專利名稱：制氟用碳陽極的熱噴涂處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種對制氟用碳陽極進行涂覆一種金屬涂層材料的方法，具體涉及一種對制氟用碳陽極進行火焰熱噴涂表面處理的方法。
背景技術(shù)：
氟是迄今為止人類發(fā)現(xiàn)的最活潑的元素，由于它具有強烈的化學反應(yīng)性，因此大氣中幾乎不存在高濃度的單質(zhì)氟。氟幾乎能同所有的金屬或非金屬發(fā)生強烈的放熱反應(yīng)， 可氧化一切有機物，使之燃燒甚至強烈爆炸。因此，使用和處理氟或含氟氣體十分危險。 同時氟又是一種用途相當廣泛的元素，火箭燃料中的氧化劑，分離鈾同位素，半導(dǎo)體氟激光刻蝕，大功率的氟激光切割與焊接，準分子激光器美容及近視眼治療等，都使用氟或含氟氣體。近幾年我國使用氟氣的領(lǐng)域逐年增多，用量也不斷增大，因此深入研究電解制氟技術(shù)，意義十分重大。氟氣的制備工業(yè)上采用中溫電解法，其中制氟電解槽中用的陽極材料——碳陽極，是重要的電極用品。在傳統(tǒng)電解槽中，一排碳陽極及夾板用螺栓固定在一個共用金屬吊架上由于碳陽極材料表面凹凸不平，內(nèi)部有氣孔，在電解生產(chǎn)中，碳陽極與銅部件連接處接觸不良，電解液滲透，引起局部電阻增加、電極發(fā)熱，造成碳陽極斷裂。不但會減少陽極的數(shù)量、降低氟氣的產(chǎn)量，增加電解槽的能耗，直接影響電解制氟的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。因此要求發(fā)明一種方法，它能在碳陽極部件上提供一種牢固結(jié)合并具有壽命延長、電阻較低的涂層，來提高碳陽極與銅梁電接觸性能，避免電解液滲透，減小接觸電阻，對碳陽極進行熱噴涂處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點而提出的，其目的是提供一種對制氟用碳陽極進行火焰熱噴涂表面處理的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種制氟用碳陽極的熱噴涂處理方法，包括以下步驟
(i)工件表面凈化和預(yù)處理
用氧-乙炔火焰槍對碳陽極基體進行火焰烘烤，對碳陽極基體表面凈化處理，控制工件表面溫度100 200°C ；
對碳陽極基體進行噴砂，壓縮空氣壓力0. 5 0. 7 kg /cm2,噴砂后的表面粗糙度為 Sa2. 5 級；
(ii)噴涂金屬銅涂層
采用火焰噴槍對碳陽極基體噴涂金屬銅涂層，材料為噴涂銅絲或銅粉末，噴槍的火焰中心線與工件軸線垂直相交，誤差為士5°C，噴距200 250mm，噴涂過程中工件溫度控制在 150 200°C ；(iii)對涂層機械加工
對噴涂后的碳陽極基體進行磨削、拋光，即為成品；
所述的碳陽極基體上的金屬涂層的厚度在0. 5 0. 9mm。所述的碳陽極基體上的金屬涂層的粗糙度為RaO. 5 1. 0 μ m。本發(fā)明操作簡便，涂層提高了碳陽極表面的平整度和光潔度，使碳陽極與銅夾板之間的接觸良好、接觸電阻減小，具有極佳的導(dǎo)電性能并能抗氟氣及氟化氫腐蝕，增加了碳陽極的壽命。
具體實施例方式下面，結(jié)合實施例對本發(fā)明的制氟用碳陽極的熱噴涂處理方法進行詳細說明 一種制氟用碳陽極的熱噴涂處理方法，包括以下步驟
(i)工件表面凈化和預(yù)處理
用氧-乙炔火焰槍對碳陽極基體進行火焰烘烤，對碳陽極基體表面凈化處理，控制工件表面溫度100 200°C ；
對碳陽極基體進行噴砂，壓縮空氣壓力0. 5 0. 7 kg /cm2,噴砂后的表面粗糙度達到 Sa2. 5 級。(ii)噴涂金屬銅涂層
采用火焰噴槍對碳陽極基體噴涂金屬銅涂層，材料為噴涂銅絲或銅粉末，噴槍的火焰中心線與工件軸線垂直相交，誤差為士5°C，噴距200 250mm，控制O2 15 18SCFM、 C3H6:200 M0SCFH，噴涂過程中工件溫度控制在150 200°C。(iii)對涂層機械加工
對噴涂后的碳陽極基體進行磨削、拋光，即為成品。在碳陽極基體上的金屬涂層通常具有的厚度在0. 5 0. 9mm之間，粗糙度達到 RaO. 5 1. 0 μ m。實施例1
采用氧-乙炔火焰火焰烘烤對制氟用碳陽極基體表面凈化處理，工件表面溫度100°C。對碳陽極基體進行噴砂，壓縮空氣壓力0. 5 kg /cm2,噴砂后的表面粗糙度達到 Sa2. 5 級。對碳陽極基體噴涂金屬銅涂層，采用火焰噴槍對碳陽極基體噴涂金屬銅涂層，材料為噴涂銅絲，噴槍的火焰中心線與工件軸線垂直相交，噴距200mm ；參數(shù)控制仏15SCFM、 C3H6:200SCFH ；噴涂過程中工件溫度控制在150°C，涂層厚度0. 5mm。對噴涂后的碳陽極基體進行磨削、拋光，磨削的表面粗糙度達到RaO. 5 μ m,即為成
ρ
BFI ο實施例2
采用氧-乙炔火焰火焰烘烤對制氟用碳陽極基體表面凈化處理，工件表面溫度150°C。對碳陽極基體進行噴砂，壓縮空氣壓力0. 6 kg /cm2,噴砂后的表面粗糙度達到 Sa2. 5 級。對碳陽極基體噴涂金屬銅涂層，采用火焰噴槍對碳陽極基體噴涂金屬銅涂層，材料為噴涂銅絲，噴槍的火焰中心線與工件軸線垂直相交，噴距225mm ；參數(shù)控制仏16SCFM、C3H6:220SCFH ；噴涂過程中工件溫度控制在180°C，涂層厚度0. 7mm。對噴涂后的碳陽極基體進行磨削、拋光，磨削的表面粗糙度達到RaO. 8 μ m,即為成
ρ
BFI ο實施例3
采用火焰烘烤對制氟用碳陽極基體表面凈化處理，用氧-乙炔火焰槍對碳陽極基體進行火焰烘烤，工件表面溫度200°C ；
對碳陽極基體進行噴砂，壓縮空氣壓力0. 7 kg /cm2,噴砂后的表面粗糙度達到5
級；
對碳陽極基體噴涂金屬銅涂層，采用火焰噴槍對碳陽極基體噴涂金屬銅涂層，材料為銅粉末；噴槍的火焰中心線與工件軸線垂直相交，噴距250mm;參數(shù)控制O2 =ISSCFM, C3H6:240SCFH ；噴涂過程中工件溫度控制在200°C，涂層厚度0. 9mm。對噴涂后的碳陽極基體進行磨削、拋光，磨削的表面粗糙度達到Ral. 0 μ m,即為成
P
ΡΠ O本發(fā)明操作簡便，涂層提高了碳陽極表面的平整度和光潔度，使碳陽極與銅夾板之間的接觸良好、接觸電阻減小，具有極佳的導(dǎo)電性能并能抗氟氣及氟化氫腐蝕，增加了碳陽極的壽命。
權(quán)利要求
1.一種制氟用碳陽極的熱噴涂處理方法，其特征在于包括以下步驟(i)工件表面凈化和預(yù)處理用氧-乙炔火焰槍對碳陽極基體進行火焰烘烤，對碳陽極基體表面凈化處理，控制工件表面溫度100 200°C ；對碳陽極基體進行噴砂，壓縮空氣壓力0. 5 0. 7 kg /cm2,噴砂后的表面粗糙度為 Sa2. 5 級；(ii)噴涂金屬銅涂層采用火焰噴槍對碳陽極基體噴涂金屬銅涂層，材料為噴涂銅絲或銅粉末，噴槍的火焰中心線與工件軸線垂直相交，誤差為士5°C，噴距200 250mm，噴涂過程中工件溫度控制在 150 200°C ；(iii)對涂層機械加工對噴涂后的碳陽極基體進行磨削、拋光，即為成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制氟用碳陽極的熱噴涂處理方法，其特征在于所述的碳陽極基體上的金屬涂層的厚度在0. 5 0. 9mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制氟用碳陽極的熱噴涂處理方法，其特征在于所述的碳陽極基體上的金屬涂層的粗糙度為RaO. 5 1. 0 μ m。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制氟用碳陽極的熱噴涂處理方法，包括以下步驟(i)用氧-乙炔火焰槍對碳陽極基體進行火焰烘烤和噴砂，對碳陽極基體表面凈化處理；(ⅱ)采用火焰噴槍對碳陽極基體噴涂金屬銅涂層，(ⅲ)對噴涂后的碳陽極基體進行磨削、拋光，即為成品。本發(fā)明操作簡便，涂層提高了碳陽極表面的平整度和光潔度，使碳陽極與銅夾板之間的接觸良好、接觸電阻減小，具有極佳的導(dǎo)電性能并能抗氟氣及氟化氫腐蝕，增加了碳陽極的壽命。
文檔編號C25B11/12GK102337491SQ201110332060
公開日2012年2月1日 申請日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者仝慶, 劉永生, 崔學文, 賀鄧 申請人:核工業(yè)理化工程研究院華核新技術(shù)開發(fā)公司