[发明专利]一种钛基涂层钛阳极的制备方法

说明书

本发明属于电化学工业钛电极的制备技术领域，涉及一种钛基涂层钛阳极的制备方法，具体包括以下步骤：钛基体的预处理即除油脱脂→活化处理→激光蚀刻→去钛屑→酸处理→超声清洗→待干→涂层烧结→成品。该制备方法，通过使用激光蚀刻的方法对钛基体表面进行粗化处理，该方法使用简单、无污染，可快速处理钛基体产生的氧化皮，不再需要酸溶液长时间的处理，并且还能得到任意有规则的粗化排列，容易使涂层填实至网格缝隙中，得到均匀致密的结构，同时可承受大电流的工作强度，耐腐蚀性强。

技术领域

本发明属于电化学工业钛电极的制备技术领域，涉及一种钛基涂层钛阳极的制备方法。

背景技术

钛阳极广泛应用于与溶液有关的行业，如氯碱工业、次氯酸盐、过硫酸盐、电解水处理、工业水处理、湿法冶金、铝箔铜箔制造、钢板镀锌、阴极保护、海水淡化、电镀行业等。钛阳极的寿命受制备工艺、涂层配方、涂层厚度的直接影响，且作为每种不同的阳极，其制备的工艺及涂层配方是不同的。涂层钛阳极，是用钛作为基体，通过一定的表面处理过程，得到比表面积较大的犬牙状、凹凸不平的麻面，从而使阳极表面粗糙化，涂层的附着力增强。

传统的阳极制造过程，必须经过除油、酸蚀刻、活化处理等过程，才能达到涂层的涂敷条件，往往时间较长，劳动量较大，且影响环境。此外，在处理及搬运过程中，易造成基材的划伤和粗糙度被破坏。粗化的过程，是经机械喷砂，在一定的压力下，通过选定合适的磨料进行直喷或成30°角进行喷砂，喷砂过程易造成板面严重变形，需进行后期的热校型，这一过程会造成氧化皮过厚，酸处理不当，处理时间过长或过短，都会影响基体粗糙度。

国内某电极专家曾研究过通过酸蚀刻处理得到粗化的钛基表面。他认为酸处理的方法是20％H₂SO₄，95℃以上处理2～3h，也可以在30％HCl，90℃以上处理2～3h；或者在10％H2C₂O₄，微沸情况下处理2～3h。另有学者研究，直接通过HF和HNO₃及H₂O₂及缓蚀剂混合液，将表面平滑的钛板浸入混合液中，经过5～10min中，钛基体的表面变得粗糙刮手，但这个过程操作是危险的，经试验发现此方法得到的涂层电极电位很高，原因是因为表面粗糙化均匀性差，涂层附着力不牢，出现电极钝化现象。由此可见，对于阳极表面粗化的基体处理，通过喷砂很难达到涂层烧结过程的一致性，因其砂粒的大小不一，其凹坑深度也不同，难免在涂刷过程，对涂料的吸附量不一样，在烧结时易在坑深处形成空穴，这层氧化膜在通电过程易被大电流击穿，导致涂层快速脱落。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种钛基涂层钛阳极的制备方法，利用激光刻蚀处理钛基体，达到了呈网格或蜂窝状的表面结构，使涂层活性点呈规则的排列在钛基表面，实现均匀性。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种钛基涂层钛阳极的制备方法，具体包括如下步骤：

1)对钛基体进行除油脱脂处理；

2)对除油脱脂处理后的钛基体进行活化处理；

3)对活化处理后的钛基体进行激光蚀刻处理；

4)去除钛基体上的钛屑；

5)将步骤4)处理后的钛基体放置于酸溶液中进行酸蚀刻处理；

6)利用超声波对酸蚀刻处理后的钛基体进行清洗；

7)待清洗后的钛基体干燥后对其进行涂刷烧结，完成涂层钛阳极的制备。

进一步地，所述步骤2)中激光蚀刻的网格尺寸为0.02mm-1.5mm。

进一步地，所述步骤5)中的酸溶液为10％的草酸溶液与2-3％的盐酸溶液形成的混合酸溶液。