【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冷喷涂，特别涉及一种亚氧化钛表面喷涂金属半导体电极制备方法。
技术介绍
1、作为一种将化学能转化为电能的装置，化学电源是解决当前全球能源短缺的途径之一提高化学电源的能量转化效率和充放电性能，增加必能，延长使用寿命，降低生产成本和贵重金属催化剂的使用量，减少环境污染等，是化学电源领域的首要任务。电极是化学电源的核心部分之一，电极材料的优劣直接关系到化学电源的综合性能。
2、半导体电极是指半导体材料与适当电解液构成的电极体系成为半导体电极。当半导体与电解液接触时，其剩余电荷在电极表面层中分布，形成类似于溶液中离子双电层的空间电荷层。半导体电极受光照激发所产生的空穴与电子分别具有极强的氧化性与还原性，可与电解质溶液发生氧化还原反应，同时空穴与电子在空间电荷区被分离，产生电动势，与对电极形成回路，构成光电化学电池。
3、亚氧化钛（陶瓷）作为一种较为常见的半导体材料，因其良好的性能常被用于制作太阳能电池、光催化剂和其它电化学电极，在这些应用中，亚氧化钛可以作为半导体电极来将光能或化学能转换为电能。但在实际使用中，亚氧化钛在可见光区域的光催化活性不够高，因此常常会对其进行改性以提高其光催化性能，现有技术中，常常采用以下几种方法：
4、1.掺杂改性：将其他元素掺入亚氧化钛中，如氮、铁、铜、银等，可以引入缺陷能级，增加光吸收能力和载流子分离效率。2.复合改性：将亚氧化钛与其他材料复合，如碳材料、石墨烯、二氧化硅等，可以提高光催化活性和稳定性。3.纳米结构改性：通过控制亚氧化钛的纳米结构，如纳米粒
5、但上述几种方法，要么对亚氧化钛的光催化性能改善较小，要么没有完备、易于实现、效果稳定的工艺方法能够进行批量生产加工。因此，亟待专利技术一种对亚氧化钛的光催化性能改善效果良好、难度低易实施、加工效果稳定的半导体电极制备方法。
技术实现思路
1、本申请提供一种亚氧化钛表面喷涂金属半导体电极制备方法，能够解决现有技术中对亚氧化钛半导体电极进行制备时，要么对亚氧化钛的光催化性能改善较小，要么没有完备、易于实现、效果稳定的工艺方法能够进行批量生产加工的问题。
2、本申请中，提供一种亚氧化钛表面喷涂金属半导体电极制备方法，包括：
3、s1.基材准备与预处理：准备需要涂层的亚氧化钛基体，并对其进行表面清理；
4、s2.准备喷涂设备：准备冷喷涂设备，包括喷涂枪、喷涂室、喷涂材料供给系统；
5、s3.准备喷涂材料：将镍粉或钽粉中的其中一种装入喷涂设备的喷涂室中；
6、s4.气体供给：通过喷涂设备，将惰性气体以高压送入喷涂枪，用于加速喷涂材料的喷射；
7、s5.冷喷涂：采用镍粉或钽粉中的其中一种，与高压气体进行混合，当混合气体加速完成后，高压气体会带动镍粉或钽粉形成高速喷射，将混合气体射入工件表面，在亚氧化钛基体表面形成涂层；
8、s6.涂层修补：对涂层出现的缺陷进行局部喷涂来修补；
9、s7.质检：对涂层进行质量检测。
10、一种实施方式中，所述s1基材准备与预处理步骤包括：
11、（1）对亚氧化钛基体进行机械加工，以形成预设形状；
12、（2）对基材进行清洗、喷砂、除油、抛丸除锈、钝化。
13、一种实施方式中，所述s4气体供给步骤包括：将惰性气体预热后再以高压送入喷涂枪。
14、一种实施方式中，所述s4气体供给步骤包括：对惰性气体的预热温度小于600℃。
15、一种实施方式中，所述s5冷喷涂步骤包括：镍粉或钽粉的粒子粒度为1-50um。
16、一种实施方式中，所述s5冷喷涂步骤包括：镍粉喷射的速度处于620-640m/s。
17、一种实施方式中，所述s7质检步骤包括：对涂层进行厚度检测、结合强度检测。
18、综上所述，本申请中，一种亚氧化钛表面喷涂金属半导体电极制备方法，相较于现有技术，具有以下有益效果：
19、（1）冷喷涂技术不同于传统热喷涂（超速火焰喷涂，等离子喷涂，爆炸喷涂等），冷喷涂不需要将喷涂的金属粒子融化，它采用高压气体将金属粒子加速到临界速度，整个过程金属粒子没有被融化，喷涂基体的温度一般也不会超过150℃，因此可以尽量避免因过热而产生的材料相变和氧化问题，保持材料的原始性能，且能够保持较高的涂层附着力，且喷涂的速度也比较快，加工效率较高。
20、（2）向亚氧化钛表面喷涂镍可以实现亚氧化钛的改性：提高亚氧化钛的光催化活性，增加亚氧化钛的光吸收能力，提高亚氧化钛的稳定性。
21、（3）向亚氧化钛表面喷涂钽可以实现亚氧化钛的改性：提高亚氧化钛的光催化活性，增加亚氧化钛的光吸收能力，改善载流子分离效率，提高亚氧化钛的稳定性。
22、（4）提供了一种对亚氧化钛的光催化性能改善效果良好、难度低易实施、加工效果稳定的半导体电极制备方法。
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1.一种亚氧化钛表面喷涂金属半导体电极制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种亚氧化钛表面喷涂金属半导体电极制备方法，其特征在于，所述S1基材准备与预处理步骤包括：
3.根据权利要求1所述的一种亚氧化钛表面喷涂金属半导体电极制备方法，其特征在于，所述S4气体供给步骤包括：将惰性气体预热后再以高压送入喷涂枪。
4.根据权利要求3所述的一种亚氧化钛表面喷涂金属半导体电极制备方法，其特征在于，所述S4气体供给步骤包括：对惰性气体的预热温度小于600℃。
5.根据权利要求1所述的一种亚氧化钛表面喷涂金属半导体电极制备方法，其特征在于，所述S5冷喷涂步骤包括：镍粉或钽粉的粒子粒度为1-50um。
6.根据权利要求1所述的一种亚氧化钛表面喷涂金属半导体电极制备方法，其特征在于，所述S5冷喷涂步骤包括：镍粉喷射的速度处于620-640m/s。
7.根据权利要求1所述的一种亚氧化钛表面喷涂金属半导体电极制备方法，其特征在于，所述S7质检步骤包括：对涂层进行厚度检测、结合强度检测。
【技术特征摘要】
1.一种亚氧化钛表面喷涂金属半导体电极制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种亚氧化钛表面喷涂金属半导体电极制备方法，其特征在于，所述s1基材准备与预处理步骤包括：
3.根据权利要求1所述的一种亚氧化钛表面喷涂金属半导体电极制备方法，其特征在于，所述s4气体供给步骤包括：将惰性气体预热后再以高压送入喷涂枪。
4.根据权利要求3所述的一种亚氧化钛表面喷涂金属半导体电极制备方法，其特征在于，所述s4气体供给步骤包括：对惰性气体的预...
【专利技术属性】
技术研发人员：李羿含，黄成进，张世涛，王亮，
申请(专利权)人：奈文摩尔洛阳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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