客服熱線：
手機版
許忠國，湯慧萍 西北有色金屬研究院，金屬多孔材料國家重點實驗室，陜西 西安710016
摘要：本文通過多孔純鈦板表面電鍍鉑實驗，研究了多孔純鈦板表面電鍍鉑時基體板材孔隙率的變化。結果表明，在多孔鈦板鍍鉑工藝中，隨著活化處理時間的延長，多孔純鈦板孔隙率增加;隨著鍍鉑層厚度的增加，孔隙率降低。要精確控制電鍍后孔隙率的變化，目前尚存在困難。
關鍵詞：多孔純鈦板;電鍍鉑;孔隙率
1·前言
純鈦上鍍鉑電極具有良好的導電性、化學和電化學穩定性、耐蝕性、機械強度和催化活性高、選擇性和實用性好等優點，廣泛用于電子工業、冶金工業、貴金屬電鍍及水處理等行業[1]。
鈦是活性很強的一種金屬，在純鈦上直接電鍍鉑是非常困難的。尤其對于多孔純鈦板，其孔洞內的除油、酸洗和活化是否徹底對鍍層的均勻性、基體與鍍層的結合力起著關鍵作用。在多孔材料鍍鉑工藝中，影響多孔材料孔隙率主要有兩個步驟，一個是材料在電鍍前的活化處理，另一個是在電鍍鉑鍍層的厚度，本文實驗結果可以為得到適當孔隙率的鈦板材鍍鉑工藝提供指導。
2·實驗材料及實驗過程
2.1實驗用多孔鈦板的生產
采用Ti純度≥99%，選擇粒度為-260目～280目氫化脫氫鈦粉，經震動裝粉，松裝燒結制備出厚度約為為0.25mm的多孔薄純鈦板。所制備的多孔純鈦板化學成分相關物理參數見表1和表2。
2.2多孔鈦板電鍍鉑
在電鍍前，多孔鈦板需經過除油、除銹、活化處理，活化過程采用10%H2C2O4溶液，電爐加熱至沸騰。然后采用氨基磺酸鍍鉑溶液體系進行電鍍鉑處理。
3·實驗結果及分析
3.1活化過程對多孔鈦板孔隙率的影響
根據實驗前活化處理工藝，可以看出，加熱時間是影響孔隙率變化的唯一因素。表3和圖1顯示同一塊多孔材料分別加熱30分鐘、40分鐘和60分鐘后檢測其孔隙率的變化和形貌。
圖1.活化不同時間對多孔鈦板孔隙率的影響
從表3和圖1中孔隙率數值和孔隙透光形貌可以看出，隨著活化時間的增加，鈦板的孔隙率增加。為控制板材原始孔隙率，并進行充分活化，所以對多孔鈦板的活化處理時間有一個最佳時間，在保證活化效果的情況下，活化時間可以選擇為30分鐘。
3.2鍍層厚度對孔隙率的影響
多孔鈦板的電鍍采用氨基磺酸鍍鉑溶液體系，根據法拉第電解定律，電鍍時間和電流密度影響鍍層厚度，在電流密度不變的條件下圖2和表4顯示了不同電鍍時間對鍍層厚度的影響以及由此導致的孔隙率的變化。可以看出，鍍層與基體結合牢固，隨著電鍍時間的延長，鍍層厚度增加，孔隙率降低，當電鍍時間為30分鐘，鍍層為1.0μm時，降低的孔隙率抵消了活化處理導致的孔隙率增加，電鍍后孔隙率和原始鈦板孔隙率相同，當電鍍時間超過30分鐘時，電鍍后孔隙率將低于原始板材孔隙率。
3.3不同批次鈦板鍍鉑前后孔隙率變化
不同批次鈦板經過除油等前處理、活化30分鐘、電鍍60分鐘(鍍層厚度約2μm)后制備的批量樣品進行抽檢，其結果如表5所示。從目前抽檢的結果看，在電鍍工藝相同的條件下，電鍍后孔隙率的變化呈現一定的波動性和無規律性，所以要獲得精確的電鍍后孔隙率，目前還有一定的困難。
4·結論
(1)在電鍍的前處理過程中，活化過程對孔隙率的影響較大，活化時間越長，多孔純鈦板的孔隙率增加越大。
(2)電鍍過程中鍍層的厚度影響多孔材料孔隙率的變化，鍍層越厚孔隙率降低越多。
(3)要精確電鍍后孔隙率的變化，目前還存在一定困難。
參考文獻
[1]杜繼紅,等.鍍鉑多孔金屬鈦性能的研究,表面技術,2009.6.
