm，铝板厚度为5-15mm。

本发明钛/铝复合技术包括电弧喷涂、喷射沉积、复合轧制、熔融覆镀等多 种方法，具体叙述如下：

(1)所说的采用电弧喷涂制备钛包铝层状复合板的步骤为：将钛板表面进 行除油、清洁干净、喷砂处理或机械去膜，用电弧喷涂机在钛板单面喷涂一层 1~10mm的铝层，电弧喷涂工艺参数为电弧电压32~42V、工作电流160~200A、空 气压力0.3~0.9MPa、喷涂距离80~200mm。得到钛/铝复合板，将两块钛/铝复合 板，铝层表面涂覆铝焊接剂后，铝层相对重叠在一起，将方形或长方形的钛板 进行热轧，温度400~650℃，再冷轧，包边焊接，得到钛包铝复合板。

(2)所说的采用喷射沉积制备钛包铝层状复合板的步骤为：将钛板表面进 行除油、清洁干净、喷砂处理或机械去膜，预热，温度为200~600℃，送入真空 或氩气氛沉积室，通过压力雾化喷头喷射单面沉积一层铝，铝层厚度为1~10mm， 得到钛/铝复合板，将两块钛/铝复合板，铝层表面涂覆铝焊接剂，铝层相对重 叠在一起，将方形或长方形的钛板进行热轧，温度300~650℃，然后冷轧，包边 焊接，得到钛包铝层状复合板。

(3)所说的采用复合轧制制备钛包铝层状复合板的步骤为：分别将钛板和 铝板表面进行除油、清洗和喷砂，处理干净，或在铝表面进行表面改性处理， 用0.5~5mm的钛板将铝板包住，制成钛包铝的复合板，经轧制、热处理并将钛 板用氩弧焊进行焊接，得到钛包铝的层状复合板。