[发明专利]一种钛基TiNx/IrO2‑Ta2O5涂层阳极

权利要求书

1.一种钛基TiN_x/IrO₂-Ta₂O₅涂层阳极，其特征在于，该阳极包括位于内部的钛基，位于中间的TiN_x中间层，位于外部的IrO₂-Ta₂O₅ 涂层；

所述TiN_x中间层通过将钛基进行离子渗氮处理制得；

所述IrO₂-Ta₂O₅涂层通过热分解法制备获得；

TiN_x中间层厚度为50~200μm；

所述离子渗氮处理具体工艺参数为，工作气体：氢气和氮气，氮氢比，1~3:10；处理温度：700~900℃；炉内气压：150Pa；导通比：45；工作电压：700~800V；工作电流：50~100A；处理时间：8~15h。

2.如权利要求1所述钛基TiN_x/IrO₂-Ta₂O₅涂层阳极，其特征在于，Ir与Ta的摩尔比为7：6，IrO₂-Ta₂O₅ 涂层包括10层。

3.权利要求1所述钛基TiN_x/IrO₂-Ta₂O₅涂层阳极在电化学行业中的应用。

4.权利要求1所述钛基TiN_x/IrO₂-Ta₂O₅涂层阳极的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

（1）基体处理，将钛基体进行喷砂处理，具体为，在0.2~0.5MPa的压力下使用40~100目的棕刚玉砂进行喷砂处理；

（2）酸蚀，将步骤（1）中喷砂处理后基体清洗干净后，在酸性溶液酸蚀，然后冲洗干净备用；

（3）氮化处理，所述氮化处理采用离子渗氮方法对步骤（2）中酸蚀后钛基进行氮化处理，制备TiN_x中间层，

（4）IrO₂-Ta₂O₅ 涂层制备，所述IrO₂-Ta₂O₅ 涂层采用热分解法制备。

5.如权利要求4所述钛基TiN_x/IrO₂-Ta₂O₅涂层阳极的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述酸性溶液为质量分数为10%的草酸溶液，酸蚀为钛基在90~97℃草酸溶液中浸蚀1h。

6.如权利要求4所述钛基TiN_x/IrO₂-Ta₂O₅涂层阳极的制备方法，其特征在于，步骤（3）中离子渗氮采用南京晨光集团特种工艺分公司的Ls-450型辉光离子渗金属真空炉对钛基进行离子渗氮处理，处理过程为：

将步骤（2）中酸蚀后钛基烘干后置于辉光离子渗金属真空炉中，抽真空至极限真空；对炉内按比例加入工作气体，达到工作气压后调节电源工作电压和工作电流升温，到规定温度后保温对钛基进行离子氮化；保温至规定时间后，缓慢调节电压降温，待冷却到室温后关闭电源，取出氮化处理后钛基备用；

离子渗氮处理过程中具体工艺参数设定如下，工作气体：氢气和氮气，氮氢比，1~3:10；处理温度：700~900℃；炉内气压：150Pa；导通比：45；工作电压：700~800V；工作电流：50~100A；处理时间：8~15h。

7.如权利要求4所述钛基TiN_x/IrO₂-Ta₂O₅涂层阳极的制备方法，其特征在于，步骤（4）中IrO₂-Ta₂O₅ 涂层中Ir与Ta的摩尔比为7：6，热分解法制备IrO₂-Ta₂O₅涂层具体步骤为：

A、将H₂IrCl₆盐酸溶液及TaCl₅的正丁醇溶液混合，其中Ir与Ta 摩尔比为7:6；再用浓盐酸调至金属总浓度为0.2mol/L；

B、用软毛刷均匀地将步骤A所得混合溶液涂刷在步骤（3）经过氮化处理的Ti基体上；

C、将步骤B所得涂刷混合溶液的Ti基体在箱式电阻炉中120~160℃下干燥10~20min，然后转入箱式炉中450~550℃氧化10~20min，最后出炉空冷；

D、重复步骤B、C 10次，最后一次在箱式炉中450~550℃退火氧化30-120 min，最终制得涂层包括10层的IrO₂-Ta₂O₅涂层。