Устройство для электролитического плакирования порошков

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ПЛАКИРОВАНИЯ ПОРОШКОВ, содержащее горизонтально расположенный корпус с приводом его вращения , охваченный диафрагмой, катоды, расположенные по образующим корпуса, и коллектор для подвода тока к катодам , о т л и ч а ю щ е ее я тем, что, с целью получения равномерного покрытия и обеспечения возможности плакирования высокодисперсньк порошков , устройство снабжено скребком для очистки катодов, причем катоды выполнены заподлицо с корпусом, а коллектор выполнен из двух частей - каг тодно11 и анодной.|

СОО8 СОВЕТСНИХ

В

РЕСПУБЛИН зад 5 22 F 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н АВТОРСКОМЪГ СВИДВТЕЛЬС ГВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ14 (21) 3618303/22-02 (22) 11.07.83 (46) 23-.11.84. Вюл. У 43 ,(72) P.Â.Ðûáàïü÷åíêî, В.М.Занозин и В.М.Полукаров (71). Всесоюзный научна-исследователь. ский.и проектный:институт тугоплав.ких металлов и твердых. сплавов и Ордена Трудового Красного Знамени институт физической химики АН .СССР (53) 621.762.4(088.8)

:(56) 1. Патент CQIA У 4016057, кл..204-130, опублик. 1977. ,2. Патент Великобрйтании

В 1304964, кл. С 7 В, опублик. 1973...SU„„1125103 А (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ 3JKKTPOJIHTHЧЕСКОГО ПЛАКИРОВАНИЯ ПОРОШКОВ,, содержащее горизонтально расположенный корпус с приводом его вращения

I анод, охваченный диафрагмой, катоды, расположенные:по образующим корпуса, и коллектор для подвода тока к катодам, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью получения равномерного покрытия и обеспечения возможности плакнрования высокодиснерсных порошI ков,устройство снабжено скребком для очистки катодов, причем катоды выполнены заподлицо с корпусом, а коллектор выполнен из двух частей — катодчой и анодной. (1125103

Изобретение относится к металлургии, в частности к оборудованию для электролитического плакирования порошков.

Известно устройство. для электро- 5 литического плакирования порошков, содержащее электролизер барабанного типа, вращающийся вокруг наклонной осн. Катодный потенциал подается непосредственно на корпус электролизера, выполненный из магнитного матерйала (1 .

Недостатком устройства является то, что устройство предназначено для нанесения покрытий на ферромагнитные .частицы и не позволяет наносить покрытие на неферромагнитные частицы типа карбида вольфрама. Укаэанный недостаток -объясняется преимуществен ным выделением плакирующего матерна- 2О ла на поверхности электролизера.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее вращающийся. барабан, 25 имеющий серию катодов из титана, закрепленных по внутренней поверхности барабана и выступающих над ней,. в центре локализован анод, окруженный диафрагмой. Частицы, которые ЗО необходимо покрыть, помещают в бара" бан, в процессе электроосаждения барабан медленно вращается и подается напряжение через анод и катоды (2 ).

Недостатками известного устройства является то, что выступающая форма катодов, увеличивая степень. перемешивания крупнозернистых порошков, за" трудняет перемешиванне мелкозорнистных 40 . порошков и увеличивает степень их налипання на катод. Мелкозернистые порошки слипаются, образуя конгломераты, на которые осаждается покрытие.

На катодах происходит выделение 45 металла, что сокращает длительность ведения процесса. Необходимо процесс плакирования останавливать и очищать катоды, кроме того, неэкономно используется плакирующнй металл.

Указанные недостатки приводят к получению неравномерного покрытия и не позволяют плакировать высоко.дисперсные порошки.

Целью изобретение является получе- 55 ние равномерного покрытия и обеспече» ние возможности плакирования высокодисперсных порошков.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для электролитического плакирования порошков, содержащее горизонтально расположенный корпус с приводом его вращения, анод, охваченный диафрагмой, катоды, расположенные по образующим корпуса, и коллектор для подвода тока к катодам, снабжено скребком для очистки катодов, причем катоды выполнены заподлицо с корпусом, а .коллектор выполнен из двух частей — катодной и анодной.

На Фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, разрез „ на фиг. 2 — то же, вид сбоку.

Устройство для электролитического плакирования порошков содержит корпус 1 электролизера, анод 2, диафрагму 3, катоды 4; катодную часть 5 коллектора, скребок 6, анодную часть 7 коллектора, обрабатываемый порошок 8.

В устройстве катоды 4 размещены заподлицо с корпусом 1, что позволяет легко снимать оседающий на поверхность корпуса 1 порошок неподвижно закрепленным скребком 6, и соз- дается возможность плакирования высокодисперсных порошков„

В конструкции предусмотрена возможность непрерывной очистки катодов 4 от выделившегося на них металла. Для этого. на очищенные скребком от порошка катоды 4 через анодную часть 7 коллектора подается анодный потенциал необходимой величины. Благодаря этому, осадок на катодах 4 растворяется, а титановые катоды 4 очищаются. Растворившийся металл в дальнейшем участвует в плакированин.порошка.

Устройство работает следующим образом.

Порошок засыпают в корпус 1, в который залит водный раствор соли осаждаемого металла, При непрерывном врашении корпчса 1 на его анод 2 и катопы 4 попается разность потенциалов. Взмученные частицы порошка задерживаются диафрагмой 3, на кото-. рой одновременно собирается шлам от растворяющегося анода 2. Налипшие на поверхность корпуса 1 частицы снимаются скребком б, после чего на очищенные катоды 4 подается с помощью анодной части коллектора 7 анодный потенциал, благодаря чему происходит

3 1125 растворение выделившегося непосредственно.на катодах 4 металла. На поверхность порошка, служащего като; дом, осаждается растворенный в элект.ролите металл. 5

После завершения процесса плакирования порошка подача тока прекращается, порошок извлекается из ванны,. промывается до нейтральной реакции промывных вод, сушится.и просеивает- 1ð ся через сито.

В лабораторных условиях изготовлена установка. Корпус 1 барабанного типа диаметром 200 мм выполнен из неэлектропроводного материала. На внутренней поверхности корпуса расположено попарно 32 титановых катода 4.

Порошок карбида вольфрама.8 загружается через боковое окно, которое одновременно служит для заливки "::-:-. 2О электролита, ввода анода 2, выхода выделяющегося в процессе электролиза водорода, а также для разгрузки ванны после окончания процесса электролиза. Скользящие контакты обеспечи- 25 вают последовательный токоподвод к парным электродам электролизера, вращающегося с заранее .заданной ско- . ростью.

Анодом 2 служит пластина площадью 0 ° 2 дм, изготовленная Hs листового кобальта. Анод окружен диафрагмой 3 из стеклоткани. Скребок 6 иэ иеэлектропроводного материала для снятия со стенок электролиза налипшего порошка неподвижно прикреп35 лен к каркасу .диафрагмы 3.

Пример. Для нанесения покрытия порошок карбида вольфрама 8 40 со средним размером зерна d 1,2 мкм в количестве 250 г загружается в корпус 1 устройства и заливается.

103 водным раствором электролита, содержащего г/л:

СоБО 7Н 0 . 350

НЗВ08 30 рН раствора 4,0-4,2

Скорость вращения корпуса 1,0 об/

/мин, температура раствора — комнатная. Плотность тока на катодах 4—

4,0 А/см . Для очистки катодов 4 рт выделившегося на их поверхности кобальта подается анодный потенциал до полного его растворения.

Полученный плакированный порошок исследуется в сканирующем электронном микроскопе (ISM-03) и изучается его гранулометрический состав. Исследования в электронном микроскопе с микроанализатором показывают, что каждое зерно имеет гомогенное равномерное покрытие.

В аналогичных условиях наносится покрытие как в известном устройстве.

В таблице отражен гранулометрический состав порошка карбида вольфрама плакированного кобальтом. СодержаННе кобальта в обоих случаях составляет 6Х.

Как следует из данных микрорентгеноспектрального анализа, фотографий и таблицы, предлагаемое устройство позволяет получать равномерно плахи рованный высокодисперсный порошок, причем средний размер зерна порошка остается практически неизменным

Фj так, у исходного порошка де,1,2 мкм, а у покрытого d« 1,3 .èêè, в то время как в известном устройстве d возрастает до 32 мкм за счет образования конгломератов.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает получение равномерного покрытия на порошке и пла-,. кирование высокодисперсных порошков.

I!25103

° Е «1 л

1 1 1 о еi g g o

1 1 1 °

° е ««е м

«««««« о е е м е а

iI () е е cv л ф Е Ф

° «»«cc ф «

1 ае

16 ф

1«r» о ln

1 1

1! 1

«р «п о о о о м о

1 1 В

«ч «»«м

1 I 1 в о м

1 1 1

C»«C»l мз an

1 1 м « \

1 о м

ИЪ

1 л ю ««« ° м м л

« «е о м

1 1 1 В 1

e ln e. «« о

««е

° 1

Ф е

° - е ае

° 1 О

»1 . Ф

° е

1 1 л е е

В» ° »»

1 1 1 м .

««м м е

1 М

1 В

««,о о

1 м сФ «ч «о

В о g

«« м в

e cv .э

° ч м м о е ln

° \ 1 1 о ln о «««

1 1

° Ю

А Ь

О °

1 ч а ) 3 !

° \ «1l М

° .

O cc 1

1 1

° «Ч а

Ф ) х а а о

F!,) е)4 ч м

«O .@ Ф .ф ф .М «« сс

«Ч В М В Ф И C» ln МЪ «Ч о e o ю w м о м

Pv

В Ф а о о о о о 3 3 а Ф е - cv е g «у - - в

1125103 . Составитель А.Храмцов

Редактор А.Шандор,ТехредМ.Кузьма Корректор Г.Решетник

Заказ 8396/11 Тираж 774 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная, 4