一种结构型浸润梯度表面的制备装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种结构型浸润梯度表面的制备装置，包括电镀电源、装有电镀液的电镀槽、浸入所述电镀液中且分别与所述电镀电源的阳极连接的阳极板和与所述电镀电源的阴极连接的阴极板，所述阳极板与所述阴极板呈设定倾斜角度且所述阳极板与所述阴极板之间的间距随极板布置方向呈连续梯度变化。该制备装置通过阳极板与阴极板呈设定角度固定在电镀液中，使电镀电流在电极布置方向上连续变化，从而在阴极板上形成的金属颗粒大小及疏密程度呈梯度变化的结构型浸润梯度表面，制备过程简单，结构简单，易于实现，可通过调控电镀参数、阳极板与阴极板间距及布置角度、阳极板化学成分等制备各类满足实际工业需求的浸润梯度表面。

Preparation device of structure type infiltrating gradient surface

The invention discloses a device for preparing a structure type infiltration gradient surface, including electroplating power supply, a cathode plate cathode anode plate electroplating tank, immersion plating solution and the plating liquid respectively and the anode electroplating power and connected with the electroplating power supply connection, the anode plate and the cathode plate is set and the spacing between the tilt angle of the anode plate and the cathode plate is a continuous gradient change with plate layout direction. The preparation device setting angle is fixed in the electroplating solution through the anode plate and the cathode plate is made, the plating current varies continuously in the direction of electrode arrangement, structure type formed on the cathode plate of the metal particle size and density gradient of infiltration gradient surface, preparation process is simple, simple structure, easy to implement that can be through the regulation of electroplating parameters, anode plate and the cathode plate and the anode plate spacing and arrangement angle of chemical composition for preparing various meet the actual demand of industrial gradient surface infiltration.

【技术实现步骤摘要】
一种结构型浸润梯度表面的制备装置
本专利技术涉及材料制备
，特别是涉及一种结构型浸润梯度表面的制备装置。
技术介绍
浸润梯度表面是指表面浸润性随着表面位置的变化而连续变化的一种特殊梯度表面。由于特殊的浸润性能，梯度表面可实现液体的定向输送，从而在制药、智能微流体器件等方面具有重要作用；同时，这种液体定向输送不受重力条件的影响，因此可应用于航空航天及潜艇工程；借助液滴的定向移动，蒸汽冷凝可形成稳定的滴状冷凝，极大地强化冷凝换热；另外，浸润梯度可实现蛋白质和细胞的高效吸附和分离。因此，近年来，浸润性梯度表面受到了材料、化工、能源动力及生物工程等领域的广泛关注。表面浸润性主要由料化学成分及表面微观结构共同决定，因此浸润性梯度表面主要分为化学组成类浸润性梯度表面和结构类浸润性梯度表面。化学组成类浸润性梯度表面是指表面化学组成或化学基团的含量随表面位置的变化而呈梯度式变化，进而伴随着表面浸润性呈现梯度式变化的表面。其构造方法主要是扩散法，即利用物质扩散时，离源点越近，物质在基底的沉积则越多，离源点越远，则物质沉积越少这一原理，让某种化学元素在基体上形成浓度梯度，从而形成浸润梯度。结构型浸润梯度表面是指表面微观结构单元疏密程度呈梯度是变化，进而呈现出浸润性梯度变化的表面。但是，没有专用制造结构型浸润梯度表面的制备装置，不易制备，更不能进行定量控制和精细操纵，制备质量和精度较差。综上所述，如何有效地解决结构型浸润梯度表面不易制备等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种结构型浸润梯度表面的制备装置，该制备装置有效地解决了结构型浸润梯度表面不易制备等问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种结构型浸润梯度表面的制备装置，包括电镀电源、装有电镀液的电镀槽、浸入所述电镀液中且分别与所述电镀电源的阳极连接的阳极板和与所述电镀电源的阴极连接的阴极板，所述阳极板与所述阴极板呈设定倾斜角度且所述阳极板与所述阴极板之间的间距随极板布置方向呈连续梯度变化。优选地，所述电镀槽内设置有与所述电镀槽底面垂直的阳极卡槽板和阴极卡槽板，所述阳极卡槽板与所述阴极卡槽板呈所述设定倾斜角度布置，所述阳极板所与述阴极板分别紧贴在所述阳极卡槽板与所述阴极卡槽板上。优选地，所述阳极卡槽板和所述阴极卡槽板均能够沿所述电镀槽的镀槽板移动；所述阳极卡槽板或者所述阴极卡槽板开设有两个分别将两平行所述镀槽板卡入卡口中的凹槽，两个所述凹槽的内沿间距小于两平行所述镀槽板的间距。优选地，所述阳极卡槽板或者所述阴极卡槽板与所述镀槽板之间的夹角可调；所述阳极卡槽板与所述镀槽板之间的夹角为90°，所述阴极卡槽板与所述镀槽板之间的夹角可调。优选地，所述阳极卡槽板上开有两个宽度相同的相同凹槽，且所述相同凹槽的宽度比所述镀槽板的厚度大第一预设值；所述阴极卡槽板上在远离所述阳极板的一侧开有宽凹槽，在靠近所述阳极板的一侧开有窄凹槽，所述宽凹槽的宽度比所述镀槽板的厚度大第二预设值，所述窄凹槽的宽度比所述镀槽板的厚度大第三预设值，所述第二预设值大于所述第三预设值。优选地，所述凹槽的外沿上开设有螺纹孔，所述螺纹孔内旋入有紧固螺栓，且所述紧固螺栓的端部抵接于所述镀槽板上；所述紧固螺栓末端设置有弹性垫片。优选地，所述电镀槽放置于磁力搅拌器上，所述电镀液中放入与所述磁力搅拌器相配合的磁转子，所述磁转子速度通过调速旋钮控制。优选地，所述阳极板为可溶性金属板，其化学元素与所述电镀液中金属阳离子元素相同。优选地，所述阳极卡槽板、所述阴极卡槽板、所述电镀槽的镀槽板均为电绝缘板。优选地，所述阳极板和所述阴极板通过鳄鱼夹分别夹持在所述阳极卡槽板和所述阴极卡槽板上。本专利技术所提供的结构型浸润梯度表面的制备装置，包括电镀电源、电镀槽、阳极板和阴极板，电镀槽内装有电镀液，阳极板和阴极板浸入电镀液中，且阳极板与电镀电源的阳极连接，阴极板与电镀电源的阴极连接，电镀电源、阳极板、阴极板、电镀液形成封闭电镀电路。阳极板与阴极板呈设定倾斜角度，且阳极板与阴极板之间的间距随极板布置方向呈连续梯度变化，电镀时，阳极板和阴极板间加恒定电压时，由于沿极板布置方向极板间距不同，导致电阻不同，从而电镀电流沿极板布置方向连续梯度变化，而电镀电流是影响电镀层微观结构紧致程度的关键参数，在阴极板上电镀生成的金属颗粒大小与阳极板与阴极板之间的间距呈梯度变化，从而形成结构型浸润梯度表面。电镀完成后，阴极板上将布满金属颗粒，其化学成分与阳极板相同。金属颗粒的密集程度在阴极板上呈梯度分布，不同位置处金属颗粒大小及金属颗粒间间距有所变化。举例说明，仅以三个典型区域加以描述：距阳极板较近一端，由于极板间距小，电阻小，在相同电压下，电镀电流大，因此电镀形成的金属颗粒较粗，金属颗粒间的间距较大，形成稀疏区。距阳极板较远一端，则相反，电镀电流小，形成的金属颗粒较细且金属颗粒间距较小，形成致密区。在阴极板正中间，金属颗粒较细且金属颗粒间距适中，称为密集区。本专利技术所提供的结构型浸润梯度表面的制备装置通过阳极板与阴极板呈设定角度固定在电镀液中，使电镀电流在电极布置方向上连续变化，从而在阴极板上形成的金属颗粒大小及疏密程度呈梯度变化的结构型浸润梯度表面，制备过程简单，结构简单，易于实现，可通过调控电镀参数、阳极板与阴极板间距及布置角度、阳极板化学成分等制备各类满足实际工业需求的浸润梯度表面，能进行定量控制和精细操纵，制备质量和精度较好，可广泛应用于材料、化工、能源动力及生物工程等领域。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术中一种具体实施方式所提供的结构型浸润梯度表面的制备装置的结构示意图；图2为图1中阴极卡槽板的装配示意图；图3为制备后阴极板表面微观结构示意图。附图中标记如下：1-电镀电源、2-鳄鱼夹、3-阳极板、4-阴极板、5-阳极卡槽板、6-阴极卡槽板、7-电镀槽、8-电镀液、9-磁转子、10-磁力搅拌器、11-调速旋钮、12-镀槽板、13-宽凹槽、14-窄凹槽、15-紧固螺栓、16-螺纹孔、17-弹性垫片、18-金属颗粒、19-稀疏区、20-密集区、21-致密区。具体实施方式本专利技术的核心是提供一种结构型浸润梯度表面的制备装置，该制备装置有效地解决了结构型浸润梯度表面不易制备等问题。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参考图1至图3，图1为本专利技术中一种具体实施方式所提供的结构型浸润梯度表面的制备装置的结构示意图；图2为图1中阴极卡槽板的装配示意图；图3为制备后阴极板表面微观结构示意图。在一种具体实施方式中，本专利技术所提供的结构型浸润梯度表面的制备装置，包括电镀电源1、电镀槽7、阳极板3和阴极板4，电镀槽7内装有电镀液8，比如电镀液8采用0.4mol/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结构型浸润梯度表面的制备装置，其特征在于，包括电镀电源(1)、装有电镀液(8)的电镀槽(7)、浸入所述电镀液(8)中且分别与所述电镀电源(1)的阳极连接的阳极板(3)和与所述电镀电源(1)的阴极连接的阴极板(4)，所述阳极板(3)与所述阴极板(4)呈设定倾斜角度且所述阳极板(3)与所述阴极板(4)之间的间距随极板布置方向呈连续梯度变化。

【技术特征摘要】
1.一种结构型浸润梯度表面的制备装置，其特征在于，包括电镀电源(1)、装有电镀液(8)的电镀槽(7)、浸入所述电镀液(8)中且分别与所述电镀电源(1)的阳极连接的阳极板(3)和与所述电镀电源(1)的阴极连接的阴极板(4)，所述阳极板(3)与所述阴极板(4)呈设定倾斜角度且所述阳极板(3)与所述阴极板(4)之间的间距随极板布置方向呈连续梯度变化。2.根据权利要求1所述的制备装置，其特征在于，所述电镀槽(7)内设置有与所述电镀槽(7)底面垂直的阳极卡槽板(5)和阴极卡槽板(6)，所述阳极卡槽板(5)与所述阴极卡槽板(6)呈所述设定倾斜角度布置，所述阳极板(3)所与述阴极板(4)分别紧贴在所述阳极卡槽板(5)与所述阴极卡槽板(6)上。3.根据权利要求2所述的制备装置，其特征在于，所述阳极卡槽板(5)和所述阴极卡槽板(6)均能够沿所述电镀槽(7)的镀槽板(12)移动；所述阳极卡槽板(5)或者所述阴极卡槽板(6)开设有两个分别将两平行所述镀槽板(12)卡入卡口中的凹槽，两个所述凹槽的内沿间距小于两平行所述镀槽板(12)的间距。4.根据权利要求3所述的制备装置，其特征在于，所述阳极卡槽板(5)或者所述阴极卡槽板(6)与所述镀槽板(12)之间的夹角可调；所述阳极卡槽板(5)与所述镀槽板(12)之间的夹角为90°，所述阴极卡槽板(6)与所述镀槽板(12)之间的夹角可调。5.根据权利要求4所述的制备装置，其特征在于，所述阳极卡槽板(5)上...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐进良，何孝天，谢剑，谢曙，李红传，
申请(专利权)人：淳铭散热科技股份有限公司，华北电力大学，
类型：发明
国别省市：广东,44