专利名称：一种在管件表面沉积氧化物涂层的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于涂层涂覆技术领域，它主要涉及一种可同时或分别在管件内外侧电沉积制备氧化物涂层的装置。
背景技术：
电化学沉积-热解烧结法是一种制备氧化物薄膜的便利途径。目前的研究与应用范围仅涉及在平面基体上制备氧化物涂层。然而，实际应用中，往往需要在管件内外壁制备氧化物涂层以提高耐腐蚀性能。现有的沉积装置和沉积方案并不能满足在管件内外壁制备氧化物涂层的需要。在管件内外壁进行电镀的工艺十分成熟，本实用新型将借鉴管件电镀的思想，开发一种适用于在管件内外壁电沉积制备氧化物涂层的装置。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种能同时或分别在管件内外壁电沉积制备氧化物涂层的装置，从而拓展现有技术的适用范围。为解决上述技术问题，本实用新型提供了以下技术方案一种在管件表面沉积氧化物涂层的装置，包括容器7、管件1，还包括管件外侧惰性电极3、电机5，所述管件1通过电机和管件连接部件6与电机5相连接，所述管件外侧惰性电极3连接于容器7的内侧底部。上述在管件表面沉积氧化物涂层的装置中，所述管件外侧惰性电极3通过螺栓连接于容器7的内侧底部。上述在管件表面沉积氧化物涂层的装置中，所述管件1与电机和管件连接部件6 之间、电机和管件连接部件6与电机之间均通过螺栓连接。上述在管件表面沉积氧化物涂层的装置中，还包括管件内侧惰性电极2和管件内侧惰性电极位置调节部件4，所述管件内侧惰性电极位置调节部件4固定连接于容器7的内侧底部，管件内侧惰性电极2固定连接于管件内侧惰性电极位置调节部件4的可沿直线方向移动的部分。上述在管件表面沉积氧化物涂层的装置中，所述管件内侧惰性电极位置调节部件 4通过螺栓固定连接于容器7的内侧底部。上述在管件表面沉积氧化物涂层的装置中，所述管件内侧惰性电极2通过螺栓固定连接于管件内侧惰性电极位置调节部件4的可沿直线方向移动的部分。利用本实用新型的装置在管件内外壁电沉积制备氧化物涂层的方法，包括以下工艺步骤1)同时或分别安装管件内侧惰性电极2、管件外侧惰性电极3，2)将待沉积氧化物涂层的管件1置于容器7盛装的可溶性金属盐的水或有机溶液中；根据给定电压、电沉积密度调节管件内/外侧惰性电极与管件1相应管壁的距离，(给定电压条件下，电沉积电流密度由电极与相应管壁的距离所决定，本方法所使用的距离小于
320mm)；3)调节电极和管壁间的沉积电压/电流进行电沉积，在电沉积过程中勻速旋转作为另一极的管件，使氧化物前驱体同时或分别均勻地沉积到管件内外壁；4)将沉积了氧化物前驱物的管件从溶液中取出，经后续热处理，同时或分别在管件内外壁获得所需的氧化物涂层。上述适用于管件内外壁电沉积制备氧化物涂层的方法中，步骤1)中所述有机溶液可以是任何能提供羟基并可溶解硝酸盐的低毒性有机溶剂，优选为无水乙醇。上述在管件内外壁电沉积制备氧化物涂层的方法中，步骤4)中所述后续热处理的方法为管件在空气中加热到300 400°C，保温30 60分钟，然后冷却到室温，同时或分别在管件内外壁获得所需的氧化物涂层。上述在管件内外壁电沉积制备氧化物涂层的方法中，步骤4)中所述后续热处理中，管件在空气中加热的速度最好为l°c -IO0C /min。上述在管件内外壁电沉积制备氧化物涂层的方法中，步骤2)、3)、4)可以循环重复多次，同时或分别在管件内外壁获得更厚更致密的多层氧化物涂层。上述在管件内外壁电沉积制备氧化物涂层的方法中，步骤2)、3)、4)可以循环重复同时或分别在管件内外壁获得更厚更致密的多层氧化物涂层时，所述多层氧化物涂层可以是同种或异种氧化物涂层。与现有技术相比，本实用新型的有益效果本实用新型公开了一种在管件内外壁电沉积氧化物涂层的装置，包括容器、待沉积氧化物涂层的管件，还包括管件内/外侧惰性电极、电机，所述管件通过电机和管件连接部件与电机相连接，所述管件外侧惰性电极连接于容器的内侧底部。利用本实用新型的装置在管件内外壁沉积氧化物涂层的方法，首先根据具体要求，同时或分别安装置于管件内侧和外侧的惰性电极，然后通过调节管件内外侧惰性电极和相应管壁的距离，在电沉积过程勻速旋转作为另一极的管件，使氧化物前驱体同时或分别均勻地沉积到管件内外壁，再经后续热处理，同时或分别在管件内外壁获得所需的氧化物涂层。与现有技术相比，本实用新型通过同时或分别安装管件内外侧惰性电极， 并调节管件内外侧惰性电极与相应管壁间的距离，可以将氧化物前驱体同时或分别均勻地沉积到管件内外壁，从而实现同时或分别在管件内外侧获得均勻的氧化物涂层。
图1为本实用新型在管件表面沉积氧化物涂层装置的结构示意图。图中标记1-管件，2-管件内侧惰性电极，3-管件外侧惰性电极，4-管件内侧惰性电极位置调节部件，5-电机，6-电机和管件的连接部件，7-容器。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的说明。
具体实施方式
实施本实用新型在管件表面点沉积氧化物涂层的装置包括容器7、管件内侧惰性电极2、管件外侧惰性电极3、管件内侧惰性电极位置调节部件4、电机5、电机和管件连接部件6。管件外侧惰性电极3通过螺栓连接于容器7的内侧底部。管件1通过螺栓连接于电机和管件连接部件6，电机和管件连接部件6通过螺栓与电机5相连接。管件内侧惰性电极位置调节部件4通过螺栓固定连接于容器7的内侧底部，管件内侧惰性电极2通过螺栓固定连接于管件内侧惰性电极位置调节部件4的可沿直线方向移动的部分。本实用新型的实施方式不限于上述实施例，在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出的各种变化均属于本实用新型的保护范围之内。利用本实用新型实施时，如图1所示安装各部件，同时或分别安装管件内侧惰性电极位置调节部件4、管件内侧惰性电极2和管件外侧惰性电极3，调节电极与相应管壁间的距离；管件1通过电机和样品的连接部件6连接到电机5。接通电源并调节到给定电压/ 电流密度沉积给定时间；取出管件1，在室温空气中干燥15分钟，置于加热炉以1°C /min的升温速率缓慢升温到350°C，保温30分钟，然后冷却到室温；循环沉积和干燥热处理过程。在管件外壁沉积制备Al2O3涂层配制0. lmol/L Al (NO3)3的乙醇溶液盛于容器7中，将SS316钢管(管件1)洗净后置于容器7中的可溶性金属盐的水或有机溶液中，安装管件外侧惰性电极3，调节电极和管外壁的距离都为10mm，接通电源，设置电流密度为5A/m2，电沉积5分钟，电沉积过程中勻速旋转(1圈/秒)作为另一极的管件，使氧化物前驱体同时或分别均勻地沉积到管件内外壁； 将沉积了氧化物前躯体的钢管取出，在室温空气中干燥15分钟，置于加热炉以1°C /min的升温速率缓慢升温到350°C，保温30分钟，然后冷却到室温，钢管外表面获得均勻致密、厚度为0. 5μπι的Al2O3涂层。在管件内壁沉积制备^O2涂层配制lmol/L Zr(NO3)4的乙醇溶液盛于容器7中，将SS316钢管(钢管1)洗净置于容器7中的可溶性金属盐的水或有机溶液中，安装管件内侧惰性电极位置调节部件4、管件内侧惰性电极2，调节电极和SS316钢管管外壁的距离都为15mm，接通电源，设置电流密度为0. 5 A/m2，电沉积5分钟，电沉积过程中勻速旋转(0. 5圈/秒)作为另一极的管件，使氧化物前驱体同时或分别均勻地沉积到管件内外壁；取出钢管，在室温空气中干燥15分钟， 置于加热炉以1°C /min的升温速率缓慢升温到300°C，保温30分钟，然后冷却到室温，钢管内表面获得均勻致密、厚度为IymW ^O2涂层。在管件内外壁同时沉积制备Al2O3-^O2微叠涂层配制0.5 mol/L Al (NO3)3的乙醇溶液和0. 5 mol/L Zr (NO3)4的乙醇溶液。将 SS316钢管洗净后置于盛有Al (NO3)3的乙醇溶液的容器中，安装管件内侧惰性电极位置调节部件，安装管件内外两侧的惰性电极，调节电极和相应管壁的距离都为10mm，接通电源， 设置电流密度为2A/m2，电沉积5分钟，电沉积过程中勻速旋转(1. 5圈/秒)作为另一极的管件，使氧化物前驱体同时或分别均勻地沉积到管件内外壁；将沉积了氧化物前躯体的钢管取出，在室温空气中干燥15分钟，置于加热炉以1°C /min的升温速率缓慢升温到350°C， 保温30分钟，然后冷却到室温，钢管内外表面同时获得均勻致密、厚度为0. 5 μ m的Al2O3涂层。然后在上述电沉积有Al2O3涂层的SS316钢管置于盛有Al (NO3)3的乙醇溶液的容器中，安装管件内侧惰性电极位置调节部件，安装管件内侧惰性电极，调节电极和管外壁的距离都为10mm，接通电源，设置电流密度为0. 5A/m2，电沉积5分钟，电沉积过程中勻速旋转 (1. 5圈/秒)作为另一极的管件，使氧化物前驱体同时或分别均勻地沉积到管件内外壁；取出钢管，在室温空气中干燥15分钟，置于加热炉以1 V Mn的升温速率缓慢升温到350V，保温30分钟，然后冷却到室温，样品表面获得均勻致密、厚度为1 μ m的Al2O3-^O2微叠涂层。
权利要求1.一种在管件表面沉积氧化物涂层的装置，包括容器(7)、管件(1)，其特征在于所述在管件表面沉积氧化物涂层的装置还包括管件外侧惰性电极(3)、电机(5)，所述管件(1) 通过电机和管件连接部件(6)与电机(5)相连接，所述管件外侧惰性电极(3)连接于容器 (7)的内侧底部。
2.根据权利要1所述的在管件表面沉积氧化物涂层的装置，其特征在于所述管件外侧惰性电极(3 )通过螺栓连接于容器(7 )的内侧底部。
3.根据权利要1所述的在管件表面沉积氧化物涂层的装置，其特征在于所述管件(1) 与电机和管件连接部件(6 )之间、电机和管件连接部件(6 )与电机之间均通过螺栓连接。
4.根据权利要1所述的在管件表面沉积氧化物涂层的装置，其特征在于所述在管件表面沉积氧化物涂层的装置还包括管件内侧惰性电极(2)和管件内侧惰性电极位置调节部件(4)，所述管件内侧惰性电极位置调节部件(4)固定连接于容器(7)的内侧底部，管件内侧惰性电极(2)固定连接于管件内侧惰性电极位置调节部件(4)的可沿直线方向移动的部分。
5.根据权利要4所述的在管件表面沉积氧化物涂层的装置，其特征在于所述管件内侧惰性电极位置调节部件(4)通过螺栓固定连接于容器(7)的内侧底部。
6.根据权利要4所述的在管件表面沉积氧化物涂层的装置，其特征在于所述管件内侧惰性电极(2)通过螺栓固定连接于管件内侧惰性电极位置调节部件(4)的可沿直线方向移动的部分。
专利摘要本实用新型公开了一种在管件表面沉积氧化物涂层的装置，属于涂层涂覆技术领域。本实用新型的装置包括容器、待沉积氧化物涂层的管件，还包括管件内/外侧惰性电极、电机，所述管件通过电机和管件连接部件与电机相连接，所述管件外侧惰性电极连接于容器的内侧底部。本实用新型通过同时或分别安装管件内外侧惰性电极，并调节管件内外侧惰性电极与相应管壁间的距离，可以将氧化物前驱体同时或分别均匀地沉积到管件内外壁，从而实现同时或分别在管件内外侧获得均匀的氧化物涂层。
文档编号C25D9/04GK201962393SQ20112005296
公开日2011年9月7日 申请日期2011年3月2日 优先权日2011年3月2日
发明者康海燕, 张鲲, 王开, 轩伟 申请人:康海燕