一种在薄壁金属管上进行镀膜的镀膜装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及镀膜设备技术领域,具体涉及一种在薄壁金属管上进行镀膜的镀膜装置及其方法，包括水浴箱和镀膜系统，镀膜系统包括用于对薄壁金属管进行定位的定位机构；还包括循环管路、蠕动泵、抽真空泵、化学镀液存放罐一、化学镀液存放罐二、电磁阀一和电磁阀二，循环管路的端部分别与真空内腔相连通，蠕动泵、电磁阀一和电磁阀二均安装在循环管路上，化学镀液存放罐一通过输送管与电磁阀一的其中一个接口连通，化学镀液存放罐二通过输送管与电磁阀二的其中一个接口连通，电磁阀二的余下一个接口上设有负压抽气管，抽真空泵安装在负压抽气管上，本发明专利技术结构简单，可以同时对薄壁金属管的内外壁进行镀膜作业，提高了镀膜效率和镀膜质量。质量。质量。

【技术实现步骤摘要】
一种在薄壁金属管上进行镀膜的镀膜装置及其方法


[0001]本专利技术涉及镀膜设备
,具体涉及一种在薄壁金属管上进行镀膜的镀膜装置及其方法。

技术介绍

[0002]煤炭和石油等化石燃料的大量使用对环境造成了严重的影响，尤其是二氧化碳的排放导致越来越严重的全球变暖问题。氢作为一种环境友好的能源载体，受到越来越多的关注。目前生产的氢气中包含CO2、CO等杂质气体，需要进行分离和纯化以生产高纯度氢气。膜分离是一种很有前途的分离提纯技术受到越来越多的关注。Pd基合金膜由于高氢渗透性被广泛用于生产分离高纯氢气。然而，其高成本限制了其大规模应用。因此，减少Pd的用量或者开发新型氢分离材料是目前主要的发展方向。
[0003]VB族金属和合金(Nb、V和Ta等)具有较高的氢渗透性，被认为是有希望的代替品。根据渗氢合金的特性，减少合金膜的厚度可以极大的提高其氢渗透流量。目前关于VB族金属和合金制备方法主要是通过铸造然后进行线切割形成片状合金膜，这种方法制备的合金厚度高、尺寸小，难以实现工业化应用。与片状分离膜相比，管状分离膜具有更大的分离面积/体积比，提供相同的渗透流量所需空间小，有利于制备集成小型化氢分离提纯装备。
[0004]将VB族金属和合金制成管状，然后通过轧制，制备小直径、长尺寸的薄壁管薄壁管，能极大地减少合金膜的厚度，获得高氢渗透流量。为了在纯化过程中解离和吸收氢分子，通常在VB族金属表面制备Pd催化层，形成复合膜用于分离纯化。可采用物理气相沉积、化学气相沉积、化学镀等方法制备Pd膜。但一些技术由于条件限制，难以在管内外表面上同时制备Pd膜。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种在薄壁金属管上进行镀膜的镀膜装置及其方法。
[0006]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]提供一种在薄壁金属管上进行镀膜的镀膜装置及其方法，包括水浴箱和镀膜系统，所述镀膜系统包括用于对薄壁金属管进行定位的定位机构，薄壁金属管定位在定位机构的真空内腔中；
[0008]还包括循环管路、蠕动泵、抽真空泵、化学镀液存放罐一、化学镀液存放罐二、电磁阀一和电磁阀二，所述循环管路的端部分别与定位机构的真空内腔相连通，所述蠕动泵安装在循环管路上，所述电磁阀一和所述电磁阀二均安装在循环管路上，化学镀液存放罐一通过输送管与电磁阀一的其中一个接口连通，化学镀液存放罐二通过输送管与电磁阀二的其中一个接口连通，电磁阀二的余下一个接口上设有负压抽气管，所述抽真空泵安装在负压抽气管上。
[0009]优选的，所述水浴箱的内壁上设有电加热片，所述水浴箱的外壁上设有电加热器，且电加热片与所述电加热器相连接。
[0010]优选的，所述电磁阀一为三通电磁阀，所述电磁阀二为四通电磁阀。
[0011]优选的，所述定位机构包括端部密封端盖、石英管、密封套和定位架，所述石英管通过密封套密封安装在两个密封端盖之间，两个所述密封端盖的内壁上均设有定位架，薄壁金属管定位在位于同一水平直线上的两个定位架之间，石英管和密封端盖之间形成真空内腔。
[0012]一种根据权利要求1所述的一种在薄壁金属管上进行镀膜镀膜方法，按照以下步骤，
[0013]步骤一：薄壁金属管制备；
[0014]采用冷轧管设备对粗金属管进行多步骤轧制，每步骤轧制后采用去油污溶液对金属管进行清洗，随后进行热处理去除应力，最终得到薄壁金属管；
[0015]步骤二：钯基膜制备；
[0016]首先，将金属管装入上述镀膜装置中，利用敏化
‑
活化两步法在薄壁金属管上预先接种纳米钯颗粒；然后将敏化液、活化液更换为化学镀液，启动蠕动泵，在镀液循环情况下对薄壁金属管内外表面进行化学镀，最终得到钯/金属管/钯复合膜。
[0017]优选的，所述薄壁金属管为壁厚20～50μm、长100～1000mm、外径3～10mm的钒、铌、钽、钒合金、铌合金和钽合金中的一种。
[0018]优选的，所述蠕动泵的转速0
‑
500r/min。
[0019]优选的，所述步骤二中的钯基膜为由Pd、PdCu、PdAu、PdAg、PdRu或由Pd、Cu、Au、Ag、Ru组成的合金膜。
[0020]有益效果：本专利技术在使用时，先将薄壁金属管定位在其中一个密封端盖的内侧壁上的定位架上，然后将石英管通过密封套安装在密封端盖上，之后再将另一块密封端盖通过密封套与石英管的另一端连接，这样薄壁金属管就会被定位在两个定位架之间，且薄壁金属管的端部与石英管的内部区间连通，之后再将定位机构置于水浴箱中，并将循环管路的端部密封来连接在密封端盖外壁上的接头上；
[0021]打开电磁阀二上的与负压抽气管连通的接口，并启动抽真空泵，从而将循环管路和定位机构的内部抽成真空状态，之后关闭接口；然后打开电磁阀一上与化学镀液存放罐一连通的接口，并启动蠕动泵，化学镀液存放罐一中的化学镀液通过输送管输送至循环管路中，并至真空内腔中，这样化学镀镀液会将真空内腔体填满，由于薄壁金属管与密封内腔处于连通状态，因此可以对薄壁金属管的内外壁进行同时镀膜作业，当电镀完成后，关闭电磁阀一，打开电磁阀二上与化学镀液存放罐二中连通的接口，并利用蠕动泵将化学镀液输送至化学镀液存放罐二中，当再次使用时，化学镀液存放罐二和化学镀液存放罐一的功能互换，实现对化学镀液的循环使用；
[0022]另外，在进行镀膜作业时，通过在水浴箱内装填液体，并通过电加热片对液体进行加热，通过热传导的方式使得真空内腔中的化学镀液温度升高，为镀膜作业提供所需温度，提高了镀膜效率和镀膜质量。
[0023]本专利技术结构简单，使用方便，在薄壁金属管内外表面制备了超薄且致密的Pd或Pd合金膜，该装置及方法简单实用、效率高、成本较低，可实现大规模工业应用。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面对本专利技术实施例中的附图作简单地介绍。
[0025]图1为本专利技术的结构示意图；
[0026]图2为图1中A处的放大图；
[0027]图3是本专利技术金属管内外表面的Pd膜SEM和EDS图；
[0028]1‑
水浴箱，2
‑
电加热器，3
‑
电加热片，4
‑
密封端盖，5
‑
石英管，6
‑
密封套，7
‑
定位架，8
‑
薄壁金属管，9
‑
循环管路，10
‑
蠕动泵，11
‑
化学镀液存放罐一，12
‑
电磁阀一，13
‑
化学镀液存放罐二，14
‑
电磁阀二，15
‑
抽真空泵。
具体实施方式
[0029]下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。
[0030]其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在薄壁金属管上进行镀膜的镀膜装置，包括水浴箱(1)和镀膜系统，其特征在于，所述镀膜系统包括用于对薄壁金属管(8)进行定位的定位机构，薄壁金属管(8)定位在定位机构的真空内腔中；还包括循环管路(9)、蠕动泵(10)、抽真空泵(15)、化学镀液存放罐一(11)、化学镀液存放罐二(13)、电磁阀一(12)和电磁阀二(14)，所述循环管路(9)的端部分别与定位机构的真空内腔相连通，所述蠕动泵(10)安装在循环管路(9)上，所述电磁阀一(12)和所述电磁阀二(14)均安装在循环管路(9)上，化学镀液存放罐一(11)通过输送管与电磁阀一(12)的其中一个接口连通，化学镀液存放罐二(13)通过输送管与电磁阀二(14)的其中一个接口连通，电磁阀二(14)的余下一个接口上设有负压抽气管，所述抽真空泵(15)安装在负压抽气管上。2.根据权利要求1所述的一种在薄壁金属管上进行镀膜的镀膜装置，其特征在于，所述水浴箱(1)的内壁上设有电加热片(3)，所述水浴箱(1)的外壁上设有电加热器(2)，且电加热片(3)与所述电加热器(2)相连接。3.根据权利要求1所述的一种在薄壁金属管上进行镀膜的镀膜装置，其特征在于，所述电磁阀一(12)为三通电磁阀，所述电磁阀二(14)为四通电磁阀。4.根据权利要求1所述的一种在薄壁金属管上进行镀膜的镀膜装置，其特征在于，所述定位机构包括端部密封端盖(4)、石英管(5)、密封套(6)和定位架(7)，所述石英管(5)通过密...

【专利技术属性】
技术研发人员：李新中，杨宇昕，刘京京，
申请(专利权)人：王声兰，
类型：发明
国别省市：