一种耐腐蚀电极的制备方法技术

本发明专利技术属于电极材料技术领域，具体涉及一种耐腐蚀电极的制备方法。本发明专利技术采用激光熔覆法一步制备的亚氧化钛涂层与电极底片之间的结合为冶金结合，其结合强度高于通过预制二氧化钛涂层后还原制得的亚氧化钛涂层，高结合强度使其能承受因热膨胀系数差异产生的应力，保证亚氧化钛涂层与电极底片结合良好及界面电阻较低，从而使其具有较高的电流及电化学氧化降解效率。此外，本发明专利技术通过激光熔覆在电极底片上一步制得亚氧化钛涂层，不需要预制二氧化钛涂层再还原为亚氧化钛涂层，简化制备过程，提高制备效率，自动化程度高，工艺稳定性好，利于规模化生产。于规模化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种耐腐蚀电极的制备方法


[0001]本专利技术属于电极材料
，具体涉及一种耐腐蚀电极的制备方法。

技术介绍

[0002]含有机物的污水难降解为无害的无机物，含有害有机物的废水包括医药废水、酚类废水和印染废水。有害有机废水排放到自然界中会严重污染生态环境，阻碍社会的可持续发展。保护生态环境需要有效降解污水中的有机物，电化学氧化法是一种降解废水中有机物的方法，有机物在阳极表面被氧化降解为无害的无机物。
[0003]电化学氧化法降解有机物的效率与阳极材料有关，使用较高电化学活性的阳极材料能提升降解有机物的效率。亚氧化钛是一种电化学氧化法的阳极材料，其具有较大的电导率、较高的析氧电位及较好的耐腐蚀性。因此，亚氧化钛具有较高的电化学氧化活性，适合用作电化学氧化法的阳极材料。
[0004]在制备亚氧化钛电极过程中，一般是先制备二氧化钛涂层，后将二氧化钛涂层还原为亚氧化钛涂层，得到亚氧化钛电极。但是这种制备亚氧化钛电极的方法步骤较多，制备效率较低，制备过程自动化程度低，工艺稳定性差，不利于规模化生产。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种耐腐蚀电极的制备方法，该制备方法能够一步在电极底片上制得亚氧化钛涂层，不需要在电极底片上预制二氧化钛涂层再还原为亚氧化钛涂层，简化制备过程，提高制备效率，自动化程度高，稳定性好，该方法制备得到的耐腐蚀电极具有较高的电化学氧化降解效率。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种耐腐蚀电极的制备方法，包括以下步骤：
[0008]将含钛混合料粉送粉至激光熔覆的作用区通过激光熔覆在电极底片上形成亚氧化钛涂层，得到耐腐蚀电极；所述含钛混合料粉包括钛粉和二氧化钛粉；所述激光熔覆所用激光的功率2.3～2.7kW。
[0009]优选的，所述钛粉的粒径为500～1000目。
[0010]优选的，所述二氧化钛粉的粒径为500～1000目。
[0011]优选的，所述钛粉和二氧化钛粉的质量比为4～8:10。
[0012]优选的，所述激光熔覆所用激光的光斑直径为2～4mm。
[0013]优选的，所述激光熔覆的搭接率为40～60％。
[0014]优选的，所述送粉的速率为0.1～0.5r/min。
[0015]优选的，所述电极底片为钛片。
[0016]优选的，所述激光熔覆的速度为1～5mm/s。
[0017]优选的，所述亚氧化钛涂层的厚度为5～50μm。
[0018]本专利技术提供了一种耐腐蚀电极的制备方法，包括以下步骤：将含钛混合料粉送粉
至激光熔覆的作用区通过激光熔覆在电极底片上形成亚氧化钛涂层，得到耐腐蚀电极；所述含钛混合料粉包括钛粉和二氧化钛粉；所述激光熔覆所用激光的功率2.3～2.7kW。本专利技术采用激光熔覆法制备亚氧化钛涂层，在激光熔覆过程中，电极底片表层被熔化，亚氧化钛与电极底片之间的结合为冶金结合，结合强度高于通过预制二氧化钛涂层后还原制得的亚氧化钛涂层，本专利技术制备的亚氧化钛涂层的高结合强度能承受因热膨胀系数差异产生的应力，保证亚氧化钛涂层与电极底片结合良好及界面电阻较低，电极的电流较大，因而本专利技术通过激光熔覆一步制备得到亚氧化钛涂层的耐腐蚀电极与预制二氧化钛涂层再还原得到亚氧化钛涂层的耐腐蚀电极相比具有较高的电化学氧化降解效率。此外，本专利技术通过激光熔覆在电极底片上一步制得亚氧化钛涂层，不需要预制二氧化钛涂层再还原为亚氧化钛涂层，简化制备过程，提高制备效率，自动化程度高，工艺稳定性好，利于规模化生产。
具体实施方式
[0019]本专利技术提供了一种耐腐蚀电极的制备方法，包括以下步骤：
[0020]将含钛混合料粉送粉至激光熔覆的作用区通过激光熔覆在电极底片上形成亚氧化钛涂层，得到耐腐蚀电极；所述含钛混合料粉包括钛粉和二氧化钛粉；所述激光熔覆所用激光的功率2.3～2.7kW。
[0021]如无特殊说明，本专利技术对所用制备原料的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的市售商品即可。
[0022]本专利技术将含钛混合料粉送粉至激光熔覆的作用区通过激光熔覆在电极底片上形成亚氧化钛涂层，得到耐腐蚀电极。
[0023]在本专利技术中，所述含钛混合料粉包括钛粉和二氧化钛粉；所述钛粉的粒径优选为500～1000目，更优选为800～1000目；所述二氧化钛粉的粒径优选为500～1000目，更优选为800～1000目；所述钛粉和二氧化钛粉的质量比优选为4～8:10，更优选为5～7:10。
[0024]在本专利技术中，所述送粉的速率优选为0.1～0.5r/min，更优选为0.2～0.4r/min。
[0025]在本专利技术中，所述电极底片优选为钛片；本专利技术对所述电极底片的尺寸没有特殊限定，根据实际需要选择合适尺寸的电极底片即可。
[0026]在本专利技术中，所述激光熔覆所用激光的功率为2.3～2.7kW，优选为2.4～2.6kW；所述激光熔覆的速度优选为1～5mm/s，更优选为1～2mm/s。
[0027]本专利技术中，激光束会在电极表面移动，直至覆盖整个电极表面为止。
[0028]在本专利技术中，所述激光熔覆所用激光的光斑直径优选为2～4mm，更优选为2～3mm。
[0029]在本专利技术中，所述激光熔覆的搭接率优选为40～60％，更优选为45～55％。
[0030]本专利技术对所述激光熔覆的时间没有特殊限定，根据实际需要选择即可。
[0031]在本专利技术中，所述亚氧化钛涂层的厚度优选为5～50μm，更优选为10～20μm。
[0032]在激光熔覆的过程中，钛粉和二氧化钛粉发生还原反应生成亚氧化钛，亚氧化钛在电极表面形成涂层，得到耐腐蚀电极。
[0033]现有技术在制备二氧化钛涂层及亚氧化钛涂层过程中，由于二氧化钛及亚氧化钛与电极底片的热膨胀系数不同，在升温及降温过程中，二氧化钛及亚氧化钛与电极底片的结合界面会产生应力，在应力作用下会在结合界面产生裂纹，导致亚氧化钛与电极底片之间结合强度较低及界面电阻较大，电极的电流较小，造成电化学氧化降解效率不高。本专利技术
采用激光熔覆法制备亚氧化钛涂层，在激光熔覆过程中，电极底片表层被熔化，亚氧化钛与电极底片之间的结合为冶金结合，结合强度高于通过预制二氧化钛涂层后还原制得的亚氧化钛涂层，本专利技术制备的亚氧化钛涂层的高结合强度能承受因热膨胀系数差异产生的应力，保证亚氧化钛涂层与电极底片结合良好及界面电阻较低，电极的电流较大，因而本专利技术通过激光熔覆一步制备得到亚氧化钛涂层的耐腐蚀电极与预制二氧化钛涂层再还原得到亚氧化钛涂层的耐腐蚀电极相比具有较高的电化学氧化降解效率。
[0034]此外，本专利技术通过激光熔覆在电极底片上一步制得亚氧化钛涂层得到耐腐蚀电极，不需要预制二氧化钛涂层再还原为亚氧化钛涂层，简化制备过程，提高制备效率，自动化程度高，工艺稳定性好，利于规模化生产。
[0035]下面将结合本专利技术中的实施例，对本专利技术中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐腐蚀电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将含钛混合料粉送粉至激光熔覆的作用区通过激光熔覆在电极底片上形成亚氧化钛涂层，得到耐腐蚀电极；所述含钛混合料粉包括钛粉和二氧化钛粉；所述激光熔覆所用激光的功率2.3～2.7kW。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钛粉的粒径为500～1000目。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二氧化钛粉的粒径为500～1000目。4.根据权利要求1或2或3所述的制备方法，其特征在于，所述钛粉和二氧化钛粉的质量比为4～8:10。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨学兵，张林伟，郭炜，余玖明，陈文夫，胡强，
申请(专利权)人：江西省科学院应用物理研究所，
类型：发明
国别省市：