本發(fā)明涉及材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種極差漂移小的固體電極的制備方法。

背景技術(shù)：

測(cè)試海洋電場(chǎng)信號(hào)時(shí)，通常要求海洋電場(chǎng)傳感器具有比陸地電場(chǎng)傳感器更靈敏的低噪聲電極探頭，低噪聲電極探頭要求電極具有穩(wěn)定電勢(shì)接近于理想不極化的電極，電子不受束縛地在電極和溶液中傳遞，且相關(guān)物質(zhì)在電極和溶液兩側(cè)的化學(xué)電勢(shì)相等。

因?yàn)楹Ｋ畬?duì)電信號(hào)存在極大的衰減作用，到達(dá)海底的電場(chǎng)信號(hào)比陸上的同類信號(hào)要微弱得多，幅度可小至微伏級(jí)。同時(shí)，由于海底電場(chǎng)信號(hào)主要為中、低頻信號(hào)，信號(hào)采集時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，傳感器長(zhǎng)期放置在海底，要求敏感探頭本身的電極電位穩(wěn)定，漂移量小。

普通的銀氯化銀參比電極具有較高的熱力學(xué)可逆性和較穩(wěn)定的熱力學(xué)電勢(shì),但是,這類電極卻有內(nèi)參比液,使得該類電極的使用受到限制,例如不能用于高溫高壓的環(huán)境、不能用在任意的方位、不能倒置以及電極難于小型化等。這使得其適用范圍受到限制，尤其是在海洋中無法使用。

為了克服普通的銀氯化銀參比電極的缺點(diǎn)，并且要使電極符合海洋電場(chǎng)測(cè)試的要求，有必要制備一種耐壓能力強(qiáng)，抗菌性強(qiáng)，且具有高穩(wěn)定性和高靈敏性的固體電極，用以滿足在海洋電場(chǎng)傳感器中的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種制備過程簡(jiǎn)單的極差漂移小的固體電極的制備方法。

本發(fā)明提供一種極差漂移小的固體電極的制備方法，包括以下步驟：

s101，將agno3和nacl混合均勻后放置在球磨罐中，在球磨罐中加入鋯球和助磨劑，然后將球磨罐放入球磨機(jī)中進(jìn)行粉碎球磨，得到固體物質(zhì)；

s102，將所述固體物質(zhì)與水混合，循環(huán)抽濾，然后干燥，得到氯化銀粉體；

s103，將所述氯化銀粉體和銀粉混合，得到固體混合物，然后將所述固體混合物與粘合劑混合造粒，得到電極粉體；

s104，將所述電極粉體壓制成型，然后燒結(jié)，得到固體電極。

進(jìn)一步地，步驟s101中，agno3和nacl的質(zhì)量比為1：0.25～1：0.55，助磨劑選用甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇丁醚乙酸酯、已二酸二甲酯、乙二醇乙醚或乙二醇丁醚中的一種或幾種，球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)置為不小于200轉(zhuǎn)/分鐘，粉碎球磨的時(shí)間為1～10h。

進(jìn)一步地，步驟s102中，循環(huán)抽濾的時(shí)間為5～20min，干燥的方式選用利用烘箱在60℃下干燥12h或放入冷凍干燥機(jī)中干燥24h或利用烘箱和冷凍干燥機(jī)混合干燥24h。

進(jìn)一步地，步驟s103中，銀粉和氯化銀粉體的質(zhì)量比為1:0.5～1:2，固體混合物與粘合劑的質(zhì)量比為99:1～4:1，粘合劑選用聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯乙醚中的一種或幾種。

進(jìn)一步地，步驟s104中，將電極粉體均勻置于模具內(nèi)，在5～35mpa的壓力下壓制成型，然后在100～800℃下燒結(jié)，得到固體電極。

進(jìn)一步地，所述agno3和nacl的質(zhì)量比為20:7。

進(jìn)一步地，所述agno3和nacl的質(zhì)量比為2.5:1。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

1.本發(fā)明制備的固體電極內(nèi)部為多孔結(jié)構(gòu)，孔隙率為20％～45％，多孔結(jié)構(gòu)能夠有效提高電極的電化學(xué)活性表面；

2.與現(xiàn)有技術(shù)中電極的極差漂移的值為1mv/24h相比，利用本發(fā)明制備的固體電極的極差漂移的值極小，同時(shí)本發(fā)明制備的固體電極具有優(yōu)異的性能，具有較強(qiáng)的耐壓能力和抗菌性，并且具有較高的穩(wěn)定性和靈敏性，能夠應(yīng)用在海洋電場(chǎng)傳感器中；

3.本發(fā)明的制備過程簡(jiǎn)便，用到的水較少，有效節(jié)約了水資源，而且在制備過程中使用的助磨劑為醇類，有效減小了對(duì)環(huán)境的污染。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種極差漂移小的固體電極的制備方法的流程示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例1中制得的固體電極的極差漂移示意圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例2中制得的固體電極的極差漂移示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地描述。

參考圖1，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種極差漂移小的固體電極的制備方法，包括以下步驟：

s101，將agno3和nacl混合均勻后放置在球磨罐中，在球磨罐中加入鋯球和助磨劑，然后將球磨罐放入球磨機(jī)中進(jìn)行粉碎球磨，得到固體物質(zhì)；agno3和nacl均為分析純?cè)噭?/p>

具體地，步驟s101中，agno3和nacl的質(zhì)量比為1：0.25～1：0.55，助磨劑選用甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇丁醚乙酸酯、已二酸二甲酯、乙二醇乙醚或乙二醇丁醚中的一種或幾種，球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)置為不小于200轉(zhuǎn)/分鐘，粉碎球磨的時(shí)間為1～10h。

s102，將固體物質(zhì)與水混合，循環(huán)抽濾，然后干燥，得到氯化銀粉體。

具體地，步驟s102中，循環(huán)抽濾的時(shí)間為5～20min，干燥的方式選用利用烘箱在60℃下干燥12h或放入冷凍干燥機(jī)中干燥24h或利用烘箱和冷凍干燥機(jī)混合干燥24h。

s103，將氯化銀粉體和銀粉混合，得到固體混合物，然后利用造粒機(jī)將固體混合物和粘合劑混合造粒，得到電極粉體；銀粉為分析純?cè)噭?/p>

具體地，步驟s103中，銀粉和氯化銀粉體的質(zhì)量比為1:0.5～1:2，固體混合物與粘合劑的質(zhì)量比為99:1～4:1，粘合劑選用聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯乙醚中的一種或幾種。

s104，將電極粉體壓制成型，然后燒結(jié)，得到固體電極。

具體地，步驟s104中，將電極粉體均勻置于模具內(nèi)，在5～35mpa的壓力下將電極粉體壓制成型，然后在100～800℃下燒結(jié)，得到固體電極。

下面給出本發(fā)明的固體電極的制備方法的幾個(gè)實(shí)施例，結(jié)合實(shí)施例對(duì)上述制備方法進(jìn)行舉例說明。

實(shí)施例1：

稱取10gagno3和3.5gnacl，混合均勻后放置在球磨罐中，在球磨罐中加入15g鋯球和25ml乙醇,然后將球磨罐放入球磨機(jī)中進(jìn)行粉碎球磨4h，得到固體物質(zhì)；將固體物質(zhì)與水混合，循環(huán)抽濾10min,然后放入烘箱中在60℃下干燥12h，得到氯化銀粉體；稱取1.43g的氯化銀粉體和1.08g的銀粉，混合后得到固體混合物，然后稱取0.4g的12％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的聚乙烯醇與固體混合物混合造粒，得到電極粉體；將電極粉體均勻置于模具內(nèi)，在10mpa的壓力下壓制成型，然后在460℃下燒結(jié)1h，得到固體電極。

參考圖2，利用實(shí)施例1制得的固體電極的極差漂移的值小于20×10^-6v/24h，利用浸泡介質(zhì)法測(cè)量得到固體電極的電極孔隙率為41.5％，說明利用實(shí)施例1制得的固體電極屬于多孔固體電極。

實(shí)施例2：

稱取10gagno3和4gnacl，混合均勻后放置在球磨罐中，在球磨罐中分別加入15g鋯球、25ml的甲醇和乙醇混合液，然后將球磨罐放入球磨機(jī)中進(jìn)行粉碎球磨6h，得到固體物質(zhì)；將固體物質(zhì)與水混合，循環(huán)抽濾10min,然后放入冷凍干燥機(jī)中干燥24h，得到氯化銀粉體；利用造粒機(jī)稱取1.5g的氯化銀粉體和1g的銀粉，混合后得到固體混合物，然后稱取0.3g的8％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的聚乙二醇與固體混合物混合造粒，得到電極粉體；將電極粉體均勻置于模具內(nèi)，在20mpa的壓力下壓制成型，然后在490℃下燒結(jié)0.5h，得到固體電極。

參考圖3，利用實(shí)施例2制得的固體電極的極差漂移的值小于10×10^-6v/24h，利用浸泡介質(zhì)法測(cè)量得到固體電極的電極孔隙率為37％，說明利用實(shí)施例2制得的固體電極屬于多孔固體電極。

本發(fā)明制備的固體電極內(nèi)部為多孔結(jié)構(gòu)，孔隙率為20％～45％，多孔結(jié)構(gòu)能夠有效提高電極的電化學(xué)活性表面；與現(xiàn)有技術(shù)中電極的極差漂移的值為1mv/24h相比，利用本發(fā)明制備的固體電極的極差漂移的值極小，同時(shí)本發(fā)明制備的固體電極具有優(yōu)異的性能，具有較強(qiáng)的耐壓能力和抗菌性，并且具有較高的穩(wěn)定性和靈敏性，能夠應(yīng)用在海洋電場(chǎng)傳感器中；本發(fā)明的制備過程簡(jiǎn)便，用到的水較少，有效節(jié)約了水資源，而且在制備過程中使用的助磨劑為醇類，有效減小了對(duì)環(huán)境的污染。

在不沖突的情況下，本文中上述實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互結(jié)合。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。