[发明专利]一种高速电镀旋转赫尔槽

说明书

技术领域

本发明涉及一种赫尔槽，尤其涉及一种可用于模拟高速电镀的旋转式赫尔槽。

背景技术

高速电镀是指采用比一般静态电镀大l0倍以上的电流密度进行的电镀工艺，其最大的特点是镀速快（镀速>1μm/min）。常用的赫尔槽是一种小型的，只能模拟一定电流密度范围的梯形槽体，所得到的结果能够说明在一定电流密度条件下的镀液性能。目前直接用于高速电镀研究的工具非常至少，除了高速射流、鼓泡等加速溶液对流传质的镀槽外，分析高速镀液性能还有采用旋转柱形电极来分析数据，但所得镀液信息单一，要考察或者筛选某种添加剂，比较复杂，而在中试设备上调试成本较大。   

发明内容

为了解决实验室研究高速电镀镀液性能这一难题，本发明提供了一种高速电镀旋转赫尔槽，不仅可以简便快捷的分析镀液性能和筛选添加剂，还可模拟高速电镀工艺，研究高速电镀镀液性能以及工艺参数，以弥补实验室现有技术不足。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高速电镀旋转赫尔槽，由电镀槽体、支架、网状阳极、旋转阴极以及带动电极旋转的变速电机和悬臂组成，所述支架上固定有电镀槽体和变速电机，网状阳极固定于电镀槽体底部，旋转阴极插于网状阳极内部，旋转阴极通过旋臂与位于电镀槽体外的变速电机连接。

本发明中，所述电镀槽体为方形，具体尺寸范围为：长度和宽度在60-300mm，高度在50-200mm，电镀液体积为0.5-10L，电镀槽顶端边缘有挡板。电镀槽材质为PVC、有机玻璃等聚合塑料，或为金属、金属合金、陶瓷，合成橡胶中的一种。

本发明中，所述网状阳极的网眼形状为圆形、方形、菱形、椭圆形中的一种或多种；单个网眼内最小距离在0.1-15mm之间，网眼密度为500-5000个/m²。 

本发明中，所述网状阳极的整体形状为中空的，下端窄、上端宽的圆台型结构，下口直径为20-100mm，上口直径为40-200mm，上下口垂直距离在10-150mm，倾斜角为45°-80°。

本发明中，所述网状阳极的材质为铂、二氧化铱、五氧化二钽和二氧化钌的一种；或者为多种复合涂层钛阳极；或者为金属及金属合金、石墨中的一种。

本发明中，所述旋转阴极为圆柱形，直径为10mm-150mm，高度为10-150mm；材质可为金属或者合金。

本发明中，所述的高速电镀旋转赫尔槽可适用于全部单金属及合金电镀液性能测试。

本发明中，所述的高速电镀旋转赫尔槽可根据现场电镀线速度参数，通过控制变速电机速度，模拟阴极与镀液高速切向运动，阳极采用下窄上宽的圆台型阳极，形成阴极到阳极的梯度距离。

本发明的高速电镀旋转赫尔槽可用来研究电镀液的分散能力、整平能力及镀层的内应力等性能。此外，还可以用来确定获得外观良好的镀层所允许的电流密度范围及其如温度， pH范围等工艺参数，也可用于研究镀液的各个组分的大致含量和添加剂的影响，可以成为高速电镀添加剂筛选和工艺维护的有力工具。

附图说明

图1为高速电镀旋转赫尔槽的侧视图；

图2为高速电镀旋转赫尔槽的俯视图；

图3为实施例1中在0RPM下的不同电流密度对应阴极各点的电流密度；

图4为实施例1中在1500RPM下的不同电流密度对应阴极各点的电流密度；

图5为实施例1中在3000RPM下的不同电流密度对应阴极各点的电流密度；

图中：1-电镀槽体；2-网状阳极；3-底座；4-悬臂；5-变速电机；6-旋转阴极。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。

实施例1：

本实施例提供了一种高速电镀旋转赫尔槽，由电镀槽体1、底座3、网状阳极2、旋转阴极6以及带动旋转电极6旋转的变速电机5和悬臂4组成。支架1固定于电镀槽体1底部，电镀槽体1上固定一网状阳极2，旋转阴极6插于网状阳极2的内部，旋转阴极6用旋臂4连接，旋臂4另一端连接一变速电机5，变速电机5用支架1固定于电镀槽体1外。

电镀槽体1：材质为有机玻璃，形状为方形，尺寸为140mm×140mm×60mm。