CN207685395U - 一种金属包覆型复合粉体电镀装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了核壳材料生产设备技术领域的一种金属包覆型复合粉体电镀装置，旨在解决现有工艺沉积速率低，镀层粗糙，不致密，粉体团聚的技术问题；包括电源和首尾依次相连通的电镀槽、循环泵、储液槽，所述电镀槽外部设有导电外壳、内部设有透水隔层以使电镀槽内部形成内腔和外腔，所述电源的负极连接端与导电外壳电连接、正极连接端伸入所述内腔以使电镀时导电外壳作为阴极以还原金属阳离子、内腔的金属粉末作为阳极以析出金属阳离子；使用本装置可以方便廉价地在导电粉体外包覆一层金属相，形成结合良好的核壳型复合材料，本实用新型具有沉积速率快、镀层平滑、致密的优点。

Description

一种金属包覆型复合粉体电镀装置

技术领域

本实用新型涉及核壳材料生产设备技术领域，具体涉及一种金属包覆型复合粉体电镀装置。

背景技术

金属包覆型复合粉体是一种新型的多相复合的粉末冶金材料，它品种众多、性能独特，已广泛的用于国防工业、机械制造、化工化学等领域。根据核壳结构的不同，金属包覆型复合粉体大体可以分为三种类型，金属-碳材料、金属一陶瓷、金属-金属材料。

金属包覆型复合粉体的制备方法通常有以下几种:球磨法、浸渍法、溶胶-凝胶法、共沉淀法、化学镀和电镀法等。球磨法方法简单，粉末中金属的含量容易控制，但是较难形成包覆型的复合粉体，尤其是超细粉末，很难混合均匀；溶胶-凝胶法虽然能均匀分散，但从溶液中制得的复合粉体是金属的氧化物，需要在较高的温度下还原，这种工艺既繁琐又容易使颗粒在还原过程中长大，难以制备出细小的粉体；浸渍法和共沉淀法一般只能获得金属含量较低的粉体；化学镀和电镀应用较为广泛，其制备的粉体中金属包覆的均匀性更好，但化学镀前处理工艺复杂，镀液不稳定，镀液成分复杂且制备成本高。电镀与化学镀相比，具有沉积速度更快、镀液稳定性好、成本低廉、对环境更友好、粉体表面金属包覆率高等优点。

但现有电镀装置在制备金属包覆型复合粉体时，普遍存在沉积速率低，镀层粗糙，不致密，粉体团聚等问题。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种金属包覆型复合粉体电镀装置，以解决现有设备沉积速率低，镀层粗糙，不致密，粉体团聚的技术问题。

本实用新型所采用的技术方案为：

设计一种金属包覆型复合粉体电镀装置，包括电源和首尾依次相连通的电镀槽、循环泵、储液槽，所述电镀槽外部设有导电外壳、内部设有透水隔层以使电镀槽内部形成内腔和外腔，所述电源的负极连接端与所述导电外壳电连接、正极连接端伸入所述内腔以使电镀时导电外壳作为阴极以还原金属阳离子、内腔的金属粉末作为阳极以析出金属阳离子。

优选的，所述电镀槽的上部呈圆柱型且设有排液口、下部呈圆锥型且设有进液口。

优选的，所述导电外壳上对称设有两对超声振子。

优选的，所述透水隔层为透水陶瓷薄膜。

优选的，所述电镀槽和循环泵之间的连接管道上设有流量计。

优选的，所述电镀槽顶部设有与所述内腔相通的补料口以用于随时向所述内腔补充镀层金属粉末。

与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果是：

1、使用本装置可以方便廉价地在可导电粉体（石墨粉、焦炭粉、金属粉末）外包覆一层金属相（铜、镍、银），形成结合良好的核壳型复合材料。

2、本装置在阴极导电外壳上设有超声振子，使粘附在阴极（导电外壳）表面的导电粉体颗粒重新回到镀液，防止镀层金属在导电粉体表面的过度沉积，使镀层致密、均匀。

3、本装置以粉末镀层材料取代阳极棒，有利于镀液中阳离子的补充，尤其是在电镀过程中，当镀液阳离子严重不足时，无需中断电镀、抽出阳极棒以进行更换，只需要向内腔中补入镀层粉末状材料即可，而且由于透水陶瓷薄膜的阻隔，镀层粉末回收方便、不会进入储液槽。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为电镀槽结构示意图；

1为电镀槽，2为循环泵，3为流量计，4为储液槽，5为电源，6为超声振子，7为粉末铜，11为排液口，12为导电外壳，13为透水陶瓷薄膜，14为进液口，15为外腔，16为内腔，17为补料口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本实用新型的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本实用新型，并不以任何方式限制本实用新型的范围。以下实施例中所涉及的零部件、结构、机构等器件，如无特别说明，则均为常规市售产品。

实施例：如图1-图2所示，一种金属包覆型复合粉体电镀装置，包括循环泵2、储液槽4、电镀槽1以及流量计3，电镀槽1外部设有导电外壳12（本实施例中为不锈钢材质）、内部设有透水陶瓷薄膜13以使电镀槽1内部形成内腔16和外腔15，透水陶瓷薄膜13外形与导电外壳12保持一致；电镀槽1上部呈圆柱型且设有排液口11、下部呈圆锥型且设有进液口14以用于镀液的进入与排出，排液口11与储液槽4顶部相连通，进液口14、流量计3、循环泵2和储液槽4底部依次由管道连通；电镀槽1的顶部还设有用于向内腔16补入粉末铜7的补料口17。

该装置还包括电源5（本实施例中为直流电源），电源5的负极连接端与导电外壳12电连接、正极连接端伸入内腔16以使镀液、导电外壳12和电源5构成一回路，电镀时导电外壳12作为阴极以还原金属阳离子、内腔16的粉末铜7作为阳极以析出金属阳离子。

导电外壳12上对称设有两对超声振子6。

上述金属包覆型复合粉体电镀装置的操作使用方法如下：

下面以制备铜包石墨粉体为例进行说明，具体操作步骤如下：

镀前处理：

配制除油剂并对石墨粉除油；配制镀液。

电镀：

将镀液加入到储液槽4中，加入镀前处理后的石墨粉，启动外置循环泵2，调节流量计3使镀液通过管道从储液槽4经过流量计3、进液口14进入外腔15，再经过排液口11流回到储液槽4循环流动。

开启直流电源5电镀，镀液中的Cu²⁺在阴极（导电外壳12）表面析出并包覆于石墨粉表面，内腔中的粉末铜7被氧化成Cu²⁺而补充到镀液中去；同时启动阴极导电外壳12上的超声振子6，使粘附在阴极（导电外壳12）表面的石墨粉颗粒重新回到镀液，防止铜在石墨颗粒表面的过度沉积，使铜镀层致密、均匀。

镀后处理：

电镀结束后，将包覆了金属的粉末取出，用去离子水洗涤干净，加入到苯并三氮唑溶液中钝化，之后将钝化后的粉末抽滤，洗涤干净后烘干即可。

本装置以粉末铜7取代阳极棒，有利于镀液中Cu²⁺的补充，尤其是在电镀过程中，当镀液中Cu²⁺严重不足时，无需中断电镀、抽出阳极棒以进行更换，只需要通过补料口17向内腔16中补入粉末铜7即可，而且由于透水陶瓷薄膜13的阻隔，粉末铜7回收方便、不会进入储液槽4。

使用本装置进行石墨粉镀铜的生产时，由于透水陶瓷薄膜13的阻隔，可以使粉末铜7和铜包石墨粉分别处于相互隔绝的两个空间，过滤时不会相互影响，从而使制得的铜包石墨粉体杂质较少。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种金属包覆型复合粉体电镀装置，包括电源和首尾依次相连通的电镀槽、循环泵、储液槽，其特征在于：所述电镀槽外部设有导电外壳、内部设有透水隔层以使电镀槽内部形成内腔和外腔，所述电源的负极连接端与所述导电外壳电连接、正极连接端伸入所述内腔以使电镀时导电外壳作为阴极以还原金属阳离子、内腔的金属粉末作为阳极以析出金属阳离子。

2.根据权利要求1所述的金属包覆型复合粉体电镀装置，其特征在于：所述电镀槽上部呈圆柱型且设有排液口、下部呈圆锥型且设有进液口。

3.根据权利要求1所述的金属包覆型复合粉体电镀装置，其特征在于：所述导电外壳上对称设有两对超声振子。

4.根据权利要求1所述的金属包覆型复合粉体电镀装置，其特征在于：所述透水隔层为透水陶瓷薄膜。

5.根据权利要求1所述的金属包覆型复合粉体电镀装置，其特征在于：所述电镀槽和循环泵之间的连接管道上设有流量计。

6.根据权利要求1所述的金属包覆型复合粉体电镀装置，其特征在于：所述电镀槽顶部设有与所述内腔相通的补料口。