專利名稱：一種鈦/銅復(fù)合板及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電解技術(shù)領(lǐng)域。特別涉及用于電解中惰性陽(yáng)極的一種鈦/銅復(fù)合板及其制備方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的電解工藝一般采用鉛合金為惰性陽(yáng)極，如鉛銻合金、鉛銀鈣合金等鉛合金，但由于鉛合金的電阻較大，導(dǎo)致槽電壓增加、發(fā)熱嚴(yán)重，而且由于采用鉛合金為惰性陽(yáng)極，導(dǎo)致電解產(chǎn)品中的鉛含量增加。
目前研究較多的是鈦惰性陽(yáng)極，以金屬鈦為基體，在其表面涂敷銥、釕等貴金屬或其氧化物，同樣存在電阻大、壽命短、成本高等不足，限制了推廣應(yīng)用。
目前國(guó)內(nèi)外的研究重點(diǎn)主要是在合金體系和鍍層兩方面進(jìn)行大量研究，以提高其導(dǎo)電性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提出一種鈦/銅復(fù)合板及其制備方法。其特征在于，所述鈦/銅復(fù)合板是在銅板1的表面復(fù)合一鈦層2。
所述鈦層2復(fù)合在銅板1的單面或雙面或在二者之間涂覆一層過渡金屬銀、錫中的一種或其合金層3。
所述鈦/銅復(fù)合板的制備方法包括采用焊接、軋制和熱壓工藝中一種或一種以上制備出鈦/銅復(fù)合板，分別敘述如下(1)采用焊接工藝制備鈦/銅復(fù)合板的步驟為，首先分別將鈦板、銅板表面進(jìn)行除油、清洗和噴砂，處理干凈，用0.5～5mm鈦板將銅板包住，并用氬弧焊將鈦板進(jìn)行焊接，制成鈦包銅的復(fù)合板，然后進(jìn)行軋制成鈦/銅復(fù)合板；(2)采用軋制工藝制備鈦/銅復(fù)合板的步驟為，將銅芯表面進(jìn)行除油、清洗干凈、噴砂處理，將圓形、方形或長(zhǎng)方形的不同形狀的銅芯和形狀相近的鈦套一起進(jìn)行熱軋，溫度為700～950℃，再冷軋制得鈦/銅復(fù)合板。
(3)采用熱壓工藝制備鈦/銅復(fù)合板，將銅板表面進(jìn)行除油、清洗干凈、噴砂等處理，用兩塊相同帶盲槽的鈦板將銅板包住，然后放在略大于鈦板外尺寸1～5mm的模具中，在熱壓機(jī)上加熱加壓，工藝條件是加熱溫度800～1000℃、壓力1～30MPa、保溫保壓5～40分鐘，制成鈦/銅復(fù)合板。
所述方法(1)中鈦包銅的鈦板厚度為0.5～5mm。
所述方法(1)～(3)中，還在銅板表面進(jìn)行改性處理，即在銅板表面涂覆2～4um的過渡金屬銀、錫或其合金，然后加熱使得銅板表面生成一層銅合金。
所述涂覆為電鍍、熱噴涂、磁控濺射、熱浸等中的一種或一種以上工藝。
所述鈦板或鈦套還可以采用鈦合金。
本發(fā)明的有益效果是在于采用焊接、軋制、熱壓等工藝制備出具有導(dǎo)電性高的惰性陽(yáng)極板基體，保證惰性陽(yáng)極板上電流分布均勻，槽電壓下降0.1～1.0V、減少發(fā)熱量，延長(zhǎng)了惰性陽(yáng)極板的使用壽命，并提高電解產(chǎn)品的純度。


圖1(a)和(b)是本發(fā)明鈦/銅復(fù)合板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的局部剖面圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提出一種鈦/銅復(fù)合板的制備方法。該制備方法包括采用焊接、軋制和熱壓工藝中一種或一種以上制備出鈦/銅復(fù)合板，在圖1(a)和(b)所示的鈦/銅復(fù)合板的結(jié)構(gòu)示意圖中，在銅板1的表面復(fù)合一層鈦2。下面例舉實(shí)施例進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明予以說明。
實(shí)施例1將100×100×10mm銅板表面進(jìn)行除油、清洗干凈、噴砂等處理，用2mm厚的鈦板將銅板包住，并用氬弧焊工藝將鈦板進(jìn)行焊接，制成鈦/銅復(fù)合板，然后根據(jù)需要進(jìn)行軋制、在850℃保溫30min進(jìn)行退火處理，制成鈦/銅復(fù)合板。
實(shí)施例2在300×400×10mm銅板表面電鍍或蒸鍍上2um的銀層(如圖2所示)，在H2保護(hù)氣氛下加熱800～1000℃，使得銅板表面生成一層銀銅合金，其它條件同實(shí)施例1，制成鈦/銅復(fù)合板。
實(shí)施例3將Φ50×100mm的銅板表面進(jìn)行除油、清洗干凈、噴砂等處理，與具有Φ51×Φ60×105mm的鈦套裝配在一起，并用氬弧焊將另一端抽真空焊接，先鍛成40mm厚的“餅”，在600～800℃下進(jìn)行軋制，再進(jìn)行冷軋表面，制得厚度為30mm的鈦/銅復(fù)合板。
實(shí)施例4將400×400×10mm銅板表面進(jìn)行除油、清洗干凈、噴砂等處理，用兩塊相同帶盲槽的4mm鈦板將銅板包住，然后放在略大于鈦板外尺寸1mm的石墨模具中，抽真空至1×10-2Pa，在熱壓機(jī)上加熱加壓，工藝條件分別為950℃、15MPa、保溫保壓30分鐘，制成鈦/銅復(fù)合板。將該板作為基體作為惰性陽(yáng)極，同純鈦相比，在電流密度為1600A/m2，槽電壓下降0.5V。
權(quán)利要求
1.一種鈦/銅復(fù)合板，其特征在于，所述鈦/銅復(fù)合板是在銅板(1)的表面復(fù)合一鈦層(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述鈦/銅復(fù)合板，其特征在于，所述鈦層(2)復(fù)合在銅板(1)的單面或雙面，或在二者之間涂覆一層過渡金屬銀、錫中的一種或其合金層(3)。
3.一種鈦/銅復(fù)合板的制備方法，其特征在于，所述鈦/銅復(fù)合板的制備方法包括采用焊接、軋制和熱壓工藝中一種或一種以上制備出鈦將銅板完全包覆或部分包覆的鈦/銅復(fù)合板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述鈦/銅復(fù)合板的制備方法，其特征在于，所述采用焊接工藝制備鈦/銅復(fù)合板的步驟為，首先分別將鈦板、銅板表面進(jìn)行除油、清洗和噴砂，處理干凈，或在銅板表面進(jìn)行表面改性處理，用0.5～5mm的鈦板將銅板包住，并將鈦板進(jìn)行焊接，制成鈦包銅的復(fù)合板，然后進(jìn)行軋制成鈦/銅復(fù)合板。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述鈦/銅復(fù)合板的制備方法，其特征在于，所述采用軋制工藝制備鈦/銅復(fù)合板的步驟為，將銅芯表面進(jìn)行除油、清洗干凈、噴砂處理，或在銅板表面進(jìn)行表面改性處理，將圓形、方形或長(zhǎng)方形的不同形狀的銅芯和形狀相近的鈦套一起進(jìn)行熱軋，溫度為700～950℃，然后再冷軋制得鈦/銅復(fù)合板。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述鈦/銅復(fù)合板的制備方法，其特征在于，采用熱壓工藝制備鈦/銅復(fù)合板，將銅板表面進(jìn)行除油、清洗干凈、噴砂處理，或在銅板表面進(jìn)行表面改性處理，用兩塊相同帶盲槽的鈦板將銅板包住，然后放在略大于鈦板外尺寸1～5mm的模具中，在熱壓機(jī)上加熱加壓，工藝條件為溫度800～1000℃、壓力1～30MPa、保溫保壓5～40分鐘，制成鈦/銅復(fù)合板。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述鈦/銅復(fù)合板的制備方法，其特征在于，所述焊接方法為氬弧焊接或電子束焊接。
8.根據(jù)權(quán)利要求4、5或6所述鈦/銅復(fù)合板的制備方法，其特征在于，所述銅板表面改性處理為在銅板表面涂覆銀、錫或其合金。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述鈦/銅復(fù)合板的制備方法，其特征在于，所述涂覆方法為電鍍、熱噴涂、磁控濺射或熱浸中的一種或一種以上工藝。
10.根據(jù)權(quán)利要求3、5或6中任何一項(xiàng)所述鈦/銅復(fù)合板的制備方法，其特征在于，所述鈦板或鈦套還可以采用鈦合金板。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于電解技術(shù)領(lǐng)域的用于電解中惰性陽(yáng)極的一種鈦/銅復(fù)合板及其制備方法，包括采用焊接、軋制和熱壓工藝中一種或一種以上制備出鈦將銅板完全包覆或部分包覆的鈦/銅復(fù)合板。本發(fā)明制備的鈦/銅復(fù)合板具有導(dǎo)電性好、耐蝕性好、成本低等優(yōu)點(diǎn)，可替代目前用于電解中的鈦惰性陽(yáng)極用基體材料，降低惰性陽(yáng)極的槽電壓0.1~1.0V，使得惰性陽(yáng)極板中的電流分布均勻，減少發(fā)熱量，延長(zhǎng)了惰性陽(yáng)極板的使用壽命，并提高電解產(chǎn)品的純度。
文檔編號(hào)B32B15/01GK101092710SQ200710098
公開日2007年12月26日 申請(qǐng)日期2007年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月19日
發(fā)明者王林山, 汪禮敏, 張景懷 申請(qǐng)人:北京有色金屬研究總院, 有研粉末新材料(北京)有限公司