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电镀铂对多孔纯钛板孔隙率的影响

放大字体  缩小字体发布日期:2012-06-12  浏览次数:1029
核心提示:  电镀铂对多孔纯钛板孔隙率的影响  许忠国,汤慧萍  西北有色金属研究院,金属多孔材料国家重点实验室,陕西 西安710016 
   电镀铂对多孔纯钛板孔隙率的影响

  许忠国,汤慧萍

  西北有色金属研究院,金属多孔材料国家重点实验室,陕西 西安710016

  摘要:本文通过多孔纯钛板表面电镀铂实验,研究了多孔纯钛板表面电镀铂时基体板材孔隙率的变化。结果表明,在多孔钛板镀铂工艺中,随着活化处理时间的延长,多孔纯钛板孔隙率增加;随着镀铂层厚度的增加,孔隙率降低。要精确控制电镀后孔隙率的变化,目前尚存在困难。

  关键词:多孔纯钛板;电镀铂;孔隙率

  1·前言

  纯钛上镀铂电极具有良好的导电性、化学和电化学稳定性、耐蚀性、机械强度和催化活性高、选择性和实用性好等优点,广泛用于电子工业、冶金工业、贵金属电镀及水处理等行业[1]。

  钛是活性很强的一种金属,在纯钛上直接电镀铂是非常困难的。尤其对于多孔纯钛板,其孔洞内的除油、酸洗和活化是否彻底对镀层的均匀性、基体与镀层的结合力起着关键作用。在多孔材料镀铂工艺中,影响多孔材料孔隙率主要有两个步骤,一个是材料在电镀前的活化处理,另一个是在电镀铂镀层的厚度,本文实验结果可以为得到适当孔隙率的钛板材镀铂工艺提供指导。

  2·实验材料及实验过程

  2.1实验用多孔钛板的生产

  采用Ti纯度≥99%,选择粒度为-260目~280目氢化脱氢钛粉,经震动装粉,松装烧结制备出厚度约为为0.25mm的多孔薄纯钛板。所制备的多孔纯钛板化学成分相关物理参数见表1和表2。

  


 

  2.2多孔钛板电镀铂

  在电镀前,多孔钛板需经过除油、除锈、活化处理,活化过程采用10%H2C2O4溶液,电炉加热至沸腾。然后采用氨基磺酸镀铂溶液体系进行电镀铂处理。

  3·实验结果及分析

  3.1活化过程对多孔钛板孔隙率的影响

  根据实验前活化处理工艺,可以看出,加热时间是影响孔隙率变化的唯一因素。表3和图1显示同一块多孔材料分别加热30分钟、40分钟和60分钟后检测其孔隙率的变化和形貌。

  


 

  图1.活化不同时间对多孔钛板孔隙率的影响

  从表3和图1中孔隙率数值和孔隙透光形貌可以看出,随着活化时间的增加,钛板的孔隙率增加。为控制板材原始孔隙率,并进行充分活化,所以对多孔钛板的活化处理时间有一个最佳时间,在保证活化效果的情况下,活化时间可以选择为30分钟。

  3.2镀层厚度对孔隙率的影响

  多孔钛板的电镀采用氨基磺酸镀铂溶液体系,根据法拉第电解定律,电镀时间和电流密度影响镀层厚度,在电流密度不变的条件下图2和表4显示了不同电镀时间对镀层厚度的影响以及由此导致的孔隙率的变化。可以看出,镀层与基体结合牢固,随着电镀时间的延长,镀层厚度增加,孔隙率降低,当电镀时间为30分钟,镀层为1.0μm时,降低的孔隙率抵消了活化处理导致的孔隙率增加,电镀后孔隙率和原始钛板孔隙率相同,当电镀时间超过30分钟时,电镀后孔隙率将低于原始板材孔隙率。

  

 

  

 

  3.3不同批次钛板镀铂前后孔隙率变化

  不同批次钛板经过除油等前处理、活化30分钟、电镀60分钟(镀层厚度约2μm)后制备的批量样品进行抽检,其结果如表5所示。从目前抽检的结果看,在电镀工艺相同的条件下,电镀后孔隙率的变化呈现一定的波动性和无规律性,所以要获得精确的电镀后孔隙率,目前还有一定的困难。

  

 

  4·结论

  (1)在电镀的前处理过程中,活化过程对孔隙率的影响较大,活化时间越长,多孔纯钛板的孔隙率增加越大。

  (2)电镀过程中镀层的厚度影响多孔材料孔隙率的变化,镀层越厚孔隙率降低越多。

  (3)要精确电镀后孔隙率的变化,目前还存在一定困难。

  参考文献

  [1]杜继红,等.镀铂多孔金属钛性能的研究,表面技术,2009.6.

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