[实用新型]一种用于电沉积的阳极组件

说明书

本实用新型公开了一种用于电沉积的阳极组件，包括阳极；还包括封闭环形管、调节阀和氮气源。封闭环形管固定于阳极四周；封闭环形管与氮气源连通连接；调节阀设置于封闭环形管与氮气源之间；封闭环形管设有进气孔和阵列出气孔。在电铸过程中，封闭环形管和阳极浸于电解液之中，调节阀和氮气源置于电解液之外。当需要向电解液中阳极区域充入氮气时，接通氮气源，并调节调节阀，使氮气通过进气孔充入到封闭环形管中，并从阵列出气孔被排出，由此排除或隔离电解液中阳极区域产生的氧气或氯气等副反应产物，加快传质，减弱阳极极化程度，从而抑制阳极区域亚铁离子的氧化；反之，关闭氮气源即可。本实用新型为非添加剂方式，一举多得。

技术领域

本实用新型涉及一种用于电沉积的阳极组件，尤其涉及一种用于电沉积铁或铁基合金的阳极组件，属于电沉积设备领域。

背景技术

目前，电沉积铁或铁基合金已广泛地应用于装饰防护和功能性材料等方面，它因具有镀层铁含量高、铁组分价格低廉等优点而倍受关注。在电沉积铁或铁基合金时，其核心之一在于电解液中亚铁离子的沉积，但电解液中亚铁离子通常易被氧化，影响电沉积过程，使得镀层质量下降。究其原因在于，一方面，电解液表面的亚铁离子易被空气中的氧气氧化、电解液中的亚铁离子易被溶于电解液的氧气氧化；另一方面，阳极自身钝化，使阳极区域产生的氧气或氯气等副反应产物增多，加剧了亚铁离子的氧化。一般而言，可通过搅拌电解液来降低阳极钝化，减少副反应。如果有一种装置不仅可提高对电解液的搅拌，加快传质且兼具去除电解液中氧气或氯气等副反应产物的功能，则可更好地抑制亚铁离子的氧化。

为此，我们提出了一种用于电沉积的阳极组件，来抑制电解液中阳极区域亚铁离子的氧化。

实用新型内容

为了尽可能地降低阳极钝化，抑制电解液中亚铁离子的氧化，本实用新型提出了一种用于电沉积的阳极组件。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于电沉积的阳极组件，它包括阳极，还包括封闭环形管、调节阀和氮气源；为尽可能多地排离电解液中阳极区域的氧气或氯气等副反应产物，将所述的封闭环形管固定于阳极的四周；所述的封闭环形管与氮气源连通连接；所述的调节阀设置于封闭环形管与氮气源之间；所述的封闭环形管设有进气孔和阵列出气孔；所述的阵列出气孔的开口朝向向内；在排离电解液中阳极区域的氧气或氯气等副反应产物的同时，为兼顾充入的氮气对电解液的搅拌作用，使所述的阵列出气孔的轴线与阳极的表面平行。

所述的封闭环形管的材质为耐酸碱腐蚀的电绝缘材料。

所述的阵列出气孔的直径为0.5-1.5 mm。

所述的阵列出气孔相邻孔间的孔间距为15-20mm。

本实用新型的工作原理是：在电铸过程中，封闭环形管和阳极浸于电解液之中，调节阀和氮气源均置于电解液之外。当需要向电解液中阳极区域充入氮气时，接通氮气源，并根据需要和阳极面积调节调节阀，从而使氮气以一定压力和流速通过进气孔充入到封闭环形管中，并从阵列出气孔被排出，由此来排除或隔离电解液中阳极区域产生的氧气或氯气等副反应产物，此外，通过氮气对电解液的搅拌，加快传质，减弱阳极极化程度，维持或促进阳极正常溶解，减少副反应发生，从而更好地抑制阳极区域亚铁离子的氧化；当不需要向电解液中阳极区域充入氮气时，关闭氮气源即可。本发明操作简单，省时省力，效率更高。

本实用新型具有以下优点：

1、 结构简单，易于实现。本实用新型结构简单，拆装方便，只需将固定于阳极四周且带有阵列出气孔的封闭环形管与氮气源连通连接，并在二者之间安装调节阀即可。既适用于平板型阳极，也适用于含阳极篮的阳极。

2、非添加剂方式，一举多得。本实用新型为非添加剂方式，减少了对电解液的影响，副反应更少。此外，通过氮气对电解液的搅拌，不仅可以抑制亚铁离子的氧化，还能加快传质，减弱阳极极化程度，维持或促进阳极正常溶解，效果更佳。