FI85290B - Anordning och foerfarande foer framstaellning av en mycket tunn metallhinna. - Google Patents
Anordning och foerfarande foer framstaellning av en mycket tunn metallhinna. Download PDFInfo
- Publication number
- FI85290B FI85290B FI864136A FI864136A FI85290B FI 85290 B FI85290 B FI 85290B FI 864136 A FI864136 A FI 864136A FI 864136 A FI864136 A FI 864136A FI 85290 B FI85290 B FI 85290B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- openings
- electrolyte
- thin metal
- substrate
- metal film
- Prior art date
Links
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 50
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 22
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 15
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 9
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 claims description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 15
- 239000010408 film Substances 0.000 description 13
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005323 electroforming Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
- C25D7/06—Wires; Strips; Foils
- C25D7/0614—Strips or foils
- C25D7/0685—Spraying of electrolyte
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Executing Machine-Instructions (AREA)
Description
1 85290
Laite ja menetelmä erittäin ohuen metallika Ivon valmistamiseksi.
Tämä keksintö kohdistuu laitteeseen erittäin ohuen meta 11ikai von valmistamiseksi alustalle elektrolyyttisesti 5 kerrostamalla, jossa laitteessa on katodi, joka pääasiallisesti muodostaa alustan, ja anodi, joka on sovitettu hyvin lähelle katodia ja joka muodostuu levystä, joka on varustettu ensimmäisellä sarjalla aukkoja, jotka on sovitettu yli levyn pinnan ja yhdistetty elektrolyytin syöttölaitei-10 siin, ja toisella sarjalla aukkoja, jotka samoin on sovitettu yli levyn pinnan ja lähelle ensimmäisen sarjan aukkoja, toisen sarjan aukkojen ollessa yhdistetty elektrolyytin pois tolai11eisiin; ja menetelmään erittäin ohuen me-tallikalvon valmistamiseksi.
Jo kauan aikaa on. käytetty elektrolyyttistä saos-'tustekniikkaa sekä tarttuvien että·ei-tarttuvien ohuiden päällyskerrosten muodostamiseksi, jotka, voidaan sen jälkeen erottaa alustasta ohuen kalvon valmistamiseksi.
*.:.*· Tätä tekniikkaa käytettäessä tiedetään, että me- - V 2& tallimateriaalin saostumisnopeus riippuu muiden para-metrien ohella käyttövirran tiheydestä ja että tämä virtatiheys liittyy käytettävän elektrolyytin "turbulenssiin" .
Toisaalta tiedetään myös, että elektrolyysipro- o e t ^ sessm kustannus on suuressa määrin riippuvainen elektrodien välisestä potentiaalierosta ja että tämä ero pienenee suoraan verrannollisena elektrodien välisen etäisyyden lyhenemiseen. .
- Tällaisen elektrolyysiprosessin taloudellinen . ··. 30 käyttö edellyttää siten elektrolyytin kierrättämistä suurella, nopeudella toisiaan mahdollisimman lähellä olevan kahden elektrodin välillä.
2 85290 Tätä ongelmaa on yritetty ratkaista useilla erilaisilla tavoilla, jotka käsittävät pääasiassa elektrolyytin syöttämisen sekä tangentiaalisessa että poikit-taissuunnassa vastakkaisten elektrodien pinnoille. Täl-5 laiset ratkaisut eivät kuitenkaan ole käyttökelpoisia ohuiden elektrodien yhteydessä. Kun nimittäin vastakkaiset pinnat ovat laajoja, kuten on asianlaita esimerkiksi suuruudeltaan huomattavien pelti- tai terasnauhapäällys-teiden tai erittäin laajojen kalvojen valmistuksen yh-10 teydessä sähkömuovauksen avulla, ovat vastushäviöt tavattoman suuria virtauspoikkileikkauksen vähäisyyden ja elektrolyytin kulkeman., pitkän matkan johdosta; ja siten on turvauduttava sangen voimakkaisiin ja, huomattavia paineita synnyttäviin pumppuihin elektrolyytin kierrä-15 tyksen varmistamiseksi. Nämä paineet aiheuttavat puolestaan suuria voimia elektrodeihin, jotka voivat tämän johdosta muuttaa muotoaan, mikä taas saa aikaan muutoksen niiden välisessä etäisyydessä, jota on mahdotonta valvoa, estäen siten elektrolyysiprosessin säännölli-20 syyttä.
Edellä olevia tavoitteita saavuttamaan ja epäkohtien poistamiseen on jo aikaisemmin esitetty menetelmiä ja laitteita, kuten esimerkiksi patenttijulkaisuissa FR A 2.350.142 ja US 4.529.486. Niiden mukaisesti ei k u i -25 tenkaan aikaansaada erittäin ohutta kalvoa, jolla olisi erittäin hyvät mekaaniset ominaisuudet, esimerkiksi erinomainen taitettavuus pakkaus tarkoituksia varten. Tällaiset ominaisuudet aikaansaadaan kuitenkin keksinnön kohteena olevalla laitteella, joka tunnetaan siitä, että laittees-30 sa on myös välineet alustan ja erittäin ohuen metallikalvon erottamiseksi, joka metallikalvo käsittää alustalle kerrostetun elektrolyyttisen päällysteen, kuumennusvälineet erittäin ohuen metallikalvon kuumentamiseksi sen uudelleen ki-teytymislämpötilan yläpuolella olevaan lämpötilaan, jäähdy-35 tysvälineet erittäin ohuen metallikalvon nopeaksi jäähdyttämiseksi ympäristöä lähellä olevaan lämpötilaan.
J 85290
Keksinnön mukainen menetelmä tunnetaan niistä ominaisuuksista, jotka on määritelty patenttivaatimuksissa.
Keksinnön kohteena olevan laitteen erään suositeltavan sovellutusmuodon mukaisesti aukoilla varustettu levy 5 muodostaa yhdessä useiden muiden seinien kanssa suljettua sisätilaa rajoittavan kotelon, joka käsittää: a) ainakin yhden kotelon seinän poikittaissuunnassa olevan aukon, syöttöaukon, joka mahdollistaa pääsyn sisät ilaan; 10 b) toisen sarjan aukkoihin liitetyt sisätilan suhteen poikittain kulkevat ja siitä erillään olevat putket, jotka ulottuvat kotelon ulkopuolelle.
Esillä olevan keksinnön kohteen erään toisen sovellutusmuodon mukaisesti toisen sarjan aukkoihin liitetyt 15 putket on toisissa päissään yhdistetty imulaitteeseen, esimerkiksi pumppuun, kokoojalaitteen välityksellä.
Tämän laitteen toimintaperiaate on seuraava: jatkuvan virtalähteen positiiviseen napaan liitetty kotelo asetetaan siten, että sen molemmilla aukkosarjoilla 20 varustettu seinä tulee alustakerroksen pinnan läheisyyteen, alustakerroksen ollessa liitettynä saman jatkuvan virtalähteen negatiiviseen napaan.
Elektrolyytti syötetään sopivan paineen alaisena kotelon sisätilaan syöttöaukon kautta. Elektrolyytti 25 virtaa syöttöpaineen vaikutuksesta ensimmäisen aukko-sarjan kautta ja kiertää kotelon seinän ja alustan välisessä ahtaassa tilassa, siis anodin ja katodin välissä. Lyhyen kierroksen jälkeen tässä tilassa elektro-iyytt'i73öhdetaan kulkemaan toisen sarjan aukkojen kaut-30 ta. esimerkiksi imun avulla näihin liitettyjen putkien välityksellä riittävän matkan päässä alustasta. Sitten se syötetään uudelleen koteloon mahdollisen regeneration jälkeen, jolloin se kiertää taas siinä kuvatunlaisella tavalla.
35 Keksintöä selostetaan seuraavien esimerkkien avulla.
4 85290 kuvio 1 esittää kaaviomaisesti tasaisen pinnan, kuten nauhapinnan päällystämiseen tarkoitettua koteloa: kuvio 2 esittää ohuen kalvon muodostamiseen kiertävän sylinterin päälle asetettavan tarttumattoman saostuspäällyksen avulla tarkoitettua koteloa; kuvio 3 esittää elektrolyytin ominaisvirtaamaa paineen 5 funktiona elektrodien välillä anodin ja katodin välisen etäisyyden eri arvoille; kuvio 4 esittää anodin ja katodin välisen etäisyyden vaikutusta elektrolyytin paineeseen elektrodien välissä elektrolyytin vakiosuuruiselle ominais- 10 virtaamalle.
Näissä kuvioissa samat osat on aina merkitty samoin viitenumeroin.
Viitaten ensiksi kuvioon 1, keksinnön mukainen laite käsittää kotelon 1, jonka yksi seinä on asetettu 15 metallinauhan 2 pinnan suuntaisesti sangen lähelle sitä. Kotelon 1 sivuseinässä on aukko 3, johon on liitetty elektrolyytin syöttöjohto 4, jonka toinen pää on yhdistetty kuviossa näkymättömään lähteeseen.
Nauhaa 2 vastassa olevan kotelon 1 seinä on va-20 rustettu ensimmäisellä aukkosarialla 5, jotka muodostavat yhteyden kotelon 1 sisätilan ja kotelon 1 ja nauhan .·. 2 välisen ahtaan tilan välille. Tämä seinä on va rustettu myös toisella aukkosarjalla 6, putkien 7 liittyessä näihin aukkoihin ja kulkiessa poikittain kotelon 25 1 sisätilan kautta tiiviisti kotelon 1 vastakkaisen seinän läpi. Kuviossa 1 esitetyssä sovellutusmuodossa nämä putket ulottuvat kokoojajohtoon 8 asti, joka voi olla liitettynä pumppuun 9.
Elektrolyyttisen saostuskerroksen tekemiseksi 30 nauhalle 2 tämä nauha on liitetty jatkuvan virtalähteen negatiiviseen- napaan tai mahdollisesti maahan, kun taas kotelo 1 on liitetty saman jatkuvan virtalähteen posi-·'·' tiiviseen napaan. Kotelo muodostaa siis anodin ja nauha katodin elektrolyysiprosessin virtapiirissä.
35 5 85290
Kuviossa 1 on sähköliitännät esitetty kaaviomai-sesti, sillä näitä liitäntöjä varten tarvittava tekniikka on yleisesti tunnettua eikä se muodosta osaa esillä olevasta keksinnöstä.
5 Elektrolyytti tunkeutuu kotelon 1 sisätilaan joh toon 4 liittyvän syöttöaukon 3 kautta. Syöttöpaineen alainen elektrolyytti täyttää kotelon sisätilan ja virtaa sitten aukkojen 5 kautta kotelon 1 j-a nauhan 2 väliseen ahtaaseen tilaan. Sähkövirta kiertää siten ano-10 din ja katodin välissä varmistaen halutun elektrolyyttisen saostuksen nauhalle 2. Aukkojen 5 ja 6 välisen vähäisen etäisyyden ansiosta elektrolyytti kiertää imun avulla sangen nopeasti aukkojen 6 ja putkien 7 kautta pumpun 9 kokoojajohtoon 8 asti. Mahdollisen regeneroin-15 nin ja tietyn määrän palauttamisen jälkeen tunnetun, kuvioissa näkymättömän laitteen avulla, elektrolyytti johdetaan taas virtaamaan pumpun 9 välityksellä syöttö-johtoon 4 uuden kierrätysjakson aloittamiseksi.
Keksinnön erään edullisen muunnelman mukaisesti 20 voidaan imulaitteet, siis kokoojajohto 8 ja pumppu 9, eliminoida kokonaan. Kotelo 1 upotetaan täysin elektrolyyttiä1· sisältävään säiliöön ja putket 7 avautuvat suoraan tähän säiliöön. Elektrolyytti virtaa tällöin put-: V kia 7 pitkinmäärätyn paineen alaisena anodin ja kato- " 25 din välissä.
Elektrolyytin kulkeman matkan lyhyyden johdosta kotelon ja alustan välisessä ahtaassa tilassa aukon 5 ja sen vieressä olevan aukon 6 välillä, on elektrolyytin kierrätystä vastustava voima sangen'vähäinen. Tätä kier-30 rätystä varten tarvittava paine on tällöin pienempi kuin aikaisemmin tunnetuissa ratkaisuissa. Lisäksi elektrolyytin lähes välitön uudelleenkäyttö aukkojen 6 kautta estää, tai ainakin huomattavasti'rajoittaa, sen sivu-virtausta.
35 6 85290
Edellä selostettu esimerkki liittyy erityisesti litteiden tuotteiden, kuten nauhojen päällystämiseen. Keksintö ei ole kuitenkaan rajoittunut tämäntyyppisiin tuotteisiin, vaan sitä voidaan käyttää myös poikkileik-5 kaukseltaan mielivaltaisten tuotteiden päällystämiseen käyttämällä sopivia levyjä, erityisesti alustan muodon mukaisia koteloseiniä.
Esillä oleva keksintö mahdollistaa myös ei-tart-tuvien päällysten valmistamisen, jotka on voitava irrot-10 taa alustastaan sangen ohuiden kalvojen valmistamiseksi.
Kuvio 2 esittää tällaista sovellutusta.
Kuvio 2 esittää koteloa 1, jonka yksi seinä sisältää kuvatunlaisilla aukoilla 5 ja 6 varustetun puoli-lieriömäisen syvennyksen. Aukot 6 on liitetty kokooja-15 johtoon 8 putkien 7 välityksellä. Puolilieriömäiseen syvennykseen on asetettu sylinteri 10 samankeskisestä sanotun syvennyksen kanssa, jossa se kiertää. Sylinterin ulkoläpimitta on hieman pienempi kuin syvennyksen läpimitta, niin että niiden väliin syntyy kapea rengasmai-20 nen rako. Kotelo 1 ja sylinteri 10 on liitetty jatkuvan virtalähteen positiiviseen ja vastaavasti negatiiviseen napaan. Elektrolyytti johdetaan syöttöjohdon 4 välityksellä ja se virtaa aukkojen 5 kautta rengasmaiseen rakoon, jossa tapahtuu elektrolyysi, minkä jälkeen se joh-25 detaan pois aukkojen 6 ja putkien 7 kautta kokoojajoh-toon 8. Sylinteriin muodostunut metallikalvo 11 irrotetaan sitten sinänsä tunnetulla tavalla.
Kalvo 11 kulkee edelleen taittotelan 12 yli jatkuvatoimiseen lämpökäsittelyuuniin 13 ja siitä 30 jäähdyttimeen 14, jota seuraa mahdollisesti kelaus-laite 15 .
Seuraava selostus kohdistuu erityisesti erittäin ohuiden kalvojen valmistukseen kuvion 2 mukaisella tavalla. Selostetut vaikutukset ja edut pitävät kuitenkin paikkansa myös kuvion 1 mukaisen sovellutuksen avulla tehtyjen päällystysten suhteen.
7 85290
Erittäin ohuiden kalvojen valmistuksen yhteydessä voidaan kalvot muodostaa edullisesti yhtenäisen lämpö-käsittelylinjan avulla, jonka tehtävänä on vakaannuttaa kalvon ominaisuudet. Pakkausteollisuudessa käytetään 5 sangen runsaasti tällaisia kalvotuotteita, joiden yhtenä tärkeänä ominaisuutena on niiden taipuisuus, mikä edellyttää alhaista joustavuusrajaa sekä vähäistä veny-vyyttä taivutuksen jälkeen.
Tätä tarkoitusta varten esillä olevan keksinnön 10 kohteena oleva käyttöraenetelmä voi käsittää lämpökäsit-telyprosessin, jonka ensimmäisenä vaiheena on erittäin ohuen kalvon uuudelleenlämmitys yli sen uudelleenkitey-tymislämpötilan, ja sitä seuraa pikajäähdytysvaihe ympä-ristölämpötilaa lähellä olevaan lämpötilaan. "Ympäristöin lämpötilaa lähellä olevalla lämpötilalla" tarkoitetaan lämpötilaa, jossa ohut kalvo ei ole enää metallurgisten muutosten alainen.
Käytännössä uudelleenlämmityslämpötila ylittää arvon noin 650°C metallin uudelleenkiteyttämiseksi ja 20 kalvon sitkeyden lisäämiseksi alentamalla sen venyvyys-rajaa ja murtokuormitusta välittömästi sähkömuovauksen jälkeen havaittuihin tasoihin verrattuna. Uudelleenläm-mitysvaihe on sopivinta suorittaa suoran vastuskuumennuksen avulla.
: 25 Pikajäähdytysvaihe voidaan suorittaa esimerkiksi upottamalla erittäin ohut kalvo karkaisevaan vesihauteeseen, jonka lämpötila voi ylittää ympäristön lämpö-; : . tilan. Tällainen pikajäähdytys pehmentää ohutta kalvoa lisäten sen taipuisuutta. Tällä tavoin saavutettu peh-30 mentymisaste riippuu tietenkin mainitun kalvon muodostavan metallin puhtaudesta ja erityisesti sen sisältämän vapaan hiilen ja typen määrästä.
Esimerkiksi erittäin ohut rautakalvo {10 ym) sisältäen vähintään 0,0+2% hiiltä ja vähintään 0,0007% 35 typpeä uudelleenkiteytetään lämmityksen avulla ja pidetään lämpötilassa 650°- 850°sekä sen jälkeen jäähdyte- 8 85290 tään noin 5600°/s upottamalla se kiehuvaan veteen.
Sillä on tämän jälkeen erittäin hyvä taipuisuus ilman joustavuusvaikutusta^ sen tasaisuuden ja pinta-alan mitenkään muuttumatta.
5 Hydrauliselta kannalta katsoen kokeet ovat osoit taneet, että elektrolyytin hydraulisen kulkumatkan lyhentäminen muodostaa erinomaisen keinon paineen vähentämiseksi elektrodien välillä.
2
Keksinnön mukainen laite mahdollistaa 20 1/m s 10 olevan elektrolyytin ominaisvirtaaman saavuttamisen pai- 2 neessa 1 kg/cm , anodin ja katodin välisen etäisyyden ollessa 0,1 mm. Tällainen ominaisvirtaama takaa korkean turbulenssin, mikä puolestaan suosii sähköistä toimintaa tässä sovellutuksessa.
15 Kuvio 3 esittää elektrolyytin ominaisvirtaaman muutosta paineen funktiona anodin ja katodin välisen etäisyyden vaihdellessa. Kuvio esittää selvästi, että keksinnön mukainen laite mahdollistaa tämän etäisyyden sangen huomattavan lyhentämisen ominaisvirtaaman arvo-20 jen ollessa vielä hyväksyttäviä ja paineiden kohtuullisia.
Tämä seikka on esitetty kuvion 4 mukaisessa graafisessa esityksessä, joka kuvaa anodin ja katodin välisen etäisyyden suhdetta ennalta määrätyn ominais- / 25 virtaaman varmistavaan elektrolyyttipaineeseen.
2
Vakiosuuruista 46 1/m s olevaa ominaisvirtaa-maa varten keksinnön mukainen laite sallii anodin ja katodin mukaisen etäisyyden alentamisen arvoon 0,2 mm, painearvon noustessa tällöin vain arvosta 0,4 arvoon - 2 30 0,6 kg/cm .
Sähköisen toiminnan suhteen erittäin ohuita kalvoja ^muodostettaessa nämä kokeet ovat myös korostaneet virtatiheyden (D) sekä elektrolyytin turbulenssin tär-keyttä saostamisen aikana. Kaikkien muiden tekijöiden 35 pysyessä samoina nämä kaksi parametriä määräävät lähes täysin valmistetun erittäin ohuen kalvon koheesion ja 9 85290 pinnan laadun. Kuten tämän selostuksen alkuosassa on jo ilmoitettu, riippuu virtatiheyden suuruus käytännössä myös elektrolyytin kiertonopeudesta ja ratkaisevalla tavalla sen ominaisvirtaamasta. Lisäämällä sopivasti tätä 5 ominaisvirtaamaa anodin ja katodin välisen etäisyyden pysyessä vakiona mahdollistaa keksinnön mukainen laite erittäin hyvälaatuisten ohuiden kalvojen valmistamisen 3 yleensä yli 100 A/dm olevilla virtatiheyksillä.
Esillä oleva keksintö on osoittautunut edullisek-10 si myös siinä suhteessa, että virtatiheyden lisääminen antaa myös mahdollisuuden saostuslinjojen nopeuden ja siten myös niiden tuottavuuden lisäämiseen valmistettavien erittäin ohuiden kalvojen määrättyä paksuutta varten .
15 Esillä olevan keksinnön eräänä lisäetuna on se, että sen yhteydessä voidaan saavuttaa turbulenssi- ja virtatiheystasot lisäämättä lainkaan käyttöpaineita. Tämän seurauksena anodi ja alusta eivät joudu suurten rasitusvoimien kohteiksi eivätkä siten muuta havaitta-20 vissa olevalla tavalla muotoaan. Lisäksi pumpun energia-kulutus pysyy vähäisenä.
Keksinnön mukaisen laitteen mahdollistama turbulenssin lisäys vähentää myös elektrolyysikennossa esiintyvää astusvoimaa. Siten anodin ja katodin väli- 25 sen etäisyyden pysyessä arvossa 1 mm aiheuttaa elektro- 2 2 lyyttipaineen lisäys arvosta 0,5 kg/cm arvoon 1 kg/cm 2 ominaisvirtaaman kasvamisen arvosta 53,9 1/m s arvoon 2 80 1/m s ja elektrolyysikennon vastusvoiman putoamisen arvosta 2,21 ohm-cm arvoon 1,43 ohm-dm. Tällöin ener-30 giankulutus vähenee edelleen saostuksen aikana.
•Edellä olevassa selostuksessa on jatkuvasti mainittu elektrolyytin syötön tapahtuvan ensimmäisen sarjan aukkojen kautta, elektrolyytin uudelleenkäytön tai palauttamisen tapahtuessa taas toisen sarjan aukko-35 ίο 8 5 290 jen ja niihin liittyvien putkien välityksellä. On erityisesti ehdotettu kotelon käyttöä tämän syötön varmistamiseksi. Esillä olevan keksinnön suojapiiristä poikkeamatta voidaan elektrolyytti syöttää kumman tahansa aukkosar-5 jän ja kyseisiin aukkoihin välittömästi liitettyjen yksittäisten putkien välityksellä käyttämättä koko koteloa; näiden putkien voidessa siis olla liitettyinä yksittäisinä tai mielivaltaisina ryhminä elektrolyyttilähteeseen. Toisen sarjan aukkoihin olisi tällöin suositeltavaa liit-10 tää elektrolyytin palauttamiseen tarkoitetut putket.
Esillä olevan keksinnön mukaisen laitteen avulla voidaan myös vaihdella alustalle päällystetyn levyn tai erittäin ohuen kalvon kokoa säätämällä kotelon 1 tai vastaavasti sylinterin 10 pituutta (tuotteen poikittais-15 suunnassa). Tämä säätö voidaan suorittaa esimerkiksi muuttamalla rinnakkain asetettujen koteloiden lukumäärää tuotteen koon mukaisesti tai erottamalla pitkä kotelo väliseinillä useammiksi osastoiksi elektrolyytin syöttöä ja poistoa varten, tai sulkemalla osa elektro-20 lyytin kulkuaukoista.
Lopuksi on myös mahdollista yhdistää useita keksinnön mukaisia laitteita joko saman litteän tuotteen, erityisesti nauhan, molempien puolien samanaikaiseksi päällystämiseksi mahdollisesti erilaisilla päällysteil-25 lä tai kahden litteän tuotteen yhden pinnan samanaikaiseksi päällystämiseksi, tai vielä useampien kalvojen samanaikaiseksi valmistamiseksi yhden ainoan elektrolyy ttiliuoksen avulla.
Esillä olevan keksinnön mukainen laite ja menetel-30 mä mahdollistavat päällystettyjen tuotteiden ja erityisesti korkealaatuisten erittäin ohuiden levyjen valmistuksen tehokkuuden lisääntyessä ja energiankulutuksen vähentyessä.
n 85290 Nämä erinomaiset tulokset on voitu saavuttaa keksinnön kahden perusominaisuuden, nimittäin elektrolyytin lisääntyneen turbulenssin ja elektrodien välisen sangen lyhyen hydraulisen matkan avulla. Turbulenssia 5 lisätään siten, että nopeasti virtaava elektrolyytti syötetään kohtisuorasti alustan, siis katodin, pinnalle sen tunkeutuessa anodin ja katodin väliin, minkä jälkeen se poistetaan sangen nopeasti tyhjennysaukkojen välityksellä. Tällöin ei esiinny käytännöllisesti katsoen olio lenkaan elektrodien pinnan suuntaista laminaarivirtausta. Toisaalta yleisenä käsityksenä on, että elektrolyytin turbulenssi riippuu sen kierrätysnopeudesta elektrodien välissä. Esillä olevan keksinnön mukainen laite mahdollistaa kuitenkin korkean turbulenssitason saavutin tamisen ilman suuria elektrolyyttivirtaamia, jolloin vaadittava paine pysyy pienenä, pumppaustehon ja siten myös enerfgiakulutuksen ollessa rajoitettu. Hydraulinen matka on sangen lyhyt syöttöaukkoja poistoaukoista erottavan vähäisen etäisyyden ansiosta. Keksinnön mu-25 kainen laite mahdollistaa käytännöllisesti katsoen koko elektrolyyttimäärän tyhjentämisen poistoaukkojen kautta ilman huomattavampaa laminaarista virtausta, ja siten esillä olevan keksinnön mukainen laite tarjoaa sen käytännössä huomattavan edun, että sen yhteydessä ei tar-. 50 vita sivuliitoksia.
Claims (11)
12 85290
1. Laite erittäin ohuen metallikalvon valmistamisek si alustalle elektrolyyttisesti kerrostamalla, jossa lait-5 teessä on katodi'(2,10), joka pääasiallisesti muodostaa alustan, ja anodi (1), joka on sovitettu hyvin lähelle katodia ja joka mudostuu levystä, joka on varustettu ensimmäisellä sarjalla aukkoja (5), jotka on sovitettu yli levyn pinnan ja yhdistetty elektrolyytin syöttölait-10 teisiin (4), ja toisella sarjalla aukkoja (6), jotka samoin on sovitettu yli levyn pinnan ja lähelle ensimmäisen sarjan aukkoja (5), toisen sarjan aukkojen (16) ollessa yhdistetty elektrolyytin poistolaitteisiin (8,9), tunnettu siitä, että laitteessa on myös vä-15 lineet alustan ja erittäin ohuen metallikalvon (2,11) erottamiseksi, joka metallikalvo käsittää alustalle (2,10) kerrostetun elektrolyyttisen päällysteen, kuumennusväli-neet erittäin ohuen metallikalvon kuumentamiseksi sen uudelleen kiteytyrni s lämpötilan yläpuolella olevaan lämpö-20 tilaan, jäähdytysvälineet erittäin ohuen metallikalvon nopek.asi jäähdyttämiseksi ympäristöä lähellä olevaan lämpötilaan. * i k .
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnet-25' t u s i i t’ä, että levy, joka on ensimmäisen (5) ja * toisen sarjan aukkojen (6) lävistämä, käsittää yhden sei-‘nän koteldsta (1), joka on muodostettu useasta seinästä ja joka rajoittaa suljetun sisätilan, joka kotelo sisäl-:. tää: 30 (a) vähintään yhden aukon, syöttöaukon (3), joka kulkee kotelon-.(1) yhden seinän läpi ja muodostaa pääsytien kotelon sisätilaan; ja (b) toisen sarjan aukkoihin (6) liitetyt putket (7),jotka kulkevat kotelon (1) sisätilan poikki avautumat-35 ta siihen ulottuen kotelon ulkopuolelle.
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnet- *'V i3 85290' N t u siitä, että .ainakin muutamien toisen sarjan aukkoihin (6) liitettyjen putkien (7) ainakin yksi osa on toisessa päässään yhdistetty poistolaitteisiin (8,9).
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnet- t u s i i t ä, että poistolaitteet käsittävät kokooja-johdon (8) ja pumpun (9).
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnet- 10. u siitä, että kumman tahansa aukkosarjan (5,6) aukot on liitetty yksittäisiin syöttöputkiin ja että nämä yksittäiset syöttöputket on yhdistetty yksittäin tai minä tahansa ryhminä elektrolyyttilähteeseen, ja että muiden sarjojen aukot on liitetty elektrolyytin palautusput-15 kiin.
6. Menetelmä erittäin ohuen metallikalvon valmis tamiseksi elektrolyyttisesti alustalle kerrostamalla, minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen 1-5 mukaisen 20 laitteen avulla, jossa menetelmässä mainittu alusta käsittäen katodin, on sovitettu hyvin lähelle anodia, joka on muodostettu levystä, joka on reijitetty ensimmäisellä sarjalla aukkoja, jotka on sovitettu yli levyn pinnan ja yhdistetty elektrolyytin syöttölaitteisiin, ja toisella 25" sarjalla aukko'ja samoin sovitettuna yli levyn pinnan ja lähelle ensimmäisen sarjan aukkoja, toisen sarjan aukkojen ·’- ollessa yhdistetty elektrolyytin poistolaitteisiin,t u n- n e t t u siitä, että päällysteen elektrolyyttisen kerrostamisen jälkeen alustalle, alusta ja erittäin ohut 30 metailikalvo, joka muodostuu alustalle kerrostetusta elektrolyyttisestä päällysteestä erotetaan ja että erittäin ohut metalliksi.vo kuumennetaan uudelleen kiteytymisläm-pötilanaa yläpuolella.olevaan lämpötilaan ja että erittäin ohut metailikalvo sitten jäähdytetään nopeasti ym- * . - 35 päristöä. lähellä olevaan lämpötilaan. ia 8 5290
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että erittäin ohut metallikalvo kuumennetaan lämpötilaan, joka on korkeampi kuin 650°C.
8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että erittäin ohut metalli-kalvo kuumennetaan suoraan sähkövastuksella.
9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 6-8 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että erittäin ohut metallikalvo jäähdytetään vesikylpyyn upottamalla.
10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, t u n-15 n e t t u s i i t ä, että käytetään vesikylpyä, joka on ympäristön lämpötilaa korkeammassa lämpötilassa. - · » ‘ ' i . * k « is 85290
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LU86119A LU86119A1 (fr) | 1985-10-15 | 1985-10-15 | Dispositif de depot electrolytique et procede pour sa mise en oeuvre |
| LU86119 | 1985-10-15 |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI864136A0 FI864136A0 (fi) | 1986-10-14 |
| FI864136A7 FI864136A7 (fi) | 1987-04-16 |
| FI85290B true FI85290B (fi) | 1991-12-13 |
| FI85290C FI85290C (fi) | 1992-03-25 |
Family
ID=19730565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI864136A FI85290C (fi) | 1985-10-15 | 1986-10-14 | Anordning och foerfarande foer framstaellning av en mycket tunn metallhinna. |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4702812A (fi) |
| EP (1) | EP0222724B1 (fi) |
| JP (1) | JPH0788597B2 (fi) |
| KR (1) | KR940002262B1 (fi) |
| AT (1) | ATE58921T1 (fi) |
| AU (1) | AU592378B2 (fi) |
| BR (1) | BR8605023A (fi) |
| CA (1) | CA1313508C (fi) |
| DE (1) | DE3676053D1 (fi) |
| ES (1) | ES2020199B3 (fi) |
| FI (1) | FI85290C (fi) |
| LU (1) | LU86119A1 (fi) |
| NO (1) | NO864100L (fi) |
| ZA (1) | ZA867788B (fi) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| LU86773A1 (fr) * | 1987-02-13 | 1988-11-17 | Centre Rech Metallurgique | Installation pour la fabrication en continu d'une feuille metallique extra-mince par depot electrolytique |
| US5393396A (en) * | 1990-10-30 | 1995-02-28 | Gould Inc. | Apparatus for electrodepositing metal |
| US5228965A (en) * | 1990-10-30 | 1993-07-20 | Gould Inc. | Method and apparatus for applying surface treatment to metal foil |
| JP4586423B2 (ja) * | 2004-02-27 | 2010-11-24 | Jfeスチール株式会社 | 電気めっき鋼板の製造方法 |
| KR101403891B1 (ko) * | 2007-10-10 | 2014-06-11 | 한국생산기술연구원 | 니켈-철 합금층과, 그의 전주 장치 및 전주 방법과, 그의제조 장치 및 방법 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2619821A1 (de) * | 1976-05-05 | 1977-11-17 | Hoechst Ag | Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen elektrolytischen behandlung eines metallbandes |
| US4174261A (en) * | 1976-07-16 | 1979-11-13 | Pellegrino Peter P | Apparatus for electroplating, deplating or etching |
| JPS5827993A (ja) * | 1981-08-10 | 1983-02-18 | Sonitsukusu:Kk | 微小部分メツキ方法及びその装置 |
| US4529486A (en) * | 1984-01-06 | 1985-07-16 | Olin Corporation | Anode for continuous electroforming of metal foil |
-
1985
- 1985-10-15 LU LU86119A patent/LU86119A1/fr unknown
-
1986
- 1986-10-13 ES ES86870147T patent/ES2020199B3/es not_active Expired - Lifetime
- 1986-10-13 EP EP86870147A patent/EP0222724B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1986-10-13 AT AT86870147T patent/ATE58921T1/de not_active IP Right Cessation
- 1986-10-13 DE DE8686870147T patent/DE3676053D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-10-14 ZA ZA867788A patent/ZA867788B/xx unknown
- 1986-10-14 NO NO864100A patent/NO864100L/no unknown
- 1986-10-14 FI FI864136A patent/FI85290C/fi not_active IP Right Cessation
- 1986-10-14 US US06/918,040 patent/US4702812A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-10-14 BR BR8605023A patent/BR8605023A/pt not_active Application Discontinuation
- 1986-10-14 AU AU63969/86A patent/AU592378B2/en not_active Ceased
- 1986-10-14 CA CA000520418A patent/CA1313508C/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-10-14 KR KR1019860008582A patent/KR940002262B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1986-10-14 JP JP61243997A patent/JPH0788597B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI85290C (fi) | 1992-03-25 |
| EP0222724A1 (fr) | 1987-05-20 |
| JPS6296694A (ja) | 1987-05-06 |
| ES2020199B3 (es) | 1991-08-01 |
| LU86119A1 (fr) | 1987-06-02 |
| AU592378B2 (en) | 1990-01-11 |
| EP0222724B1 (fr) | 1990-12-05 |
| ATE58921T1 (de) | 1990-12-15 |
| US4702812A (en) | 1987-10-27 |
| CA1313508C (en) | 1993-02-09 |
| NO864100D0 (no) | 1986-10-14 |
| NO864100L (no) | 1987-04-21 |
| FI864136A7 (fi) | 1987-04-16 |
| FI864136A0 (fi) | 1986-10-14 |
| AU6396986A (en) | 1987-04-16 |
| KR940002262B1 (ko) | 1994-03-19 |
| JPH0788597B2 (ja) | 1995-09-27 |
| BR8605023A (pt) | 1987-07-14 |
| DE3676053D1 (de) | 1991-01-17 |
| ZA867788B (en) | 1987-05-27 |
| KR870004170A (ko) | 1987-05-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4919774A (en) | Electrolytically treating method | |
| CN101821432B (zh) | 用于阳极氧化金属的方法和系统 | |
| US2370973A (en) | Method and apparatus for producing coated wire | |
| EP0166495B1 (en) | Electroforming process | |
| US5681443A (en) | Method for forming printed circuits | |
| US3461046A (en) | Method and apparatus for producing copper foil by electrodeposition | |
| JPH03229889A (ja) | 高速電解法を用いての導電性基体の連続被覆方法とその装置 | |
| CN102517617A (zh) | 表面粗化铜板的装置、以及表面粗化铜板 | |
| US4214961A (en) | Method and apparatus for continuous electrochemical treatment of a metal web | |
| US4664758A (en) | Electroforming process | |
| CH710741A2 (it) | Procedimento ecologico per la cromatura in continuo di barre e relativa apparecchiatura. | |
| FI85290B (fi) | Anordning och foerfarande foer framstaellning av en mycket tunn metallhinna. | |
| US2989445A (en) | Continuous electrolytic surfacing of metal membranes | |
| US2868702A (en) | Method of forming a dielectric oxide film on a metal strip | |
| US5071713A (en) | Metal fibers obtained by bundled drawing | |
| JPS6056099A (ja) | 電解処理装置 | |
| US3692640A (en) | Continuous anodic oxidation method for aluminum and alloys thereof | |
| US4441975A (en) | Electrotreating apparatus with electrode roll | |
| EP0137369B1 (en) | Method for electrolytic treatment | |
| JPS59173293A (ja) | 細長い形状の金属製品の表面の電気化学的処理方法及び装置 | |
| US4502895A (en) | Process for making brass-plated long-size articles | |
| JP2004043873A (ja) | アルミニウム合金の表面処理方法 | |
| SE459261B (sv) | Anordning foer elektrolytisk behandling av metallband | |
| RU2550393C1 (ru) | Способ электролитно-плазменной обработки поверхности металлов | |
| JP2004059936A (ja) | アルミニウム合金の表面処理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES- |