[发明专利]在高压环境下进行电镀工艺和电镀液开发试验的装置

摘要

本发明公开了一种高压环境下进行电镀工艺和电镀液开发试验的装置，包括梯形反应器、阳极、阴极、外接电源、高压电化学反应釜、CO2输送系统、压力控制系统、温度控制系统和搅拌系统，并具有适用于高压条件下的电极与反应容器间连接的绝缘密封结构，在解决常压霍尔槽试验装置无法满足高压反应条件的缺陷，并克服了常压霍尔槽试验装置常用的有机玻璃或硬聚氯乙烯等绝缘材料不能胜任高压条件特别是超临界或亚临界CO2中易膨胀劣化以及电极密封绝缘的问题，可以方便地在短时间内得到在较宽的电流密度范围镀液的电镀效果，为高压CO2存在下的电镀工艺研究、电镀液配方开发和电镀工艺控制提供帮助。

主权项

一种在高压环境下进行电镀工艺和电镀液开发试验的装置，包括梯形反应器（1）、阳极（2）、阴极（15）和外接电源（9），所述梯形反应器（1）内盛放电镀液，所述梯形反应器（1）的不平行的对边分别放置所述阳极（2）和所述阴极（15）形成两电极系统，所述阳极（2）通过阳极电极导线（19）接入所述外接电源（9）的正极端，所述阴极（15）通过阴极电极导线（10）接入所述外接电源（9）的负极端，其特征在于，还包括高压电化学反应釜、CO2输送系统、压力控制系统、温度控制系统和搅拌系统，梯形反应器（1）设置于所述高压电化学反应釜内部，具体为：所述高压电化学反应釜由紧密结合的釜盖（13）和高压釜体（16）构成，所述釜盖（13）和所述高压釜体（16）的结合处放置密封圈进行密封，所述釜盖（13）与所述高压釜体（16）通过紧固螺栓（21）连接固定，所述阳极电极导线（19）和所述阴极电极导线（10）分别通过绝缘密封结构穿过所述釜盖（13）；所述CO2输送系统包括CO2气体钢瓶（3）、高压泵（5）、CO2高压导气管（7）和CO2排气导管（11），所述CO2高压导气管（7）和所述CO2排气导管（11）分别穿过所述釜盖（13）插入高压电化学反应釜内部，从所述CO2气体钢瓶（3）输出的CO2气体进入所述高压泵（5）泵腔内，经过高压泵（5）压缩至所需压力，再通过所述CO2高压导气管（7），输送到所述高压电化学反应釜内，所述高压电化学反应釜内部的CO2气体还能通过所述CO2排气导管（11）排出；所述压力控制系统包括钢瓶压力表（4）、高压送气压力表（6）、钢瓶出气控制阀（V‑1）、高压送气控制阀（V‑2）和CO2排气控制阀（V‑3），所述钢瓶压力表（4）直接实时测试所述CO2气体钢瓶（3）内压，所述高压送气压力表（6）设置于所述CO2高压导气管（7）上，对所述CO2输送系统的供气压力进行实时检测，所述钢瓶出气控制阀（V‑1）安装在所述CO2气体钢瓶（3）的出气口附近，作为所述CO2气体钢瓶（3）的出气开关，所述高压送气控制阀（V‑2）设置于所述CO2高压导气管（7）上，当所述高压电化学反应釜内的CO2压力达到试验要求时，即可关闭所述高压送气控制阀（V‑2）以保持所述高压电化学反应釜内的气压恒定，所述CO2排气控制阀（V‑3）设置于所述CO2排气导管（11）上，作为所述高压电化学反应釜的排气开关； 所述温度控制系统包括温度传感器（8）和恒温槽（12），所述温度传感器（8）的感温探头穿过所述釜盖（13）插入所述高压电化学反应釜内部，所述恒温槽（12）包括温控设备，由所述温度传感器（8）检测所述高压电化学反应釜内的温度，并通过信号线将温度信号输入至所述温控设备，对所述高压电化学反应釜内的温度进行调节，使所述高压电化学反应釜内的温度达到实验所需的设定值；所述搅拌系统为电磁搅拌系统，包括磁力搅拌器（17）和磁力搅拌子（18），所述磁力搅拌器（17）设置于所述高压电化学反应釜外部，在所述高压电化学反应釜内靠近梯形反应器（1）底部，设置搅拌电镀液的所述磁力搅拌子（18），所述磁力搅拌子（18）的旋转速度通过所述磁力搅拌器（17）控制调节。