[发明专利]一种钛合金、制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及合金材料的技术领域，特别涉及一种钛合金、制备方法及其应用。

背景技术

钛是一种结构优质、功能新颖且可作为重要生物医用材料的轻金属，其具有低密度、高强度、耐腐蚀、无磁性、无毒性、工作区宽、加工成形较好等诸多特点。因此，在当前我国经济迅速发展的背景下，钛及钛合金开始由航天航空和国防军工领域逐渐进入到民用领域。钛及钛合金对提高耐蚀产品质量、延长设备使用寿命，减少消耗、降低能耗、降低成本、防止污染、改善劳动条件和提高生产率等方面都有十分重要的意义。

随着蚀刻液循环再生铜回收工艺的发展，人们进行了阴极电极材料的诸多研究，主要有石墨、铜片、不锈钢板、工业纯钛板四种材料，但都存在以下缺陷：（1）石墨机械性能稍差、易磨损，在一定条件下易氧化损耗，而且石墨等碳材料的析氢过电位较低，电解时容易析出氢气；（2）铜片长时间在较高温度的酸性电解液中较容易被腐蚀，能耗大，电沉积效率低，成本高；（3）不锈钢板做阴极，在停止通电时，电极在溶液/空气界面上容易被蚀刻，使用了一段时间后会出现板面生锈，导致沉积的铜产物剥离困难，影响极板的二次使用，使用寿命短；（4）工业纯钛板的力学性能和化学性能与不锈钢板相似。但与钛合金相比其强度不高，耐热性较低，并且产物铜与钛板结合太紧密，在使用过一段时间后剥离非常困难，使用寿命不长。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种耐腐蚀的钛合金，以解决现有纯钛板在蚀刻液再生铜工艺中出现腐蚀且再生铜不易剥离钛板的技术问题。

本发明的另一目的是提供一种上述钛合金的制备方法。

本发明的又一目的是提供一种在蚀刻液再生铜工艺中耐腐蚀且铜易剥离的钛合金阴极。

本发明的再一目的是提供一种钛合金阴极在蚀刻液再生领域的应用。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种钛合金，按照重量百分比包括：钛96～98%；钼0.1～0.5%；铁0.4～1%；锡1～3%以及，一种钛合金的制备方法，包括如下步骤：

根据所述钛合金中的所述钛、钼、锡、铁的百分比，称取钛单质、钼单质、铁单质、锡单质，并在保护气氛中进行熔炼处理，形成熔体；

对所述熔体进行退火处理，得到所述钛合金。

以及，一种由上述的钛合金或由上述的钛合金的制备方法获得的钛合金制备的钛合金阴极。

以及，上述钛合金阴极在蚀刻液再生领域的应用。

本发明的钛合金通过以钛元素为基体组分，并在其中掺杂特定含量的钼、锡和铁，从而对高强度且耐腐蚀的纯钛进行改性。该特定含量的钼和锡有利于增强钛合金的抗蚀性，而掺杂特定含量的铁，可提高该合金的导电性能。且该钛合金强度比纯钛更高、耐热性良好，尤其是在蚀刻液再生铜工艺中耐氯化腐蚀，抗氧化性能优异，使得该钛合金在做为阴极材料时阴极表面沉积的铜易剥离。

上述钛合金的制备方法只需将上述钛合金的各组分熔炼和退火处理，其工艺简单，效率高，适于工业化应用。

本发明的钛合金阴极由上述抗蚀性好、耐热且强度高的钛合金制备而来，使得该钛合金阴极在蚀刻液再生铜工艺中可循环利用，使用寿命长，且能耐氯 化电解液的腐蚀，从而有效解决了沉积在钛板上的铜不易剥离的问题。

上述钛合金阴极在蚀刻液再生领域应用，可从废蚀刻液中获得镀铜，不仅提高铜的利用率，且降低了能耗，同时镀铜易与阴极剥离，进一步保证了钛合金阴极的使用寿命。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种耐腐蚀的的钛合金。该钛合金按照重量百分比包括：钛96～98%；钼0.1～0.5%；铁0.4～1%；锡1～3%。