CN101092710A - 一种钛/铜复合板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了属于电解技术领域的用于电解中惰性阳极的一种钛/铜复合板及其制备方法，包括采用焊接、轧制和热压工艺中一种或一种以上制备出钛将铜板完全包覆或部分包覆的钛/铜复合板。本发明制备的钛/铜复合板具有导电性好、耐蚀性好、成本低等优点，可替代目前用于电解中的钛惰性阳极用基体材料，降低惰性阳极的槽电压0.1~1.0V，使得惰性阳极板中的电流分布均匀，减少发热量，延长了惰性阳极板的使用寿命，并提高电解产品的纯度。

Description

一种钛/铜复合板及其制备方法
技术领域
本发明属于电解技术领域。特别涉及用于电解中惰性阳极的一种钛/铜复合板及其制备方法。
背景技术
传统的电解工艺一般采用铅合金为惰性阳极，如铅锑合金、铅银钙合金等铅合金，但由于铅合金的电阻较大，导致槽电压增加、发热严重，而且由于采用铅合金为惰性阳极，导致电解产品中的铅含量增加。
目前研究较多的是钛惰性阳极，以金属钛为基体，在其表面涂敷铱、钌等贵金属或其氧化物，同样存在电阻大、寿命短、成本高等不足，限制了推广应用。
目前国内外的研究重点主要是在合金体系和镀层两方面进行大量研究，以提高其导电性。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，而提出一种钛/铜复合板及其制备方法。其特征在于，所述钛/铜复合板是在铜板1的表面复合一钛层2。
所述钛层2复合在铜板1的单面或双面或在二者之间涂覆一层过渡金属银、锡中的一种或其合金层3。
所述钛/铜复合板的制备方法包括采用焊接、轧制和热压工艺中一种或一种以上制备出钛/铜复合板，分别叙述如下：
(1)采用焊接工艺制备钛/铜复合板的步骤为，首先分别将钛板、铜板表面进行除油、清洗和喷砂，处理干净，用0.5～5mm钛板将铜板包住，并用氩弧焊将钛板进行焊接，制成钛包铜的复合板，然后进行轧制成钛/铜复合板；
(2)采用轧制工艺制备钛/铜复合板的步骤为，将铜芯表面进行除油、清洗干净、喷砂处理，将圆形、方形或长方形的不同形状的铜芯和形状相近的钛套一起进行热轧，温度为700～950℃，再冷轧制得钛/铜复合板。
(3)采用热压工艺制备钛/铜复合板，将铜板表面进行除油、清洗干净、喷砂等处理，用两块相同带盲槽的钛板将铜板包住，然后放在略大于钛板外尺寸1～5mm的模具中，在热压机上加热加压，工艺条件是加热温度800～1000℃、压力1～30MPa、保温保压5～40分钟，制成钛/铜复合板。
所述方法(1)中钛包铜的钛板厚度为0.5～5mm。
所述方法(1)～(3)中，还在铜板表面进行改性处理，即在铜板表面涂覆2～4um的过渡金属银、锡或其合金，然后加热使得铜板表面生成一层铜合金。
所述涂覆为电镀、热喷涂、磁控溅射、热浸等中的一种或一种以上工艺。
所述钛板或钛套还可以采用钛合金。
本发明的有益效果是在于采用焊接、轧制、热压等工艺制备出具有导电性高的惰性阳极板基体，保证惰性阳极板上电流分布均匀，槽电压下降0.1～1.0V、减少发热量，延长了惰性阳极板的使用寿命，并提高电解产品的纯度。
附图说明
图1(a)和(b)是本发明钛/铜复合板的结构示意图。
图2是图1的局部剖面图。
具体实施方式
本发明提出一种钛/铜复合板的制备方法。该制备方法包括采用焊接、轧制和热压工艺中一种或一种以上制备出钛/铜复合板，在图1(a)和(b)所示的钛/铜复合板的结构示意图中，在铜板1的表面复合一层钛2。下面例举实施例进一步对本发明予以说明。
实施例1
将100×100×10mm铜板表面进行除油、清洗干净、喷砂等处理，用2mm厚的钛板将铜板包住，并用氩弧焊工艺将钛板进行焊接，制成钛/铜复合板，然后根据需要进行轧制、在850℃保温30min进行退火处理，制成钛/铜复合板。
实施例2
在300×400×10mm铜板表面电镀或蒸镀上2um的银层(如图2所示)，在H2保护气氛下加热800～1000℃，使得铜板表面生成一层银铜合金，其它条件同实施例1，制成钛/铜复合板。
实施例3
将Φ50×100mm的铜板表面进行除油、清洗干净、喷砂等处理，与具有Φ51×Φ60×105mm的钛套装配在一起，并用氩弧焊将另一端抽真空焊接，先锻成40mm厚的“饼”，在600～800℃下进行轧制，再进行冷轧表面，制得厚度为30mm的钛/铜复合板。
实施例4
将400×400×10mm铜板表面进行除油、清洗干净、喷砂等处理，用两块相同带盲槽的4mm钛板将铜板包住，然后放在略大于钛板外尺寸1mm的石墨模具中，抽真空至1×10-2Pa，在热压机上加热加压，工艺条件分别为950℃、15MPa、保温保压30分钟，制成钛/铜复合板。将该板作为基体作为惰性阳极，同纯钛相比，在电流密度为1600A/m2，槽电压下降0.5V。

Claims (10)

1.一种钛/铜复合板，其特征在于，所述钛/铜复合板是在铜板(1)的表面复合一钛层(2)。
2.根据权利要求1所述钛/铜复合板，其特征在于，所述钛层(2)复合在铜板(1)的单面或双面，或在二者之间涂覆一层过渡金属银、锡中的一种或其合金层(3)。
3.一种钛/铜复合板的制备方法，其特征在于，所述钛/铜复合板的制备方法包括采用焊接、轧制和热压工艺中一种或一种以上制备出钛将铜板完全包覆或部分包覆的钛/铜复合板。
4.根据权利要求3所述钛/铜复合板的制备方法，其特征在于，所述采用焊接工艺制备钛/铜复合板的步骤为，首先分别将钛板、铜板表面进行除油、清洗和喷砂，处理干净，或在铜板表面进行表面改性处理，用0.5～5mm的钛板将铜板包住，并将钛板进行焊接，制成钛包铜的复合板，然后进行轧制成钛/铜复合板。
5.根据权利要求3所述钛/铜复合板的制备方法，其特征在于，所述采用轧制工艺制备钛/铜复合板的步骤为，将铜芯表面进行除油、清洗干净、喷砂处理，或在铜板表面进行表面改性处理，将圆形、方形或长方形的不同形状的铜芯和形状相近的钛套一起进行热轧，温度为700～950℃，然后再冷轧制得钛/铜复合板。
6.根据权利要求3所述钛/铜复合板的制备方法，其特征在于，采用热压工艺制备钛/铜复合板，将铜板表面进行除油、清洗干净、喷砂处理，或在铜板表面进行表面改性处理，用两块相同带盲槽的钛板将铜板包住，然后放在略大于钛板外尺寸1～5mm的模具中，在热压机上加热加压，工艺条件为温度800～1000℃、压力1～30MPa、保温保压5～40分钟，制成钛/铜复合板。
7.根据权利要求3或4所述钛/铜复合板的制备方法，其特征在于，所述焊接方法为氩弧焊接或电子束焊接。
8.根据权利要求4、5或6所述钛/铜复合板的制备方法，其特征在于，所述铜板表面改性处理为在铜板表面涂覆银、锡或其合金。
9.根据权利要求8所述钛/铜复合板的制备方法，其特征在于，所述涂覆方法为电镀、热喷涂、磁控溅射或热浸中的一种或一种以上工艺。
10.根据权利要求3、5或6中任何一项所述钛/铜复合板的制备方法，其特征在于，所述钛板或钛套还可以采用钛合金板。
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