CN102147391A - 带有阵列电极、参比电极和循环系统的电化学测试装置 - Google Patents

Abstract

带有阵列电极、参比电极和循环系统的电化学测试装置，它涉及一种电化学测试装置。本发明为了解决现有的实验室所用的电解池没有合适的空间放置阵列电极和参比电极来模拟微小零件的局部电镀，也不能在镀液循环状态下进行电化学测试，因而测量结果与实际生产情况差异较大，不能有效指导生产的问题。本发明的参比电极槽穿设在一个管口上，参比电极插装在参比电极槽内，电极插槽置于密封盖内，一组阵列电极插装在阴极试件安放口上，镀槽槽体的下端设置在阳极底槽槽体内，阳极接线柱安装在阳极底槽槽体上，阳极板位于阳极底槽槽体内，通过阳极支撑架支撑，调整槽槽盖扣装在调整槽上，其上的开口用于插装电镀检测设备。本发明适用于电化学测试过程中。

Description

带有阵列电极、参比电极和循环系统的电化学测试装置

技术领域

本发明涉及一种电化学测试装置，具体涉及一种带有阵列电极、参比电极和循环系统的电化学测试装置，属于金属表面处理技术领域。

背景技术

随着稀贵金属环保电沉积技术的开发、离子液体等新型电解质的使用，镀液需要通过循环过滤来维持稳定的工作状态。而现有的实验室所用的电解池没有合适的空间放置阵列电极和参比电极来模拟微小零件的局部电镀，也不能在镀液循环状态下进行电化学测试，因而测量结果与实际生产情况差异较大，不能有效指导生产。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的实验室所用的电解池没有合适的空间放置阵列电极和参比电极来模拟微小零件的局部电镀，也不能在镀液循环状态下进行电化学测试，因而测量结果与实际生产情况差异较大，不能有效指导生产的问题，进而提供一种带有阵列电极、参比电极和循环系统的电化学测试装置。

本发明的技术方案是：带有阵列电极、参比电极和循环系统的电化学测试装置包括镀槽槽体、参比电极槽、调整槽槽体、镀液循环过滤机、水浴装置和三个胶管，调整槽设置在水浴装置内，镀槽槽体、镀液循环过滤机和调整槽由左到右依次设置，镀液循环过滤机和调整槽之间通过一个胶管连通，带有阵列电极、参比电极和循环系统的电化学测试装置还包括镀槽槽盖、阳极底槽、调整槽槽盖、多个管口塞、参比电极和一组阵列电极，多个管口开设在镀槽槽体上，参比电极槽穿设在镀槽槽体的一个管口上，参比电极插装在参比电极槽内，镀槽槽体的一个管口通过一个胶管与镀液循环过滤机连通，镀槽槽体的另一个管口通过一个胶管与调整槽槽体连通，镀槽槽体的其余管口上各设置有一个管口塞，镀槽槽盖包括密封盖、橡胶圈和电极插槽，密封盖上开有台肩孔，电极插槽置于密封盖内，且电极插槽钩挂在密封盖的台肩端面上，电极插槽上开设多个阵列的阴极试件安放口，一组阵列电极插装在阴极试件安放口上，密封盖盖装在镀槽槽体上，密封盖与镀槽槽体之间设有橡胶圈，阳极底槽包括阳极接线柱、阳极底槽槽体、阳极板、阳极支撑架和铜线，镀槽槽体的下端设置在阳极底槽槽体内，阳极接线柱安装在阳极底槽槽体上，且阳极接线柱的两端穿出阳极底槽槽体的侧壁，位于阳极底槽槽体内的阳极接线柱的两端通过铜线连接，铜线与镀液的接触部分及铜线与阳极接线柱两端的接触部分均用绝缘胶密封，阳极板位于阳极底槽槽体内，且阳极板位于铜线上，阳极板与阳极底槽槽体之间通过阳极支撑架支撑，调整槽槽盖扣装在调整槽槽体上。

本发明与现有技术相比具有以下效果：1.本发明采用镀槽槽体与调整槽通过镀液循环过滤机连接的方式，不但实现了镀液的及时监控和调整，还使得镀液能够进行充分的循环，来模拟微小零件的局部电镀，测量结果与实际生产的结果一致，更加有效的指导了生产。2.本发明在镀槽槽体上安装参比电极槽，密封盖上具有合适的空间放置阵列电极，阳极底槽可更换以便使用所需的金属材料，能够在镀液循环状态下测试镀液体系的电化学行为，解决现有电解池不能在循环状态下测试的问题。3.本发明的镀槽槽体上分别开设多个管口，可以方便的改变镀液的进出口位置，实现不同状态的镀液循环，同时，还可研究镀液流动形态对镀层的影响。

附图说明

图1是本发明进行电化学测试时的结构示意图；图2是图1的A处放大图；图3是镀槽槽盖7的俯视图；图4是阳极底槽8的俯视图；图5是调整槽槽盖9的俯视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1-图4说明本实施方式，本实施方式的带有阵列电极、参比电极和循环系统的电化学测试装置包括镀槽槽体1、参比电极槽2、调整槽槽体3、镀液循环过滤机4、水浴装置5和三个胶管6，调整槽3设置在水浴装置5内，镀槽槽体1、镀液循环过滤机4和调整槽3由左到右依次设置，镀液循环过滤机4和调整槽3之间通过一个胶管6连通，带有阵列电极、参比电极和循环系统的电化学测试装置还包括镀槽槽盖7、阳极底槽8、调整槽槽盖9、多个管口塞10、参比电极12和一组阵列电极11，多个管口1-1开设在镀槽槽体1上，参比电极槽2穿设在镀槽槽体1的一个管口1-1上，参比电极12插装在参比电极槽2内，镀槽槽体1的一个管口1-1通过一个胶管6与镀液循环过滤机4连通，镀槽槽体1的另一个管口1-1通过一个胶管6与调整槽槽体3连通，镀槽槽体1的其余管口1-1上各设置有一个管口塞10，镀槽槽盖7包括密封盖7-1、橡胶圈7-2和电极插槽7-3，密封盖7-1上开有台肩孔，电极插槽7-3置于密封盖7-1内，且电极插槽7-3钩挂在密封盖7-1的台肩端面上，电极插槽7-3上开设多个阵列的阴极试件安放口7-1-1，一组阵列电极11插装在阴极试件安放口7-1-1上，密封盖7-1盖装在镀槽槽体1上，密封盖7-1与镀槽槽体1之间设有橡胶圈7-2，阳极底槽8包括阳极接线柱8-1、阳极底槽槽体8-2、阳极板8-3、阳极支撑架8-4和铜线8-5，镀槽槽体1的下端设置在阳极底槽槽体8-2内，阳极接线柱8-1安装在阳极底槽槽体8-2上，且阳极接线柱8-1的两端穿出阳极底槽槽体8-2的侧壁，位于阳极底槽槽体8-2内的阳极接线柱8-1的两端通过铜线8-5连接，铜线8-5与镀液的接触部分及铜线8-5与阳极接线柱8-1两端的接触部分均用绝缘胶密封，阳极板8-3位于阳极底槽槽体8-2内，且阳极板8-3位于铜线8-5上，阳极板8-3与阳极底槽槽体8-2之间通过阳极支撑架8-4支撑，调整槽槽盖9扣装在调整槽槽体3上。

本实施方式的镀液的循环动力由镀液循环过滤机4提供，调整槽槽体3设置在水浴装置5内，以保持镀液温度恒定。

本实施方式的电极插槽7-3置于密封盖7-1内，且电极插槽7-3钩挂在密封盖7-1的台肩端面上，可根据工作电极的尺寸及数量的不同，制作阴极试件安放口7-1-1孔径及孔数不同的电极插槽7-3，能灵活更换。

本实施方式镀槽槽体1的管口1-1用管口塞10封闭，管口塞14可以将管口1-1完全密封，使镀槽槽体1内壁平滑，以免影响镀液循环时的流动形态。

本实施方式的橡胶圈7-2固定安装在密封盖7-1的下端面上，橡胶圈7-2与镀槽槽体1的接触部分有效的增强了密封效果，防止镀液在循环时溢出。

具体实施方式二：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的多个管口1-1对称开设在镀槽槽体1上，且同侧的多个管口1-1上下排布。如此设置，多个管口1-1对称开设在镀槽槽体1的侧壁两端上，可根据研究需要选择其中2个管口1-1进出镀液，不但便于操作，也可备用。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的带有阵列电极的镀液循环电镀装置还包括胶圈2-1，参比电极槽2与镀槽槽体1的管口1-1之间通过胶圈2-1密封。如此设置，参比电极槽2由玻璃烧制而成的“L”型管，竖直部分为一空心玻璃管，参比电极插入其中；横着部分的尖端处为鲁金毛细管，尖嘴部分指向研究电极表面。参比电极槽2的直径小于管口1-1的直径，可套在胶圈内，插入镀槽槽体中，胶圈起固定和防镀液渗漏的作用。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的阳极底槽槽体8-2与镀槽槽体1螺纹连接。如此设置，阳极底槽槽体8-2与镀槽槽体1用螺纹连接，螺纹间缠绕生料带，防止镀液渗漏，同时，根据电镀体系的不同，还可以制作阳极材料不同的阳极底槽槽体8-2，根据需要随时进行更换。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图1和图5说明本实施方式，本实施方式的调整槽槽盖9上开设有调整槽镀液循环口9-1、电极插入口9-2、温度传感器插入口9-3、电导率仪电极插入口9-4和补加液加入口9-5。如此设置，调整槽槽盖9上的调整槽镀液循环口9-1，用于接收从镀槽槽体1回流的镀液，电极插入口9-2、温度传感器插入口9-3和电导率仪电极插入口9-4分别用来插入上述镀液实时监测设备，此外，还有补加液加入口9-5，可连接镀液自动补加设备，或手工补加镀液时使用。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。

具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式的密封盖7-1、电极插槽7-3和调整槽槽体3的材质均为有机玻璃。如此设置，延长了密封盖7-1、电极插槽7-3和调整槽3的使用寿命。其它组成和连接关系与具体实施方式一或五相同。

具体实施方式七：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的阳极底槽槽体8-2和阳极支撑架8-4的材质均为有机玻璃或聚四氟乙烯。如此设置，不但延长了阳极底槽槽体8-2和阳极支撑架8-4的使用寿命，还便于阳极底槽槽体8-2和阳极支撑架8-4更换，给电镀操作带来了方便。其它组成和连接关系与具体实施方式一或六相同。

具体实施方式八：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的阳极接线柱8-1为紫铜阳极接线柱。如此设置，不但便于与电源连接，而且导电效果好。其它组成和连接关系与具体实施方式一或七相同。

本发明的工作过程是：本发明在进行电化学测试时，首先启动镀液循环过滤机4和水浴装置5，将镀液调整到需要测试的状态，再将阳极板接线柱与电化学测试仪的对电极线相连接，将阵列电极11与工作电极线和接地线相连接，将参比电极12与参比电极线相连接，启动电化学测试软件，镀液循环过滤机4提供动力，将镀液注入镀槽槽体1和阳极底槽构成的容器中，开始测试后，在阵列电极表面会发生电化学反应，由电化学测试仪进行记录。测试时，镀液通过胶管6注入到调整槽3中，经调整槽3调整温度后，镀液注入回镀液循环过滤机4内，镀液进行往复循环，直至完成测试。

Claims (8)

1.一种带有阵列电极、参比电极和循环系统的电化学测试装置，它包括镀槽槽体(1)、参比电极槽(2)、调整槽槽体(3)、镀液循环过滤机(4)、水浴装置(5)和三个胶管(6)，调整槽(3)设置在水浴装置(5)内，镀槽槽体(1)、镀液循环过滤机(4)和调整槽(3)由左到右依次设置，镀液循环过滤机(4)和调整槽(3)之间通过一个胶管(6)连通，其特征在于：带有阵列电极、参比电极和循环系统的电化学测试装置还包括镀槽槽盖(7)、阳极底槽(8)、调整槽槽盖(9)、多个管口塞(10)、参比电极(12)和一组阵列电极(11)，多个管口(1-1)开设在镀槽槽体(1)上，参比电极槽(2)穿设在镀槽槽体(1)的一个管口(1-1)上，参比电极(12)插装在参比电极槽(2)内，镀槽槽体(1)的一个管口(1-1)通过一个胶管(6)与镀液循环过滤机(4)连通，镀槽槽体(1)的另一个管口(1-1)通过一个胶管(6)与调整槽槽体(3)连通，镀槽槽体(1)的其余管口(1-1)上各设置有一个管口塞(10)，镀槽槽盖(7)包括密封盖(7-1)、橡胶圈(7-2)和电极插槽(7-3)，密封盖(7-1)上开有台肩孔，电极插槽(7-3)置于密封盖(7-1)内，且电极插槽(7-3)钩挂在密封盖(7-1)的台肩端面上，电极插槽(7-3)开设多个阵列的阴极试件安放口(7-1-1)，一组阵列电极(11)插装在阴极试件安放口(7-1-1)上，密封盖(7-1)盖装在镀槽槽体(1)上，密封盖(7-1)与镀槽槽体(1)之间设有橡胶圈(7-2)，阳极底槽(8)包括阳极接线柱(8-1)、阳极底槽槽体(8-2)、阳极板(8-3)、阳极支撑架(8-4)和铜线(8-5)，镀槽槽体(1)的下端设置在阳极底槽槽体(8-2)内，阳极接线柱(8-1)安装在阳极底槽槽体(8-2)，且阳极接线柱(8-1)的两端穿出阳极底槽槽体(8-2)的侧壁，位于阳极底槽槽体(8-2)内的阳极接线柱(8-1)的两端通过铜线(8-5)连接，铜线(8-5)与镀液的接触部分及铜线(8-5)与阳极接线柱(8-1)两端的接触部分均用绝缘胶密封，阳极板(8-3)位于阳极底槽槽体(8-2)内，且阳极板(8-3)位于铜线(8-5)上，阳极板(8-3)与阳极底槽槽体(8-2)之间通过阳极支撑架(8-4)支撑，调整槽槽盖(9)扣装在调整槽槽体(3)上。

2.根据权利要求1所述带有阵列电极、参比电极和循环系统的电化学测试装置，其特征在于：多个管口(1-1)对称开设在镀槽槽体(1)上，且同侧的多个管口(1-1)上下排布。

3.根据权利要求2所述带有阵列电极、参比电极和循环系统的电化学测试装置，其特征在于：带有阵列电极的镀液循环电镀装置还包括胶圈(2-1)，参比电极槽(2)与镀槽槽体(1)的管口(1-1)之间通过胶圈(2-1)密封。

4.根据权利要求3所述带有阵列电极、参比电极和循环系统的电化学测试装置，其特征在于：阳极底槽槽体(8-2)与镀槽槽体(1)螺纹连接。

5.根据权利要求1、2、3或4所述带有阵列电极、参比电极和循环系统的电化学测试装置，其特征在于：调整槽槽盖(9)上开设有调整槽镀液循环口(9-1)、电极插入口(9-2)、温度传感器插入口(9-3)、电导率仪电极插入口(9-4)和补加液加入口(9-5)。

6.根据权利要求5所述带有阵列电极、参比电极和循环系统的电化学测试装置，其特征在于：密封盖(7-1)、电极插槽(7-3)和调整槽槽体(3)的材质均为有机玻璃。

7.根据权利要求6所述带有阵列电极、参比电极和循环系统的电化学测试装置，其特征在于：阳极底槽槽体(8-2)和阳极支撑架(8-4)的材质均为有机玻璃或聚四氟乙烯。

8.根据权利要求7所述带有阵列电极、参比电极和循环系统的电化学测试装置，其特征在于：阳极接线柱(8-1)为紫铜阳极接线柱。

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