[实用新型]用于研究纳米复合镀工艺条件的实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电镀工艺实验装置，特别是涉及一种复合电镀工艺实验装置，应用于属于材料表面工程技术领域。

背景技术

纳米电镀是利用电镀技术的特点在材料表面获得纳米材料性能的技术，从而为纳米材料的应用提供了一种最为简便和较为经济的方法。而现在进入实用阶段的纳米电镀技术，主要是指复合镀技术。在基质镀液中加入纳米粒子来获得纳米复合镀层是纳米电镀得以广泛应用的一个重要而又简便的方法。纳米复合镀层具有良好的耐磨损性能、耐腐蚀性能、耐高温氧化性能等，因此纳米复合镀层广泛应用于金属零部件的表面改性、切削刀具、磁性记忆等方面。在纳米复合镀的制备过程中，纳米粒子的加入量、温度、电流密度、搅拌速率，镀液pH值等工艺条件都将影响镀层的外观和性能。在实用生产前，都将在实验室进行各工艺参数的的影响规律，为制备性能优异的纳米复合镀层提供依据。但是，现有的相关制备设备往往可调节参数较少，精度较小而且往往是价格昂贵的大中型设备，并不适合实验室进行研究。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，针对影响纳米复合镀层性能的工艺参数繁多，提供一种用于研究纳米复合镀工艺条件的实验装置，该装置操作过程简单方便，可精确调节纳米复合镀层各种工艺参数，极大的提高了科研工作效率，为制备高性能复合镀层提供帮助。

为达到上述发明创造目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种用于研究纳米复合镀工艺条件的实验装置，主要包括电源、电镀槽槽体、电镀槽槽盖、阳极电极和阴极电极，由电镀槽槽体和电镀槽槽盖构成电镀槽的密闭空间，电镀液位于电镀槽的密闭空间内，阳极电极与电源的正极输出端相连接，阴极电极与电源的负极输出端相连接，电镀槽的辅助设备包括温控装置、电镀液机械搅拌装置和电极阴阳极间距离调整装置，温控装置由加热套、热电偶和数码控温仪构成，电镀槽槽体活动嵌入加热套中，加热套内表面与电镀槽槽体传热并向电镀液内部输送热量，热电偶一端的温度感应端浸入电镀液中，热电偶另一端与数码控温仪的信号接收端连接，数码控温仪的加热指令输出端与加热套的指令接收端连接，电镀液机械搅拌装置由搅拌叶片、叶片中心轴、机械搅拌电机及控制器、减速器和支撑架组成，机械搅拌电机及控制器的基座固定在支撑架上，机械搅拌电机及控制器的电机主轴通过减速器连接叶片中心轴的被传动端，叶片中心轴的自由端固定安装搅拌叶片，搅拌叶片浸入电镀液中，通过机械搅拌电机及控制器驱动搅拌叶片对电镀液进行机械搅拌，在电镀槽槽盖上设有镂空的细长矩形开口，在电镀槽槽盖上沿着开口处设有长度刻度线，阳极电极和阴极电极悬垂安置在开口处，阴阳极间距离根据实验设定距离和电镀槽槽盖上沿着开口处设有长度刻度线进行自由调节，热电偶和连接叶片中心轴也悬垂安置在电镀槽槽盖的开口处，热电偶、叶片中心轴、阳极电极和阴极电极之间的相对位置可调。

作为本实用新型技术方案的改进，电镀槽的辅助设备还包括超声波搅拌装置，超声波搅拌装置由超声探头和超声发生控制器构成，超声探头的下部超声波输出部分浸入电镀液中，超声探头的顶部与超声发生控制器的输出端连接，超声探头也悬垂安置在电镀槽槽盖的开口处，超声探头至少设置2个，超声探头相对于热电偶、叶片中心轴、阳极电极或阴极电极之间的相对位置可调。

本实用新型与现有技术相比较，具有如下实质性特点和优点：

1. 本实用新型用于研究纳米复合镀工艺条件的实验装置主要解决现有的相关设备往往结构复杂、价格昂贵和可调节工艺参数较少而且不适用于实验室内的问题，本实用新型装置的热电偶和数码控温仪组成的控温装置能精确调节镀液温度，电镀槽和加热套分离方便清洗及更换。

2. 使用本实用新型用于研究纳米复合镀工艺条件的实验装置过程中，将镀液装入干净的镀槽内，盖上槽盖后将超声探头，热电偶，机械搅拌器，阴阳极固定在槽盖的开口处，阴阳极间距离及其他个部件的位置可以自由调节。

3. 本实用新型在电镀前通过大速率的机械搅拌及两个超声探头的协调作用，可以将纳米粒子均匀分散于镀液中。

4. 本装置结构简单，操作方便，安全稳定，并且可全面调节复合镀工艺参数等特点，为研究纳米复合镀工艺提供了理想的条件。

附图说明

图1是本实用新型实施例一用于研究纳米复合镀工艺条件的实验装置结构示意图。

图2是本实用新型实施例一的电镀槽槽盖结构示意图。

图3是本实用新型实施例二用于研究纳米复合镀工艺条件的实验装置结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的优选实施例结合附图说明如下：