复合材料制备用超临界电沉积装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种复合材料制备用超临界电沉积装置及其使用方法，该装置包括反应釜组件和底座，反应釜组件包括反应釜本体、釜盖和夹具，夹具连接在釜盖底部；在反应釜本体上设有供气液系统和排气液系统，在底座上设有第一控制中心、第二控制中心和外部用户界面；该装置的整体结构简单，操作便捷，利用该装置可以实现自动放液排气过程、且可在不拆卸釜盖的状态下清洗反应釜内部、并实现多层材料电镀，能有效提高电沉积效率，为复合电沉积加工提供了一种新的方法。

【技术实现步骤摘要】
复合材料制备用超临界电沉积装置及其使用方法
本专利技术属于电化学加工
，具体涉及一种复合材料制备用超临界电沉积装置及其使用方法。
技术介绍
超临界流体是指温度和压力处于临界温度和临界压力以上状态的流体，在临界点附近，超临界流体的密度、粘度、溶解度、热容量、介电常数等所有流体的物性发生急剧变化，基于超临界状态下制备复合材料，是一种制备高性能金属纳米薄膜材料的新方法。现有的可在超临界状态下电沉积制备复合材料的装置大都存在镀前准备时间较长且镀后的处理耗时大等缺点，实际操作过程繁琐且制备效率低下；中国专利CN109763163A公开了一种超临界条件下制备功能复合材料的装置及方法，该装置可在基板上实现多层材料的复合梯镀，但是后处理过程极为不便，且装置整体的自动化程度较低，无法在不打开盖体的情况下实现二次电镀，也难以实现多批量产品的连续处理过程，将严重影响整体制备效率，影响该装置的产业化应用水平；因而，如能制造出一种使用效率较高的柔性反应装置将具有十分重要的意义。
技术实现思路
针对
技术介绍
中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种复合材料制备用超临界电沉积装置及其使用方法，通过改进装置结构简化操作过程，大幅提高使用效率。本专利技术的技术方案如下：一种复合材料制备用超临界电沉积装置，该装置包括反应釜组件和底座，反应釜组件包括反应釜本体、釜盖和夹具，夹具连接在釜盖底部；在反应釜本体上设有供气液系统和排气液系统；供气液系统包括进液管和进气管，在进液管上设有第一电动阀门，进液管的右侧端伸入至反应釜本体内部、左侧端设有进液口一，在进液管上方连接有进液口二，在进液口二上设有第一压力阀，进气管穿过釜盖连通至反应釜本体内部，在进气管上设有第二电动阀门；排气液系统包括排液管和排气管，在排气管上顺着出气方向依次设有第二压力阀和第四电动阀门，第二压力阀和第四电动阀门均与时间控制器相连接；在反应釜本体底部设有排液口，排液管顶端与排液口连通、底端穿过底座后伸至底座下方，在排液管上靠近排液口的一端设有第三电动阀门、底端设有第五电动阀门；在底座上设有第一控制中心、第二控制中心和外部用户界面，第一控制中心和第二控制中心与外部用户界面电性连接。进一步地，第一电动阀门、第一压力阀和第五电动阀门均与第一控制中心电性连接；第二电动阀门、第二压力阀、第四电动阀门、时间控制器和第三电动阀门均与第二控制中心电性连接。进一步地，在底座内部设有磁力搅拌装置，在反应釜本体内部设有转子。进一步地，在底座底部环周均布数个支撑脚。进一步地，在第三电动阀门和第五电动阀门上设有手动开关控制阀门的开启与闭合。进一步地，在第一电动阀门和第二电动阀门上设有手动开关控制阀门的开启与闭合。上述复合材料制备用超临界电沉积装置的使用方法如下：（1）两电极预处理：将处理好的两极材料固定在夹具上并保证电极板导电性良好；（2）制备超临界流体：把第三电动阀门、第五电动阀门手动闭合后，将配置好的镀液倒入反应釜内，盖上釜盖并密封好，从进气管向反应釜中通入气体，控温后，形成超临界状态；（3）自动放液：一次电沉积结束后，第二压力阀和第四电动阀门在时间控制器的作用下，在设定的时间自动打开，待气体放完后，第一、第二控制中心检测到第二压力阀发出的结束信号，第二控制中心控制第三电动阀门打开，第一控制中心控制第五电动阀门打开，进行放液；（4）沉积后处理：一次电沉积结束以后，从进液口二通入清水，第一控制中心收到第一压力阀受压后的信号后立即关闭第五电动阀门使清水灌进反应釜内，接着打开磁力搅拌装置，带动转子搅拌一段时间后，手动打开第五电动阀门放出液体；（5）二次添加电镀液：手动闭合第三电动阀门、第五电动阀门，将配置好的电镀液从进液口一打入反应釜本体内，从第二电动阀门通入所需的气体，控温后再次形成超临界状态；（6）二次电沉积：通电，进行二次电镀。相比于现有技术，本专利技术具有如下优点：本专利技术公开的复合材料制备用超临界电沉积装置的结构简单，操作方法便捷，能够在不拆掉釜盖的前提下自动放液排气，自动清洗反应釜并且实现二次电镀，利用该装置还可实现多批次物料的连续制备，适于产业化生产应用；该装置的整体自动化程度高，人力依赖程度低，可显著提高反应釜的使用效率，节约人工成本，并为超临界电沉积的进一步拓展应用提供了新的思路。附图说明图1是复合材料制备用超临界电沉积装置的结构示意图；其中，1-反应釜组件，2-底座；11-反应釜本体，12-釜盖，13-夹具，14-供气液系统，15-排气液系统；111-排液口，112-转子；141-进液管，142-进气管，143-第一电动阀门，144-进液口一，145-进液口二，146-第一压力阀，147-第二电动阀门；151-排液管，152-排气管，153-第二压力阀，154-第四电动阀门，155-时间控制器，156-第三电动阀门，157-第五电动阀门；21-第一控制中心，22-第二控制中心，23-外部用户界面，24-磁力搅拌装置，25-支撑脚。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本专利技术技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，均应涵盖在本专利技术的保护范围中。为了解决现有超临界电沉积装置制备和处理过程耗时长，制备效率低下的问题，本实施方式中提供一种复合材料制备用超临界电沉积装置，该装置包括反应釜组件1和底座2，反应釜组件1包括反应釜本体11、釜盖12和夹具13，釜盖12由不导电材料制成，夹具13连接在釜盖12底部；在反应釜本体11上设有供气液系统14和排气液系统15，供气液系统14包括进液管141和进气管142，在进液管141上设有第一电动阀门143，进液管141的右侧端伸入至反应釜本体11内部、左侧端设有进液口一144，在进液管141上方连接有进液口二145，在进液口二145上设有第一压力阀146，进气管142穿过釜盖12连通至反应釜本体11内部，在进气管142上设有第二电动阀门147；排气液系统15包括排液管151和排气管152，在排气管152上顺着出气方向依次设有第二压力阀153和第四电动阀门154，第二压力阀153和第四电动阀门154均与时间控制器155相连接，时间控制器155控制第二压力阀153和第四电动阀门154的开启，开启后，当第二压力阀153所受压力越大，第四电动阀门154的开口越小，随着受力的减小，第四电动阀门154开口缓慢打开进行排气；在反应釜本体11底部设有排液口111，排液管151顶端与排液口111连通、底端穿过底座2后伸至底座2下方，在排液管151上靠近排液口111的一端设有第三电动阀门156、底端设有第五电动阀门157；在底座2上设有第一控制中心21、第二控制中心22和外部用户界面23，第一控制中心21和第二控制中心22与外部用户界面23电性连接以便通过外部用户界面2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合材料制备用超临界电沉积装置，该装置包括反应釜组件（1）和底座（2），反应釜组件（1）包括反应釜本体（11）、釜盖（12）和夹具（13），夹具（13）连接在釜盖（12）底部，在反应釜本体（11）上设有供气液系统（14）和排气液系统（15），其特征在于，/n供气液系统（14）包括进液管（141）和进气管（142），在进液管（141）上设有第一电动阀门（143），进液管（141）的右侧端伸入至反应釜本体（11）内部、左侧端设有进液口一（144），在进液管（141）上方连接有进液口二（145），在进液口二（145）上设有第一压力阀（146，进气管（142）穿过釜盖（12）连通至反应釜本体（11）内部，在进气管（142）上设有第二电动阀门（147）；排气液系统（15）包括排液管（151）和排气管（152），在排气管（152）上顺着出气方向依次设有第二压力阀（153）和第四电动阀门（154），第二压力阀（153）和第四电动阀门（154）均与时间控制器（155）相连接；在反应釜本体（11）底部设有排液口（111），排液管（151）顶端与排液口（111）连通、底端穿过底座（2）后伸至底座（2）下方，在排液管（151）上靠近排液口（111）的一端设有第三电动阀门（156）、底端设有第五电动阀门（157）；在底座（2）上设有第一控制中心（21）、第二控制中心（22）和外部用户界面（23），第一控制中心（21）和第二控制中心（22）与外部用户界面（23）电性连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种复合材料制备用超临界电沉积装置，该装置包括反应釜组件（1）和底座（2），反应釜组件（1）包括反应釜本体（11）、釜盖（12）和夹具（13），夹具（13）连接在釜盖（12）底部，在反应釜本体（11）上设有供气液系统（14）和排气液系统（15），其特征在于，
供气液系统（14）包括进液管（141）和进气管（142），在进液管（141）上设有第一电动阀门（143），进液管（141）的右侧端伸入至反应釜本体（11）内部、左侧端设有进液口一（144），在进液管（141）上方连接有进液口二（145），在进液口二（145）上设有第一压力阀（146，进气管（142）穿过釜盖（12）连通至反应釜本体（11）内部，在进气管（142）上设有第二电动阀门（147）；排气液系统（15）包括排液管（151）和排气管（152），在排气管（152）上顺着出气方向依次设有第二压力阀（153）和第四电动阀门（154），第二压力阀（153）和第四电动阀门（154）均与时间控制器（155）相连接；在反应釜本体（11）底部设有排液口（111），排液管（151）顶端与排液口（111）连通、底端穿过底座（2）后伸至底座（2）下方，在排液管（151）上靠近排液口（111）的一端设有第三电动阀门（156）、底端设有第五电动阀门（157）；在底座（2）上设有第一控制中心（21）、第二控制中心（22）和外部用户界面（23），第一控制中心（21）和第二控制中心（22）与外部用户界面（23）电性连接。


2.如权利要求1所述的复合材料制备用超临界电沉积装置，其特征在于，第一电动阀门（143）、第一压力阀（146）和第五电动阀门（157）均与第一控制中心（21）电性连接；第二电动阀门（147）、第二压力阀（153）、第四电动阀门（154）、时间控制器（155）和第三电动阀门（156）均与第二控制中心（22）电性连接。


3.如权利要求1所述的复合材...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷卫宁，李雅寒，李小平，邓瑶，张扬，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32