[发明专利]一种通过改进前处理工艺来提高钛电极性能的方法

说明书

本发明公开了一种通过改进前处理工艺来提高钛电极性能的方法，所述方法具体包括以下步骤：1)选择钛基材并加工成型；2)机械喷砂；3)热校型；4)酸刻蚀；5)配制NHsubgt;4/subgt;F/Hsubgt;2/subgt;SOsubgt;4/subgt;混合溶液；6)阳极氧化：7)配制贵金属溶液；8)涂制、烧结。本发明方法在传统喷砂、草酸刻蚀的基础上增加了阳极氧化的过程，且设置了合理的参数与条件，通过两者的协同作用，在钛基材的表面形成多孔的TiOsubgt;2/subgt;结构，不仅显著的钛基材比表面积，而且提高了涂层与钛基材的结合力，有效降低了贵金属的用量，延长了钛电极的使用寿命，同等工作寿命下可以大幅降低钛电极的制备成本。

技术领域

本发明属于钛电极材料制备技术领域，具体涉及一种通过改进前处理工艺来提高钛电极性能的方法，其制备的钛电机可应用于化工、环保、水电解、水处理、电冶金、电镀、金属箔生产、有机电合成、电渗析、阴极保护等行业。

背景技术

自从1786年L.Galvani发现电解过程以来，人类对电解过程用电极材料的研究与应用已有200多年的历史。在电极材料的发展史中，石墨电极、铅基合金电极、钛基活性涂层电极构成了电极材料的发展历史，尤其是近40年来钛基活性涂层电极技术的不断完善，带动了现代电解工业技术的快速发展。

众所周知，对钛电极而言，工作寿命是衡量其性能的一个极为重要的指标。近年来，随着市场的快速发展，市场对电极质量的要求越来越高，然而较高的工作寿命需要相对较多的贵金属含量，但是随着贵金属价格的逐年上涨，导致钛电极制备成本极大增加，这很大程度上限制了贵金属涂层钛电极的发展。另外，对钛电极工作寿命的影响因素较多，其中最为关键的是钛材的前处理工艺，较好的前处理工艺可以增加钛基体与活性涂层的结合力，增加钛电极寿命，达到降低成本的目的。因此，如何寻找一种同等工作寿命下可降低电极的制备成本的方法是本行业亟待解决的问题。

有鉴于此，本发明人提出一种通过改进前处理工艺来提高钛电极性能的方法，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种通过改进前处理工艺来提高钛电极性能的方法，该方法通过在传统喷砂、草酸刻蚀的基础上增加了阳极氧化的过程，通过两种方式协同作用显著的增大了钛基材比表面积，使其形成多孔的TiO₂结构，提高了涂层与钛基材的结合力，有效降低了贵金属的用量，延长了钛电极的使用寿命，提高了钛电极性能，降低了钛电极的制备成本。

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：

一种通过改进前处理工艺来提高钛电极性能的方法，所述方法具体包括以下步骤：

步骤一、选择钛基材并加工成型

钛基材选用TA1钛材，并根据需求尺寸切割成型；

步骤二、机械喷砂

将步骤一加工成型后的钛基材进行喷砂处理，喷砂处理后要求钛基材表面呈哑光色；其中，喷砂的压力应≥0.5MPa，喷砂机喷嘴与钛基材的距离应≤1.5cm；

步骤三、热校型

对经步骤二喷砂处理后的钛基材进行重压，并在550～600℃的条件下保温3h后，自然冷却至室温；

步骤四、酸刻蚀

将经步骤三热校型处理后的钛基材在浓度为3～15％的盐酸溶液中浸泡5～48h，去除钛基材表面残留的砂子，并冲洗干净，再将其放置于浓度5～15％的草酸溶液中煮沸，并刻蚀2～5h后取出，分别用自来水、去离子水冲洗干净，并晾干；

步骤五、配制NH₄F/H₂SO₄混合溶液