[发明专利]用于金属平板表面纳米复合电镀的设备及工艺

说明书

本发明公开了一种用于金属平板表面纳米复合电镀的设备方法，该电镀设备包括电镀槽、破碎釜、聚能式超声破碎装置、阳极组件和镀液循环管路，阳极组件包括绝缘阳极座和安装在绝缘阳极座内的阳极，阳极组件可沿平行于金属平板表面的方向移动，电镀槽中的包含有纳米颗粒的镀液通过镀液循环管路先流入破碎釜中被聚能式超声破碎装置破碎，然后流至阳极组件的绝缘阳极座中，再从绝缘阳极座的喷射孔中喷向金属平板的表面，返回电镀槽中。本发明的电镀设备纳米颗粒能够被更均匀的分散，能够提高镀层中纳米颗粒的均匀度，本发明的电镀工艺，先预分散处理，再进行正式电镀，能够使正式电镀时纳米颗粒更均匀的被分散，镀层性能更佳。

技术领域

本发明涉及金属表面处理技术领域，具体涉及一种纳米复合电镀设备及电镀工艺。

背景技术

纳米复合电镀是在镀液中加入一种或数种不溶性纳米尺寸的微粒，通过与金属离子共沉积，从而获得功能性纳米颗粒增强复合材料的方法。可用于制备高硬度高耐磨涂层、抗氧化耐高温涂层、自润滑减磨涂层、光催化涂层及电接触涂层等，备受广大研究者的关注。对于该技术来说，纳米颗粒在镀液及镀层中的均匀分散是镀层性能提升的关键，也是难点。

目前常用的颗粒分散方法有化学改性法，机械搅拌法及超声分散法，这三种方法各有优缺点。化学改性法通过对颗粒表面改性，使其在镀液中具有更好的润湿性，同时也提高了颗粒表面电位，使得颗粒间不易团聚，然而针对不同纳米颗粒和不同镀液体系其适宜的改性剂成分及含量有所不同，改性效果也参差不齐，同时还容易使镀液引入有机污染；机械搅拌方法理论上只能起到使颗粒在容器中均匀分布的作用，其能量不足于打散团聚的纳米颗粒；目前，超声分散方法包括槽式超声和聚能式超声两种方式，槽式超声可根据需求定制容器尺寸，但通常能量密度较小，超声振幅为10μm左右，破碎团聚体的能力有限；聚能式超声能量密度大，振幅可高达100μm以上，能有效的破碎团聚的纳米颗粒，其缺点则在于作用范围小，对于大容量电镀，直接在镀槽中施加单一的聚能式超声分散显然无法解决整个镀槽中纳米颗粒破碎分散问题。

对于金属平板，尤其是大型金属平板，电镀时，整个平板处于电镀槽中，对槽内镀液的流动造型影响，超声能量很难对整个槽内的纳米颗粒有效分散。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于金属平板表面纳米复合电镀的设备及工艺，以提高金属平板表面镀层的均匀性。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明技术方案如下：

一种用于金属平板表面纳米复合电镀的设备，包括：

电镀槽；

破碎釜，所述破碎釜设置在所述电镀槽外；

聚能式超声破碎装置，所述聚能式超声破碎装置用于打散破碎釜内镀液中团聚的纳米颗粒；

阳极组件，所述阳极组件正对待处理的金属平板表面，且所述阳极组件可沿第一方向移动，所述第一方向平行于所述金属平板的表面，所述阳极组件包括绝缘阳极座和安装在所述绝缘阳极座内的阳极，所述绝缘阳极座上设置有用于供绝缘阳极座内的镀液向金属平板表面喷射的喷射孔，所述喷射孔没入所述电镀槽中；及

镀液循环管路，其包括用于将电镀槽中的镀液送入所述破碎釜中的第一管路和用于将破碎釜中的镀液送入所述绝缘阳极座内的第二管路。

可选的，所述绝缘阳极座呈长条形，所述绝缘阳极座内设有镀液腔，所述镀液腔包括两个阳极安装区和与两个所述阳极安装区相通的中心区，两个阳极安装区对称布置在所述中心区的两侧，所述绝缘阳极座的一端设置有供阳极插入所述阳极安装区的安装入口，所述中心区中设置有用于隔开两所述阳极安装区的安装入口的隔离部；

各所述喷射孔均匀间隔的排成一列，各所述喷射孔设置在所述绝缘阳极座上，且各所述喷射孔的位置与所述中心区的位置对应，使两个所述阳极安装区对称布置在该列所述喷射孔的两侧。