专利名称：制备活性阴极复合镀层的搅拌工具及方法
技术领域：
本发明涉及电解技术领域，具体涉及一种制备活性阴极复合镀层的搅拌工具。本发明同时提供一种制备活性阴极复合镀层的方法。
背景技术：
电解技术是一种广泛应用于化学工业的基本技术。例如，在氯碱工业中，就主要使用电解技术进行生产。但是，电解作业需要消耗大量的电能，是耗能大户。如何尽量减少能耗，是该行业必须面对的问题。其中，尽力降低阴极和阳极的超电势，是达到节能目的的主要途径之一。在相当长的一段实际中，铁丝网或者打孔钢板等非活性阴极由于具备制备容易、 成本低等优点，一直被广泛应用于隔膜电解槽中。但是其具有析氢电势高、容易被腐蚀等缺点。所以人们一直在致力于研究析氢超电势低、耐腐蚀性强而且成本低廉的活性阴极。所谓活性阴极就是在基板表面上涂覆或者镀上活性材料层而形成的阴极。关于活性材料的选择，一般有如下几种贵金属及其化合物；Ni及Ni合金；雷尼镍(Raney-Ni)；非金属化合物。其中，采用Ni及Ni合金是一种非常有效的方案。在采用上述活性阴极时，常常还考虑增加阴极的电解表面积作为降低阴极析氢超电势的一种手段，其中一种方法是，在上述活性材料层表面增加一层均勻颗粒状的复合镀层。例如，在作为活性材料的M镀层表面同时均勻的镀上大于或等于350目的M粉颗粒， 就可以有效增加其电解表面积，降低析氢超电势。要实现上述技术方案，一个关键的步骤是如何将M粉颗粒均勻的镀在阴极活性材料层的表面。M粉颗粒本身是通过电镀方式镀在阴极表面的。如图1所示，已经镀上了复合层的阴极板浸入电解液，在为阴极镀上活性层的同时，在电解液中加入M粉颗粒，电解时进行搅拌，同时形成活性层和均勻附着的M粉颗粒。如何在作业过程中均勻的搅拌，使M粉颗粒均勻的镀在阴极表面，是上述操作的主要技术难点。现有技术中并没有提供相关技术方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够用于制备活性阴极复合镀层的搅拌工具，该搅拌工具能够很好的对电解液进行搅拌，使镍粉均勻的镀在阴极极板上。本发明提供一种制备活性阴极复合镀层的搅拌工具，包括相互连通的导气管和出气管；所述导气管为一能够引导气流的管路，其末端开口，所述出气管为管壁设置若干用于出气的管壁通孔的管路，从导气管引入的气流可以在出气管通过这些管壁通孔流出。优选的，所述出气管的外形为在一平面上直径逐渐减小的螺旋状，所述导气管和该出气管在位于外径的端点连通。优选的，所述出气管的外形呈等直径的螺旋状盘旋上升，所述导气管和该出气管在位于上端的端点连通。
优选的，所述出气管的外形为等直径的螺旋状盘旋上升，所述导气管和该出气管在位于下端的端点连通。优选的，所述出气管的外形为锥形螺旋状盘旋上升。优选的，所述出气管上的管壁通孔沿着出气管线性等距分布。优选的，所述出气管上的各个管壁通孔的直径相等。优选的，所述出气管上的各个管壁通孔的直径不等。本发明提供一种制备活性阴极复合镀层的方法，将待镀上均勻颗粒状复合镀层的阴极极板放入电解液，电解液中加入作为颗粒状复合镀层材料的颗粒均勻的粉状物，并将上述任意一项技术方案所述的用于制备活性阴极复合镀层的搅拌工具放入电解液，该搅拌工具的导气管末端开口位于电解液外并且连接气源，气源中的气体流过导气管进入出气管，通过出气管上的管壁通孔流出，获得对电解液的搅拌效果。本发明提供一种制备活性阴极复合镀层的方法，所述活性阴极极板被放置在所述搅拌工具的中间位置，使该搅拌工具的出气管部分围绕该活性阴极极板。本发明提供的制备活性阴极复合镀层的搅拌工具，能够将空气导入电解液，并且其出气管的管壁设置若干管壁通孔，能够使气体从这些管壁通孔中均勻流出。将该搅拌工具放入电解液，并从所述出气管的管口导入一定压力的气体，则气体就会在电解液中冲出， 使电解液处于不断搅动的“起泡”状态，通过合理设置管壁通孔的位置和直径，以及合理放置待制备的活性阴极极板，就可以将使加入电解液中的M粉颗粒等复合镀层物质随着气流冲击均勻的分布在阴极板附近的各个位置，最终通过电解过程均勻附着在阴极板的表面，获得理想的活性阴极复合镀层制备效果。在本发明的优选实施例中，为该搅拌工具提供了多个不同的导气管形状，可根据不同的具体要求选用，以达到理想的搅拌效果。不同的导气管的形状，实际上决定着不同的管壁通孔——也就是出气孔——的空间位置，调整导气管形状以及在其上的管壁通孔布置距离以及管壁通孔直径尺寸等参数，可以获得需要的出气位置和出气量，最终得到需要的搅拌效果。本发明提供的制备活性阴极复合镀层的方法，为使用上述搅拌工具进行活性阴极复合镀层制备提供了理想的方法。
图1是本发明第一实施例提供的制备活性阴极复合镀层的搅拌工具的示意图；图2是本发明第二实施例提供的制备活性阴极复合镀层的方法的示意图。
具体实施例方式在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。图1为本发明的制备活性阴极复合镀层的搅拌工具的第一实施例的结构图。如图1所示，该制备活性阴极复合镀层的搅拌工具，包括相互连通的导气管1和出气管2两个部分；所述导气管1为一能够引导气流的管路，其末端开口，所述出气管2为管壁设置若干用于出气的管壁通孔3的管路，从导气管1引入的气流可以在出气管2通过这些管壁通孔3流出。在图1中，所述出气管2的外形为在一平面上呈直径逐渐减小的螺旋状，所述导气管1和该出气管2在位于外径的端点连通。在图1中示出，所述管壁通孔3沿着所述出气管2以线距离相等的方式布置，各个管壁通孔3的直径相等。图2为本发明第二实施例提供的制备活性阴极复合镀层的方法的操作示意图。如图2所示，在电解液中，放入上述实施例1所提供的搅拌工具。该搅拌工具的导气管1末端开口位于电解液5外并且连接气源。待制备的阴极极板4被放置在该搅拌工具的出气管2的中间，使该搅拌工具的出气管2部分围绕该活性阴极极板4。上述电解液中， 加入大于等于350目的M粉。在电解过程中，气源提供的气体从所述搅拌工具的出气管2 的管壁通孔3流出，使电解液5处于不断翻腾的状态，使Ni粉在电解液中翻动，在阴极极板周围均勻的分布，这样。在电解过程中，所述M粉颗粒就可以均勻的镀在所述阴极极板4 上。上述实施例仅仅是本发明的比较简单的实现方法，实际上，上述搅拌工具还可以存在多种实施方案。出气管的外形和管壁通孔的布置以及管壁通孔的直径等，都会对搅拌效果产生影响。例如，所述出气管2的外形可以采用等直径的螺旋状盘旋上升的形状，所述导气管和出气管在位于上端的端点连通，或者，所述导气管和该出气管在位于下端的端点连通。 这种形状下，阴极极板插入的出气管中间，被出气管围绕，能够获得更为理想的搅拌效果。上述搅拌工具的出气管外形还可以采用锥形螺旋状盘旋上升的形状，以便在需要的情况下，获得不同位置的不同搅拌效果。上述搅拌工具的出气管2的管壁通孔3可以根据需要，在出气管2上采取非等距的布置方式，也可以采用不同位置设置不同直径的管壁通孔3的方式。总之，根据不同的搅拌要求，可以设计不同的出气孔布置方式(利用不同的出气管的形状，可以获得不同的出气孔布置方式；利用管壁通孔在出气管上的不同位置的布置密度差别以及直径差别，可以控制各个部位的出气量和出气气泡的密度；上述变化可以获得不同的搅拌效果。本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
权利要求
1.一种制备活性阴极复合镀层的搅拌工具，其特征在于，包括相互连通的导气管和出气管；所述导气管为一能够引导气流的管路，其末端开口，所述出气管为管壁设置若干用于出气的管壁通孔的管路，从导气管引入的气流可以在出气管通过这些管壁通孔流出。
2.根据权利要求1所述的制备活性阴极复合镀层的搅拌工具，其特征在于，所述出气管的外形为在一平面上直径逐渐减小的螺旋状，所述导气管和该出气管在位于外径的端点连通。
3.根据权利要求1所述的制备活性阴极复合镀层的搅拌工具，其特征在于，所述出气管的外形呈等直径的螺旋状盘旋上升，所述导气管和该出气管在位于上端的端点连通。
4.根据权利要求1所述的制备活性阴极复合镀层的搅拌工具，其特征在于，所述出气管的外形为等直径的螺旋状盘旋上升，所述导气管和该出气管在位于下端的端点连通。
5.根据权利要求1所述的制备活性阴极复合镀层的搅拌工具，其特征在于，所述出气管的外形为锥形螺旋状盘旋上升。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的制备活性阴极复合镀层的搅拌工具，其特征在于，所述出气管上的管壁通孔沿着出气管线性等距分布。
7.根据权利要求1-5任意一项所述的制备活性阴极复合镀层的搅拌工具，其特征在于，所述出气管上的各个管壁通孔的直径相等。
8.根据权利要求1-5任意一项所述的制备活性阴极复合镀层的搅拌工具，其特征在于，所述出气管上的各个管壁通孔的直径不等。
9.一种制备活性阴极复合镀层的方法，其特征在于，将需要在表面镀上均勻颗粒状复合镀层的阴极极板放入电解液，电解液中加入颗粒均勻的粉状物，并将权利要求1-8任意一项所述的用于制备活性阴极复合镀层的搅拌工具放入电解液，该搅拌工具的导气管末端开口位于电解液外并且连接气源，气源中的气体流过导气管进入出气管，通过出气管上的管壁通孔流出，获得对电解液的搅拌效果。
10.一种制备活性阴极复合镀层的方法，其特征在于，所述活性阴极极板被放置在所述搅拌工具的中间位置，使该搅拌工具的出气管的管壁通孔围绕该活性阴极极板。
全文摘要
本发明提供制备活性阴极复合镀层的搅拌工具，包括相互连通的导气管和出气管；导气管为一能够引导气流的管路，其末端开口，出气管为管壁设置若干用于出气的管壁通孔的管路，从导气管引入的气流可以在出气管通过这些管壁通孔流出。本发明同时提供制备活性阴极复合镀层的方法，待镀上复合镀层的活性阴极极板放入电解液，电解液中加入作为复合镀层材料的颗粒均匀的粉状物，并将上述搅拌工具放入电解液，该搅拌工具的导气管末端开口位于电解液外并且连接气源，气源中的气体流过导气管进入出气管，通过出气管上的管壁通孔流出，获得对电解液的搅拌效果。使用本发明提供的搅拌工具和搅拌方法，可以获得理想的活性阴极复合镀层制备效果。
文档编号C25D21/10GK102363896SQ201110352090
公开日2012年2月29日 申请日期2011年11月9日 优先权日2011年11月9日
发明者岳冠华, 汪长征, 王宇 申请人:北京建筑工程学院