[发明专利]一种电化学抛光装置及方法

说明书

本发明涉及一种电化学抛光装置及方法。主要解决现在抛光液利用率低、电流场不均匀等技术问题，本发明电化学抛光装置包括：横向穿设于槽体的三个电解槽，槽体两端封板设有金属基带入口和金属基带出口，三个电解槽由并排设置的两组导流板腔分割而成，两个导流板腔之间留有金属基带通道，金属基带入口、金属基带通道、金属基带出口在同一轴线上，导流板腔底部设有进液口，导流板腔封板上设有流动孔，导流板腔位于槽体侧封板下部设有排液口，槽体两端设有正电极，槽体中间侧封板上设有负电极，金属基带横向穿越槽体。本发明还公开电化学抛光方法，包括：抛光液配方，金属基带预清洗，抛光工艺设计，后清洗等。本发明可实现低能耗高效率的金属基带抛光生产。

技术领域

本发明涉及抛光，特别涉及一种电化学抛光装置及方法。

背景技术

基于ReBa1Cu2O(7-δ)(REBaCuO,RE=Y,Gd,Dy等稀土元素)高温超导体的第二代高温超导带材是由多种金属氧化物薄膜生长在金属基带上组成，是一种新型电力材料，相比第一代BSCCO-2223和BSCCO-2212超导带材/线材，具备更高的不可逆场、更高的超导转变温度和更高的临界电流密度，能够在较高的温度（液氮温区）和磁场环境下应用，它是世界各国在高温超导领域研发的焦点。

高温超导带材的工作性能取决于金属带材的表面状况以及各金属氧化物薄膜的生长特性。而要想取得性能良好的金属氧化物薄膜，就必须提供符合技术要求的金属基带。金属基带要满足特定的高温性能和机械性能以及经过处理后所要求达到的表面粗糙度。目前最常用的满足工业应用的金属基带是哈氏合金，其不仅在高温下表现出良好的机械能，还具有稳定性和抗多种化学抗腐蚀性的特性。金属基带表面平整度的处理，主要有两种方法，一种是机械抛光，但机械抛光速度比较慢，抛光效率低，不能满足工业生产的需求。另一种方法是电化学抛光。

电化学抛光也称电解抛光，是将要抛光金属工件当做阳极，并放置在特殊的电解液中通电，电解后金属表面会因溶解而获得平滑化和光亮化的抛光面。

常见的电化学抛光装置存在一些缺点。一是抛光池槽体设计不够合理，所需要抛光液的用量和输入的电能大，溶液使用寿命短，利用率低。二是抛光极板设计尺寸不合理，不能保证提供均匀地电流场。三是后清洗系统程序简单，对一些附着力较大的颗粒以及酸洗后的残余酸性离子不能保证完全去除。

发明内容

本发明的目的是提供一种电化学抛光装置及方法，主要解决现有电化学抛光装置和方法存在前述缺陷的技术问题，本发明的技术方案如下：一种电化学抛光装置，包括：横向穿设于槽体的三个电解槽，槽体两端封板设有金属基带入口和金属基带出口，三个电解槽由并排设置的两组导流板腔分割而成，两个导流板腔之间留有金属基带通道，金属基带入口、金属基带通道、金属基带出口在同一轴线上，导流板腔底部设有进液口，导流板腔封板上设有流动孔，导流板腔位于槽体侧封板下部设有排液口，槽体两端设有正电极，槽体中间侧封板上设有负电极，金属基带横向穿越槽体。

连接电解槽的液体导流板腔的存在，可有效减小绕道电流，延长溶液寿命。

第二个电解池为抛光池，位于所述抛光池的负电极极板纵向长度大于抛光池槽体的长度，可将电流场束缚在抛光池内；负电极极板的横向宽度与待抛光金属基带的宽度比在1.4-1.8之间，本发明优选1.67；两极板间距在(2-5)cm之间，可在抛光池内形成均匀的电流场。电解液供应管路连通进液口，可提高抛光液的流动控制。

本发明还公开一种电化学抛光方法，包括以下步骤：1）配制抛光溶液2）金属基带抛光前的预清洗；3在抛光池对金属基带进行电化学抛光；4）金属基带抛光后的清洗。在上述电化学抛光方法中，所述步骤1具体为：配方重量百分比为浓硫酸：磷酸：甘油：水：糖精钠=（26-35）：（56-65）：（2-4）：（2-4）：（0.01-1）。

在上述电化学抛光方法中，所述步骤2具体为：先清洗去除表面油污，然后超声波清洗去除表面油污和附着颗粒，之后去离子水清洗表面去除杂质。