CN218842361U - 一种锆基非晶合金电化学处理用的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种锆基非晶合金电化学处理用的装置，包括电源与阴极块，还包括阳极块夹持装置和阳极块，所述锆基非晶合金作为阳极块被装置于所述阳极块夹持装置内；所述阳极块夹持装置包括上压块和阳极基座，所述上压块和阳极基座相对设置，所述上压块一侧设有压紧机构将阳极块压载于所述阳极基座与所述上压块另一侧之间。本实用新型中的锆基非晶合金电化学处理用装置，解决了锆基非晶合金在电化学处理的过程中无法有效夹紧的技术问题，不仅能够保证锆基非晶合金能够有效进行电化学处理，而且可以使阳极块夹持装置在使用过程中不被腐蚀破坏。

Description

一种锆基非晶合金电化学处理用的装置

技术领域

本实用新型属于电化学加工用的夹治具技术领域，具体涉及一种适用于非晶合金的电化学处理用的装置。

背景技术

在合金的失效分析、熔炼分析等研究工作中，电化学处理是一项常规的处理方法。其原理是：将合金浸于电解液中，接在电解电源正极端作为阳极，然后选择合适的材料作为阴极接在电源的负极端，开启电源、选择合适的电解参数后进行电解，合金逐渐溶解于电解液中，最后剩下无法电解的杂质（多为氧化物）。

锆基非晶合金的电化学处理也适用于上述处理方法。电化学法处理的优势在于，不仅能够维持非晶合金中杂质分布的原始形态，而且能够准确得出非晶合金中无法电解的杂质的总量，对合金熔炼的均匀程度、氧化物夹杂的程度能够得到客观的评价。在利用电化学方法对锆基非晶合金进行电解处理时，由于锆基非晶合金成分过于复杂（存在六个以上的合金组分），而且锆基非晶本身非常耐蚀，所以市场上常用的电解用挂具或者夹具均不适用，往往在电解过程中挂具或者夹具比锆基非晶合金先电解溶化，无法达到电化学处理的理想效果。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种锆基非晶合金电化学处理的装置，旨在解决锆基非晶合金在电化学处理的过程中无法有效夹紧的技术问题。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供了一种锆基非晶合金电化学处理用的装置，包括电源与阴极块，还包括阳极块夹持装置和阳极块，所述锆基非晶合金作为阳极块被装置于所述阳极块夹持装置内；

所述阳极块夹持装置包括上压块和阳极基座，所述上压块和阳极基座相对设置，所述上压块一侧设有压紧机构将阳极块压载于所述阳极基座与所述上压块另一侧之间；

所述设于上压块一侧的压紧机构包括限位弹簧、第一压块、压块固定螺栓和限位螺钉；所述第一压块上设有所述压块固定螺栓的安装通孔，所述压块固定螺栓通过所述安装通孔穿透于所述第一压块并与所述上压块相抵，所述压块固定螺栓穿透所述第一压块的部分套接所述限位弹簧；

所述上压块与所述压块固定螺栓抵接面上固设有限位螺钉，所述限位螺钉的高度大于或者等于所述限位弹簧的极限压缩高度。

锆基非晶合金由于成份复杂，往往含有锆、铝、铜、镍、钛、铁、钴等成份，使用目前市场常用的电解用的阳极挂具或夹具进行电化学处理的时候，在电解过程容易自身被电解，从而影响电解锆基非晶电解结果。另外，铸锭在电解过程中，体积不断缩小，可能会引起导电不良从而影响电解效果。在本实用新型中，通过设置阳极块夹持装置和阳极块的位置改善上述技术问题。

在本实用新型中的阳极块夹持装置的结构中，上压块、阳极基座以及限位弹簧配合设置，保证阳极块（锆基非晶合金）在电化学处理过程中处于压紧状态，使其与阳极块夹持装置紧密接触，保证导电良好。

进一步地，所述作为阳极块的锆基非晶合金至少拥有平行的两个侧面，用以夹紧固定。作为阳极块的锆基非晶可选用片状、条状、柱状、六面体状等规则对称形状为宜。

进一步地，还包括第二压块，所述第二压块与所述第一压块固定连接，且与所述阳极基座相连接，所述第二压块上设有接线孔。

进一步地，所述第二压块与所述第一压块分别为独立的结构，两者通过螺钉连接。

亦或者选择，所述第一压块和第二压块为一体结构。

为了实际装配过程中更便利、使接线更方便，还可设置第二压块，第二压块与第一压块可为分体设计也可设为一体结构，分体设计在组装使用上更便捷，一体设计则更稳定，在实际使用过程中可根据不同的需求进行选择。

考虑到材质加工的难易程度和导电性的平衡，优选所述第一压块和第二压块的材质均为铜，且所述上压块的材质为石墨。铜制组件上开设孔、槽等结构更方便、快捷，而石墨导电性更好，故将需要为了接线、装配的要求进行特殊机加工的第一压块、第二压块设为铜制结构，而直接与阳极块接触的上压块和基座设为石墨材质以保证导电效果，且石墨材质能够确保在电解过程中不会被消耗，即使第一压块和第二压块略损耗，也不会对上压块和基座之间的阳极块造成影响。

进一步地，为便于装配和调试，所述阳极基座的材质为石墨，且所述阳极基座为L型，其一端与所述阳极块压紧相接，一端与所述第二压块相接。

再进一步地，所述锆基非晶合金电化学处理用的装置还包括阳极袋，所述阳极袋在电化学处理过程中套设、包覆在所述阳极块夹持装置和阳极块外部。在电化学加工过程中，由于电场的分布，会出现一定的浓差极化现象，为了保证电化学处理过程的均匀性，可利用多孔绝缘材料将阳极块及其夹持装置包覆起来，一方面可有效减少浓差极化现象，另一方面还可以减少电解过程对阳极块夹持装置本身的影响。

进一步优选，所述阳极袋优选为耐蚀性佳的多孔聚四氟乙烯膜，所述阳极袋的孔径范围为1~2μm。阳极袋孔径过大，难以起到包覆的效果，孔径过小，则会阻碍电解液的流动，影响电化学处理过程。

本实用新型中的锆基非晶合金电化学处理用装置，解决了锆基非晶合金在电化学处理的过程中无法有效夹紧的技术问题，不仅能够保证锆基非晶合金能够有效进行电化学处理，而且可以使阳极块夹持装置在使用过程中不被腐蚀破坏。

附图说明

图1为本实用新型中锆基非晶合金电化学处理用的装置的示意图；

图2为本实用新型中阳极块夹持装置以及阳极块的装配结构示意图；

图3为本实用新型中阳极块夹持装置以及阳极块的装配结构另一视角的示意图；

图4为本实用新型中阳极块夹持装置以及阳极块的装配结构侧面示意图；

附图标号说明：

1、电源正极；2、电源负极；3、阴极块；4、阳极块夹持装置及阳极块；5、电源；

101、压块固定螺栓；102、第一压块；103、第二压块；104、阳极基座；105、上压块；106、阳极块；107、限位螺钉；108、连接螺钉；109、正极接线孔；110、限位弹簧。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和技术效果更加清楚，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。结合本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行；所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

在本实用新型的描述中，术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本实用新型的描述中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项（个）或复数项（个）的任意组合。例如，“ a,b,或c中的至少一项（个）”，或，“a,b,和c中的至少一项（个）”，均可以表示：a, b, c, a-b（即a和b）, a-c, b-c, 或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。

另外，除非上下文另外明确地使用，否则词的单数形式的表达应被理解为包含该词的复数形式。术语“包括”或“具有”旨在指定特征、数量、步骤、操作、元件、部分或者其组合的存在，但不用于排除存在或可能添加一个或多个其它特征、数量、步骤、操作、元件、部分或者其组合。

本实用新型实施例提供的锆基非晶合金电化学处理装置完整示意图如附图1所示，核心结构阳极块夹持装置及阳极块的组装结构如附图2、附图3和附图4所示。

如附图1，实施例中锆基非晶合金电化学处理用装置，包括电源5与阴极块3，还包括阳极块夹持装置和阳极块4，锆基非晶合金作为阳极块被装置于阳极块夹持装置内，本实施例中所选用的阴极块为304不锈钢板。

如附图2~4，具体地，阳极块夹持装置包括上压块105和阳极基座104，上压块5和阳极基座4相对设置，上压块一侧设有压紧机构将阳极块压载于阳极基座与上压块另一侧之间。上压块105一侧的压紧机构包括限位弹簧110、第一压块102、压块固定螺栓101和限位螺钉107。第一压块102上设有压块固定螺栓101的安装通孔（附图中未标号），压块固定螺栓101通过安装通孔穿透于第一压块102并与上压块105相抵，压块固定螺栓101穿透第一压块102的部分套接限位弹簧110。

本实施例中还设有第二压块103用于接线，第二压块103与第一压块102通过连接螺钉108固定连接，第二压块103与阳极基座104相连接，第二压块103上设有正极接线孔109。为便于装配和调试，本实施例中选用阳极基座104的材质为石墨，且阳极基座104为L型，其一端与所述阳极块106压紧相接，一端与第二压块103相接。

在本实施例中，第二压块与第一压块分别为独立的结构，两者通过螺钉连接，在其他实施例中，第一压块和第二压块可选择为一体结构，为了实际装配过程中更便利、使接线更方便，还可设置第二压块，第二压块与第一压块可为分体设计也可设为一体结构，分体设计在组装使用上更便捷，一体设计则更稳定，在实际使用过程中可根据不同的需求进行选择。

考虑到材质加工的难易程度和导电性的平衡，优选所述第一压块102和第二压块103的材质均为铜，且上压块105的材质为石墨。铜制组件上开设孔、槽等结构更方便、快捷，而石墨导电性更好，故将需要为了接线、装配的要求进行特殊机加工的第一压块102、第二压块103设为铜制结构，而直接与阳极块106接触的上压块和基座设为石墨材质以保证导电效果，且石墨材质能够确保在电解过程中不会被消耗，即使第一压块102和第二压块103略损耗，也不会对上压块和基座之间的阳极块造成影响。

上压块105与压块固定螺栓101抵接面上固设有限位螺钉107，限位螺钉107的高度大于或者等于所述限位弹簧的极限压缩高度，以保证弹簧处于保持弹力的状态，进而保证阳极块的夹紧状态。

在本实施例中，上压块105、阳极基座104以及限位弹簧110配合设置，保证阳极块106（锆基非晶合金）在电化学处理过程中处于压紧状态，使其与阳极块夹持装置紧密接触，保证导电良好。

作为阳极块的锆基非晶合金至少拥有平行的两个侧面，用以夹紧固定。作为阳极块的锆基非晶可选用片状、条状、柱状、六面体状等规则对称形状为宜。在本实施例中，选用具有六面体规则对称形状的锆基非晶铸锭作为阳极块106。

本实施例中的锆基非晶合金电化学处理装置还包括未在附图中绘出的阳极袋结构。阳极袋在电化学处理过程中套设、包覆在所述阳极块夹持装置和阳极块外部。在电化学加工过程中，由于电场的分布，会出现一定的浓差极化现象，为了保证电化学处理过程的均匀性，可利用多孔绝缘材料将阳极块及其夹持装置包覆起来，一方面可有效减少浓差极化现象，另一方面还可以减少电解过程对阳极块夹持装置本身的影响。阳极袋优选为耐蚀性佳的多孔聚四氟乙烯膜，所述阳极袋的孔径范围为1~2μm。

本实施例中电化学处理用装置的使用方法如下：

①将准备进行处理的的阳极块106装夹到阳极基座104和上压块105之间；

②在阳极夹持装置和阳极块外部套设阳极袋（聚四氟乙烯材料，1500目）；

③电源正极1接到正极接线处109上，电源负极2接到阴极块3上；

④将连接电源的阳极块夹持装置及阳极块放至到电解槽的中心位置，确保电解液的高度完全盖过阳极块106，但不超过上压块105的顶部；

⑤开启电源5，开启循环、冷却等装置，进行电解处理。

锆基非晶合金由于成份复杂，使用目前市场常用的电解用的阳极挂具或夹具进行电化学处理的时候，在电解过程容易自身被电解，从而影响电解锆基非晶电解结果。在电解过程中，阳极块的体积不断缩小，可能会引起导电不良从而影响电解效果。在本实用新型中，通过设置阳极块夹持装置和阳极块的位置改善上述技术问题。本实用新型中的锆基非晶合金电化学处理用装置，解决了锆基非晶合金在电化学处理的过程中无法有效夹紧的技术问题，不仅能够保证锆基非晶合金能够有效进行电化学处理，而且可以使阳极块夹持装置在使用过程中不被腐蚀破坏。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种锆基非晶合金电化学处理用的装置，包括电源与阴极块，其特征在于，还包括阳极块夹持装置和阳极块，所述锆基非晶合金作为阳极块被装置于所述阳极块夹持装置内；

所述阳极块夹持装置包括上压块和阳极基座，所述上压块和阳极基座相对设置，所述上压块一侧设有压紧机构将阳极块压载于所述阳极基座与所述上压块另一侧之间；

所述设于上压块一侧的压紧机构包括限位弹簧、第一压块、压块固定螺栓和限位螺钉；所述第一压块上设有所述压块固定螺栓的安装通孔，所述压块固定螺栓通过所述安装通孔穿透于所述第一压块并与所述上压块相抵，所述压块固定螺栓穿透所述第一压块的部分套接所述限位弹簧；

所述上压块与所述压块固定螺栓抵接面上固设有限位螺钉，所述限位螺钉的高度大于或者等于所述限位弹簧的极限压缩高度。

2.根据权利要求1所述的锆基非晶合金电化学处理用的装置，其特征在于，所述作为阳极块的锆基非晶合金至少拥有平行的两个侧面，用以夹紧固定。

3.根据权利要求1所述的锆基非晶合金电化学处理用的装置，其特征在于，还包括第二压块，所述第二压块与所述第一压块固定连接，且与所述阳极基座相连接，所述第二压块上设有接线孔。

4.根据权利要求3所述的锆基非晶合金电化学处理用的装置，其特征在于，所述第二压块与所述第一压块分别为独立的结构，两者通过螺钉连接。

5.根据权利要求3所述的锆基非晶合金电化学处理用的装置，其特征在于，所述第一压块和第二压块为一体结构。

6.根据权利要求3所述的锆基非晶合金电化学处理用的装置，其特征在于，所述第一压块和第二压块的材质均为铜。

7.根据权利要求3-6任一所述的锆基非晶合金电化学处理用的装置，其特征在于，所述阳极基座的材质为石墨，且所述阳极基座为L型，其一端与所述阳极块压紧相接，一端与所述第二压块相接。

8.根据权利要求7所述的锆基非晶合金电化学处理用的装置，其特征在于，所述上压块的材质为石墨。

9.根据权利要求8所述的锆基非晶合金电化学处理用的装置，其特征在于，还包括阳极袋，所述阳极袋在电化学处理过程中套设、包覆在所述阳极块夹持装置和阳极块外部。

10.根据权利要求9所述的锆基非晶合金电化学处理用的装置，其特征在于，所述阳极袋为多孔聚四氟乙烯膜，所述阳极袋的孔径范围为1~2μm。

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