镍钴合金电镀装置制造方法及图纸

镍钴合金电镀装置，包括设置于电镀槽内的阴极件、镍用阳极篮、钴用阳极篮；阴极件与直流电源负极相连；镍用阳极篮与直流电源正极相连；钴用阳极篮与直流电源正极相连；镍用阳极篮与直流电源之间设有镍阳极电流表；用阳极篮与直流电源之间设有钴阳极电流表；还包括活动连接于钴用阳极篮上、用于遮挡钴用阳极篮上网状部位以调整钴阳极暴露于电镀液中的面积的由绝缘材料制成的遮挡板。电镀中当需要调节镀层镍钴含量时，结合镍阳极电流表、钴阳极电流表的读数及两者的比值，调节遮挡板，控制镍阳极、钴阳极溶解速度，从而实现电镀过程中镀层镍钴含量的实时调节。本实用新型专利技术用于电镀，有效简化操作，降低成本，稳定镀液成分，提高电镀加工质量。加工质量。加工质量。

【技术实现步骤摘要】
镍钴合金电镀装置
[0001]本申请是2020年4月28日提交的、申请号为202020675342.4、专利技术名称为“镍钴合金电镀装置”的申请的分案申请。


[0002]本技术涉及镍钴合金电镀装置。

技术介绍

[0003]连铸机结晶器是连铸钢铁冶金的核心设备，结晶器铜板又是连铸结晶器关键部件。目前结晶器铜板表面电镀镍钴合金镀层，是应用最广的加工工艺，能大幅度提高连铸结晶器的过钢量。
[0004]铜板表面电镀镍钴合金，镀层中镍钴含量的分布，对不同型号的要求不同。对同一型号的产品，其铜板镀层中不同部位（里层、中间层、外层）的镍钴含量也要求不同。对不同的生产企业，工艺文件中对镀层镍钴含量的设计也不相同。同一个铜板镀层上、中、下镀层钴含量也要求不同。
[0005]目前本领域所采用的调节镀层中镍钴含量的方法是：电镀液采用氨基磺酸钴、氨基磺酸镍体系；阳极采用镍阳极，通过镍阳极的溶解来补充镀液中镍离子的消耗；钴在电镀液中，一般采用间断式添加氨基磺酸钴溶液来补充钴离子，该方法的缺点在于：
①
氨基磺酸钴溶液添加成本高；
②
间断式添加氨基磺酸钴会造成电镀液中的钴离子不稳定，镀液成分波动较大，对镀层中的钴含量的稳定性有影响，影响结晶器铜板质量，缩短使用寿命；
③
经常添加氨基磺酸钴溶液，会使镀槽中电镀液体积不断增多，必须经常抽出一部分，造成浪费，成本升高，且操作繁琐。

技术实现思路

[0006]本技术的专利技术目的在于提供一种可实时调节镍钴含量的镍钴合金电镀装置。
[0007]本技术的技术构思在于：本专利技术人研究发现，镀层中的镍钴含量取决于电镀液中镍钴含量，电镀液中的镍钴含量取决于镍钴阳极的各自溶解速度，控制镍钴阳极的溶解速度，就能控制镀层中的镍钴含量；本技术改变它们的有效阳极面积，从而改变它们各自的溶解速度。因为在一定电极电位下，镍钴处于相同电极电位（即共用同一直流电源），两者溶解速度与他们各自在电镀液中的阳极有效面积相关。暴露于电镀液中的面积越大，其溶解速度越大。镍钴阳极在镀液中的溶解速度，可以用两者通过的电量来显示。根据通过镍钴阳极电流的数量及二者的比例，可通过遮挡板任意调节阳极有效面积，以实现电镀液中的镍、钴浓度的控制，从而达到控制镀层中镍钴含量的目的。
[0008]本技术的技术方案如下：包括设置于电镀槽内的阴极件、镍用阳极篮、钴用阳极篮；镍用阳极篮内装有金属镍；钴用阳极篮内装有金属钴；所述阴极件直接或间接与直流电源负极相连；所述镍用阳极篮直接或间接与所述直流电源正极相连；所述钴用阳极篮直接或间接与所述直流电源正极相连；所述钴用阳极篮与所述镍用阳极篮并联；镍用阳极篮
与直流电源之间设有（显示镍阳极通过的总电流的）镍阳极电流表；用阳极篮与直流电源之间设有（显示钴阳极通过的总电流的）钴阳极电流表；还包括直接或间接活动连接于钴用阳极篮上、用于遮挡钴用阳极篮上网状部位以调整钴阳极暴露于电镀液中的面积的遮挡板；所述遮挡板由绝缘材料制成。
[0009]优选的，所述遮挡板经设置于钴用阳极篮上的轨道与钴用阳极篮活动连接；还包括用于固定遮挡板位置的定位卡。
[0010]优选的，本技术还包括一遮挡盒；一个或多个钴用阳极篮置于遮挡盒内；遮挡盒上与钴用阳极篮网状部位对应处设有开口，遮挡板设置于开口处用于打开/关闭该开口；遮挡盒上设有用于固定遮挡板位置的定位卡；所述遮挡盒由绝缘材料制成。
[0011]所述钴用阳极篮包括固定框、一个以上装于固定框上的网。
[0012]使用时，根据镀层中所需镍钴含量之比，调节遮挡板，同时观察镍阳极电流表与钴阳极电流表的读数，当镍阳极电流表与钴阳极电流表的电流比与镀层中所需镍钴含量之比相等时固定遮挡板，进行电镀。电镀过程中，当需要调节镀层镍钴含量时，结合镍阳极电流表、钴阳极电流表的读数及两者的比值，调节遮挡板改变钴阳极暴露于电镀液中的（有效可溶）面积，进而控制镍阳极、钴阳极溶解速度，调节电镀液中的镍、钴浓度，从而实现电镀过程中镀层镍钴含量的实时调节。当需要提高镀层中钴含量时，结合镍阳极电流表、钴阳极电流表的读数及两者的比值，打开遮挡板增大钴阳极暴露于电镀液中的（有效可溶）面积，当镍阳极电流表与钴阳极电流表的电流比与镀层中所需镍钴含量之比相等时固定遮挡板。当需要降低镀层中钴含量时，结合镍阳极电流表、钴阳极电流表的读数及两者的比值，关闭遮挡板减小钴阳极暴露于电镀液中的（有效可溶）面积，当镍阳极电流表与钴阳极电流表的电流比与镀层中所需镍钴含量之比相等时固定遮挡板。当需要镀层中钴含量为零时，完全关闭遮挡板使钴阳极暴露于电镀液中的（有效可溶）面积为零。
[0013]本技术同时提供了一种用于电镀合金的阳极用装置，可便捷调节阳极溶解速度，其包括直接或间接活动连接于阳极篮上、用于遮挡阳极篮上网状部位以调整阳极暴露于电镀液中的面积的遮挡板；所述遮挡板由绝缘材料制成。
[0014]所述遮挡板经设置于阳极篮上的轨道与阳极篮活动连接；还包括用于固定遮挡板位置的定位卡。
[0015]还包括一遮挡盒；一个或多个阳极篮置于遮挡盒内；遮挡盒上与阳极篮网状部位对应处设有开口，遮挡板设置于开口处用于打开/关闭该开口；遮挡盒上设有用于固定遮挡板位置的定位卡；所述遮挡盒由绝缘材料制成。
[0016]本技术的电镀装置使用时完全不需要添加钴盐，简化了操作，稳定了镀液成分，降低了生产成本，并且有利于电镀加工质量的提高。本专利技术人也曾想过采用增减镍用阳极篮、钴用阳极篮的数量来改变有效阳极面积，但该方法必须在生产过程中中断电源，而中断电源会造成镀层间结合力差，影响产品质量。
[0017]与现有技术相比，本技术的优点如下：
[0018]1）极大降低了电镀镍钴合金的生产成本。现有电镀镍钴工艺中阳极只用金属镍，由于阴极上进行镍和钴的按比例析出，沉积为镍钴镀层，电镀液中的镍的析出，与阳极镍溶解相平衡（在二者电流效率相同时），而电镀液中的钴离子浓度，由于只有析出，没有阳极溶解补充，其浓度不断下降。为了提高钴离子浓度，现有技术采用人工间断式添加氨基磺酸钴
溶液的方法来稳定电镀液中的钴离子含量。而化学品氨基磺酸钴价格较高，与金属钴相比，以“金属吨”为计量单位，当前价格：金属钴为26万元/吨，而采用氨基磺酸钴（1金属吨=9吨氨基磺酸钴），液体氨基磺酸钴10万元/吨，所以，含钴1吨的氨基磺酸钴价格=9
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10万=90万元。也就是说，向电镀液中补充1吨钴离子，利用本技术所提供的技术方案成本为26万元，而现有技术成本为90万元。本技术大幅度降低了电镀镍钴合金企业的生产成本。
[0019]2）提升了电镀镍钴镀层质量。采用本技术的遮挡板调节型可控双阳极镍钴合金电镀技术，使电镀液中镍钴离子含量相对稳定，比现有技术（人工间断式添加氨基磺酸钴）工艺稳定性提高，镀层中钴含量不再是波动状态，产品质量得以提升。
[0020]3）减少了环境污染。以金属钴代替化学品（氨基磺酸钴），本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镍钴合金电镀装置，其特征在于：包括设置于电镀槽内的阴极件（3）、镍用阳极篮（5）、钴用阳极篮（6）；镍用阳极篮（5）内装有金属镍；钴用阳极篮（6）内装有金属钴；所述阴极件（3）直接或间接与直流电源（2）负极相连；所述镍用阳极篮（5）直接或间接与所述直流电源（2）正极相连；所述钴用阳极篮（6）直接或间接与所述直流电源（2）正极相连；所述钴用阳极篮（6）与所述镍用阳极篮（5）并联；镍用阳极篮（5）与直流电源（2）之间设有镍阳极电流表（7）；钴用阳极篮（6）与直流电源（2）之间设有钴阳极电流表（8）；还包括直接或间接活动连接于钴用阳极篮（6）上、用于遮挡钴用阳极篮上网状部位以调整钴阳极暴露于电镀液中的面积的遮挡板（63）；所述遮挡板（63）由绝缘材料制成。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵成显，王银斌，杨运波，张应国，王佩，
申请(专利权)人：襄阳化通化工有限责任公司，
类型：新型
国别省市：