CN202968725U - 一种制备多孔阳极氧化铝薄膜的放大装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种制备多孔阳极氧化铝薄膜的放大装置，包括直流电源，恒温水槽和外置保温水槽，外置保温水槽内设有与直流电源相接的电解池组，外置保温水槽与恒温水槽通过进出水管连通。本实用新型通过外接一个外置保温水槽，外置水槽保温效果良好，能量损耗小，更可同时放置多个电解池，解决了批量制备多孔阳极氧化铝薄膜的关键问题。本实用新型的电解池采用玻璃或有机玻璃等散热性好和耐酸性电解液腐蚀的材料制成，冷水在电解池外缘循环，及时带走反应热量，解决了传统装置中电解液需要维持低温，只能在恒温槽内循环从而腐蚀恒温槽的问题。本实用新型结构简单，操作方便，能保证多孔阳极氧化铝薄膜的稳定生长，适于工业化生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及纳米材料制备领域，尤其涉及电化学阳极氧化法制备多孔纳米氧化物薄膜的放大装置。
背景技术
电化学阳极氧化法制备的纳米氧化铝材料不仅孔结构规整，比表面积大，孔径和孔距可调，而且具备硬度大和热稳定性优良等优点，在多个领域具有很好的应用前景，如抗腐蚀缓冲、分离膜及催化剂载体等。
近年来，关于阳极氧化铝材料的研究进展很快，但主要集中在其制备工艺条件的优化和后续应用上。目前电化学阳极氧化法一般是采用两电极体系，阳极为铝片，阴极为惰性电极（如铅电极、石墨电极）。电解液采用酸性溶液，温度控制在0~5℃之间。主要工序有对铝片高温退火，除去油脂，打磨抛光，二次阳极氧化，除去铝基底等。目前，只有少量关于生产阳极氧化铝的装置报道，如专利CN101624717，CN1900381，CN1995480，CN1676676，它们较多地采用一种电解溶液可循环的电解槽装置以达到保持电解液在0~5℃或是重新设计一种冷液外循环的电解槽，由于电解液为酸性，电解槽的密封和耐腐蚀性成一大难题。另外单批次产量不高，不能根据需要随时增加产量，也是困扰阳极氧化铝批量制备的一个难题。此外，在外加搅拌器保持溶液内部浓度和温度稳定方面也没有很好的解决方案。
实用新型内容
针对上述阳极氧化铝薄膜大批量生产所面临的问题，本实用新型的目的是提供一种制备多孔阳极氧化铝薄膜的放大装置，该装置能规模化且低成本制备阳极氧化铝薄膜，具有简单快捷，易操作的特点。
本发明所采用的解决方案是：
一种制备多孔阳极氧化铝薄膜的放大装置，包括直流电源，恒温水槽和外置保温水槽，外置保温水槽内设有与直流电源相接的电解池组，外置保温水槽与恒温水槽通过进出水管连通。
在上述制备多孔阳极氧化铝薄膜的放大装置中，所述电解池组是由多个电解池并联方式连接组成，每个独立的电解池包括由散热性好且耐酸性材料制成的容器，置于容器开口处的电极支架，容器内设有铝电极和惰性电极，铝电极和惰性电极悬挂于电极支架上。每个独立电解池由玻璃或有机玻璃等散热性好的材料制成的容器，能将电解反应产生的热量及时散去，其容积可由阳极铝片的大小调变。所用电极支架可以由玻璃或有机玻璃等材料制成，所述铝电极和惰性电极均为“凸”型，其中铝电极一面用绝缘胶密封，以达到单面氧化的目的。
在上述制备多孔阳极氧化铝薄膜的放大装置中，所述外置保温水槽的外围均由保温材料包覆，外置保温水槽的槽盖上设有把手，槽身一侧面设有一进水口和二出水口，通过进出水管与恒温槽相通。
在上述制备多孔阳极氧化铝薄膜的放大装置中，为解决长时间氧化对铝电极的腐蚀，得到多孔有序的阳极氧化铝，将上述铝电极与惰性电极设计为“凸”型，其中铝电极的一面以绝缘胶布良好密封，可长时间不被反应，最后得到单面的多孔阳极氧化铝薄膜。
在上述制备多孔阳极氧化铝薄膜的放大装置中，所述外置保温水槽下方设有多点磁力搅拌器，单独控制每个电解池的磁子搅拌速度，保证各组工作独立，电解池内电解液浓度和温度稳定。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型的制备多孔阳极氧化铝薄膜的放大装置，针对现有恒温槽的容积有限，不能同时放置多个电解池的缺点，通过外接一个外置保温水槽，外置水槽保温效果良好，能量损耗小，更可同时放置多个电解池，解决了批量制备多孔阳极氧化铝薄膜的关键问题。本实用新型的电解池采用玻璃或有机玻璃等散热性好和耐酸性电解液腐蚀的材料制成，冷水在电解池外缘循环，及时带走反应热量，以简单的方式解决了传统装置中电解液需要维持低温，只能在恒温槽内循环从而腐蚀恒温槽的问题。本实用新型能成批量制备多孔阳极氧化铝，结构简单，操作方便，能保证多孔阳极氧化铝薄膜的稳定生长，适于工业化生产。
附图说明
图1为本实用新型阳极氧化铝薄膜的放大装置的结构示意图。
图2为电解池结构示意图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。
如图1和2所示，一种制备多孔阳极氧化铝薄膜的放大装置，包括直流电源1，恒温水槽2和外置保温水槽3，外置保温水槽3下方设有多点磁力搅拌器4，外置保温水槽3内设有与直流电源1相接的电解池组5，外置保温水槽3与恒温水槽2通过进出水管连通。电解池组5是由多个电解池并联方式连接组成，每个独立的电解池包括由散热性好且耐酸性材料制成的容器51，置于容器51开口处的电极支架52，容器51内设有铝电极53和惰性电极54，铝电极53和惰性电极54悬挂于电极支架52上，铝电极53和惰性电极54均为“凸”型。外置保温水槽3的外围均由保温材料包覆，外置保温水槽3的槽盖上设有把手，槽身一侧面设有一进水口6，二出水口7和8，通过进出水管与恒温槽2相通。
将工作电极铝片剪成5cm*7cm的“凸”型，用绝缘胶布和胶水密封住其中一面，铅电极也剪成“凸”型，但无须密封；用500mL烧杯作为电解池，电解液采用0.3M草酸溶液，两电极用电极支架固定，浸入电解液中。
恒温水槽2工作，直至外置保温水槽3的水温降至5℃，将平行六组的电解池放入外置保温水槽3中，加入搅拌子，开启底座的多点磁力搅拌器4，开始搅拌后，两电极分别与直流电源阴阳极以导线连接，各电解池之间以并联方式接入电路；如需提高产量，只需增加电解池数量，即可满足后续研究实用需要，简单易行。
开启直流电源1，恒定电压50V，盖上外置保温水槽3的槽盖，即可稳定进行电化学阳极氧化反应。
Claims (5)
1.一种制备多孔阳极氧化铝薄膜的放大装置，其特征在于包括直流电源（1），恒温水槽（2）和外置保温水槽（3），外置保温水槽（3）内设有与直流电源（1）相接的电解池组（5），外置保温水槽（3）与恒温水槽（2）通过进出水管连通。
2.根据权利要求1所述的制备多孔阳极氧化铝薄膜的放大装置，其特征在于：所述电解池组（5）是由多个电解池并联方式连接组成，每个独立的电解池包括由散热性好且耐酸性材料制成的容器(51)，置于容器(51)开口处的电极支架（52），容器(51)内设有铝电极(53)和惰性电极(54) ，铝电极(53)和惰性电极(54)悬挂于电极支架（52）上。
3.根据权利要求1所述的制备多孔阳极氧化铝薄膜的放大装置，其特征在于：所述外置保温水槽（3）的外围均由保温材料包覆，外置保温水槽（3）的槽盖上设有把手，槽身一侧面设有一进水口（6），二出水口（7）和（8），通过进出水管与恒温槽（2）相通。
4.根据权利要求2所述的制备多孔阳极氧化铝薄膜的放大装置，其特征在于：所述铝电极(53)和惰性电极(54)均为“凸”型。
5.根据权利要求1所述的制备多孔阳极氧化铝薄膜的放大装置，其特征在于：所述外置保温水槽（3）下方设有多点磁力搅拌器（4）。
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