[发明专利]一种镀铂的钛钯合金板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于耐腐蚀电极制备技术领域，特别涉及一种镀铂的钛钯合金板及其制备方法。

背景技术

在材料表面改性处理中，电化学表面加工处理是一种常用的技术，如采用电解或电镀方法，使材料表面形成特殊的功能涂层，以满足其使用要求。在腐蚀性介质中使用的材料，或者用作电解或电镀的不溶阳极(尺寸稳定电极，DSA)的材料，一般要使用惰性材料或耐腐蚀强的材料，如石墨、耐蚀不锈钢、铅合金、镍合金、钛和钛合金等。贵金属涂层(金、铂和铑等)材料具有优良的耐腐蚀性，广泛用于电接触材料和电解电镀阳极。电解/电镀一般是在酸性或碱性溶液中使用，溶液腐蚀性强，电极本身要具有优良的电化学催化反应活性和导电性能，同时要求电极要具有优良的耐腐蚀性和稳定性，在保证电解和电镀生产质量的同时尽可能降低电化学反应过程的能耗。

钛钯合金(Ti-0.2％Pd)的致钝电位较负，表面易形成一层薄而致密的氧化膜，在许多介质中具有很强的钝化倾向和钝态稳定性。钛钯合金在许多介质(如酸性、中性、弱还原性和氧化性介质等)中具有优良的耐腐蚀性，具有优良的抗点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、磨蚀、疲劳腐蚀和应力腐蚀等性能。

钛钯合金表面涂覆铂，可用作电解或电镀阳极，这种电极既能保持优良的电化学催化反应活性和导电性，又具有很强的耐腐蚀性和稳定性。即使使用在强酸溶液中，仍具有优良的耐蚀性。如果使钛钯合金与铂镀层牢固结合，铂镀层致密且具有一定厚度，这样的铂涂层电极在电化学工作环境(电解、电泳、电渗和电镀等)中具有优良的电化学催化活性、导电性和稳定性，能够满足高电压、大电流和长时间稳定运行的需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种镀铂的钛钯合金板及其制备方法。

一种镀铂的钛钯合金板，其特征在于，以钛钯合金板为基体，钛钯合金板表面镀镍层后电镀铂层，钛钯合金板厚度为2～3mm，镍层厚度为1～1.5μm，铂镀层厚度为5～8μm。

钛钯合金板基体与铂镀层之间的结合力为22～28MPa。

所述铂镀层中铂的重量百分比≥99.9％。

一种镀铂的钛钯合金板的制备方法，其特征在于，该方法步骤如下：

(1)钛钯合金板成形：选取厚度为2～3mm的钛钯合金板，并裁剪；

(2)钛钯合金板表面处理：对钛钯合金板喷砂处理后，除油并去除氧化膜；

(3)化学镀镍：经表面处理的钛钯合金板进行化学镀镍，镍层厚度为1～1.5μm，镀镍后放入清水中洗净；

(4)电镀铂：以步骤(3)的化学镀镍后的钛钯合金板为阴极，在其上电镀一层厚5～8μm的铂，镀铂后放入清水中洗净；

(5)热处理：置于有氩气保护的真空热处理炉中进行，热处理温度为500℃，时间为2.5小时，随炉冷却，得镀铂的钛钯合金板。

步骤(3)所述化学镀镍镀液组成为：NiSO₄·7H₂O：40g/L，NaH₂PO₂·H₂O：20g/L，NH₄Cl：40g/L，Na₃C₆H₅O₇·2H₂O，80g/L，镀液pH为9.0，温度：85～90℃，化学镀时间为8～15分钟。

步骤(4)所述电镀铂以铂网为阳极，电镀时控制阴极电流密度为2A/dm²，阴阳极间距0.5～1cm，槽电压2.6～3.5V，电镀液pH值9～12，温度90～95℃，电镀时间5～60小时。

所述电镀液组成为：P盐[(NH₃)₂Pt(NO₂)₂·2H₂O]：25g/L，硝酸铵(NH₄NO₃)：100g/L，亚硝酸钠(NaNO₂)：10g/L，氢氧化铵(NH₄OH)：55g/L，十二烷基磺酸钠：0.02g/L，糖精：0.02g/L，1，4-丁炔二醇：0.05g/L。

按一定尺寸裁剪2～3mm厚的钛钯合金板，经喷砂、除油和除氧化膜处理，除去表面油污和氧化膜，采用上述化学镀镍工艺镀镍，镀镍后放入清水中洗净，然后按上述电镀铂工艺镀铂，镀铂后放入清水中洗净，置于有氩气保护的真空热处理炉中进行热处理。热处理结束后，用测厚仪测量铂镀层的厚度，用拉伸法测量镀层结合力，用扫描电镜观察铂镀层的表面状态。