本發明涉及金屬電鍍,特別是涉及一種電鍍單元、電鍍裝置及在待鍍物上電鍍63ni的電鍍方法。
背景技術:
1、放射性同位素是同位素電池核心部分和能量來源,必須具備以下特點:半衰期長(以保證電池的長壽命)、功率密度高、放射性危險性小、容易加工、經濟性好和易于屏蔽等,現有放射性同位素中可用于同位素電池的核素有:90sr、3h、147pm、238pu、60co、63ni等,其中63ni能產生純β射線,是目前世界上應用最廣泛的低能β放射源之一。63ni的半衰期為100年,可以制造成很小的體積超長壽命的微型同位素電池,用于各種微型電器裝置的供電電源。
2、同位素電池電鍍63ni選擇的載體,可以為鎳箔、鋁箔、銅箔、以及半導體鍍金等超薄金屬,同位素電池電鍍63ni采用的是不可溶解性陽極(如鈦板、鉑金電極),將63ni調配到鍍鎳電解液中,進行電鍍。本發明專利是一種可以在待鍍物上電鍍63ni的電鍍裝置。
3、該試驗裝置結構新穎,占地面積小,可以放置在通風櫥中進行電鍍試驗。相比其他電鍍裝置或電鍍設備,利用該裝置進行電鍍,直接將待鍍件全部放入電鍍池電鍍液中,無需將待鍍件用夾具夾起進行掛鍍,有效解決了超薄金屬被夾具夾變形或破損情況。使用該裝置進行電鍍試驗,單次電鍍63ni僅需小于10ml含63ni源項的鍍鎳電解液。可以大幅減少63ni源項損耗,降低試驗成本。同時該裝置可以同時進行最多5片相同或5片不同工藝參數的超薄金屬電鍍工作,大幅節省工藝研究所需的試驗時間。
技術實現思路
1、本的目的是針對現有技術中存在的一些問題,而提供一種電鍍單元、電鍍裝置及在待鍍物上電鍍63ni的電鍍方法。
2、為實現本發明的目的所采用的技術方案是:
3、一種電鍍單元,包括陽極導電桿、陽極電極、用于容納待鍍物的電鍍池和陰極導電柱,所述陽極導電桿通過升降桿高度可調的裝配在支撐桿上,且所述陽極導電桿上包裹有用于阻止陽極導電桿與升降桿之間導電的絕緣套;所述陽極導電桿上設有陽極電線結合點以連接電鍍電源的陽極電線,所述陽極導電桿的底部開設有供陽極電極插入的孔洞;所述陽極導電桿上設有緊固螺絲以固定所述陽極電極;
4、所述電鍍池位于陽極電極的正下方,所述電鍍池的兩端開口,底部開口上設有連接螺紋,所述連接螺紋與陰極導電柱頂部的螺紋相匹配,以使所述陰極導電柱的頂面作為所述電鍍池的底面;所述陰極導電柱上設有陰極電線結合點以連接電鍍電源的陰極電線。
5、在上述技術方案中,所述陽極電極為鉑絲電極。
6、在上述技術方案中,所述電鍍池的材質為聚四氟乙烯。
7、在上述技術方案中,所述電鍍池為兩端開口的圓筒形結構。
8、在上述技術方案中,所述升降桿的兩端分別設有第一安裝環和第二安裝環,陽極導電桿上穿套絕緣套后插入所述第一安裝環進行定位,所述第二安裝環高度可調的裝配于所述支撐桿上。
9、一種電鍍裝置,包括一個電鍍臺和n個所述電鍍單元,n大于1,每個電鍍單元的陰極導電柱分別通過一個絕緣墊固定在電鍍臺上,以阻止陰極導電柱與電鍍臺之間導電。
10、在上述技術方案中,每個絕緣墊中間預留有一個與陰極導電柱直徑相同的孔洞,所述陰極導電柱的底端固定安裝在孔洞內;所述孔洞的深度為絕緣墊高度的一半。
11、在上述技術方案中,所述電鍍臺的底部四周固定安裝有四個用于支撐電鍍臺的支腳,每個支腳均通過螺栓固定在電鍍臺上。
12、在上述技術方案中,所述支撐桿上刻有刻度線。
13、一種基于所述電鍍裝置的在待鍍物上電鍍63ni的電鍍方法,包括以下步驟:
14、步驟1,將陽極電線結合點與電鍍電源的陽極電線連接;
15、步驟2,將陽極電極插入陽極導電桿底部的孔洞內,并旋緊緊固螺絲完成陽極電極的安裝;
16、步驟3,將n個絕緣墊等間距固定安裝在電鍍臺的上,再將陰極導電柱的底端固定安裝在絕緣墊中間預留的孔洞內;
17、步驟4,將電鍍池固定在陰極導電柱的頂部形成密封結構,再將含有63ni源項的電鍍液注入電鍍池內;
18、步驟5,將電鍍電源的陰極電線與陰極導電柱連接;
19、步驟6,將待鍍物剪成預設的尺寸,放入電鍍池中,沿支撐桿的豎直方向移動升降桿,以調整陽極電極與電鍍池內待鍍物之間的距離;
20、步驟7,設置電鍍電源的電流、電壓等電鍍參數,啟動電鍍電源開關,進行電鍍。
21、與現有技術相比,本發明的有益效果是:
22、1、本發明的電鍍單元能夠在一次試驗中進行多種不同參數電鍍工藝研究,大幅度提供試驗效率,且能夠在電鍍試驗過程中明顯減少含63ni源項的電鍍液的使用量,降低試驗原材料成本。
23、2、本發明的電鍍單元結構設計簡單,制造成本低廉設計精巧,占地面積小,可以在實驗室通風櫥中使用,在研究院所及高校實驗室具備廣闊的應用前景。
1.一種電鍍單元,其特征在于,包括陽極導電桿、陽極電極、用于容納待鍍物的電鍍池和陰極導電柱,所述陽極導電桿通過升降桿高度可調的裝配在支撐桿上,且所述陽極導電桿上包裹有用于阻止陽極導電桿與升降桿之間導電的絕緣套;所述陽極導電桿上設有陽極電線結合點以連接電鍍電源的陽極電線,所述陽極導電桿的底部開設有供陽極電極插入的孔洞;所述陽極導電桿上設有緊固螺絲以固定所述陽極電極;
2.根據權利要求1所述的電鍍單元,其特征在于,所述陽極電極為鉑絲電極。
3.根據權利要求1所述的電鍍單元,其特征在于,所述電鍍池的材質為聚四氟乙烯。
4.根據權利要求1所述的電鍍單元,其特征在于,所述電鍍池為兩端開口的圓筒形結構。
5.根據權利要求1所述的電鍍單元,其特征在于,所述升降桿的兩端分別設有第一安裝環和第二安裝環,陽極導電桿上穿套絕緣套后插入所述第一安裝環進行定位,所述第二安裝環高度可調的裝配于所述支撐桿上。
6.一種電鍍裝置,其特征在于,包括一個電鍍臺和n個如權利要求1所述的電鍍單元,n大于1,每個電鍍單元的陰極導電柱分別通過一個絕緣墊固定在電鍍臺上,以阻止陰極導電柱與電鍍臺之間導電。
7.根據權利要求6所述的電鍍裝置,其特征在于,每個絕緣墊中間預留有一個與陰極導電柱直徑相同的孔洞,所述陰極導電柱的底端固定安裝在孔洞內;所述孔洞的深度為絕緣墊高度的一半。
8.根據權利要求6所述的電鍍裝置,其特征在于,所述電鍍臺的底部四周固定安裝有四個用于支撐電鍍臺的支腳,每個支腳均通過螺栓固定在電鍍臺上。
9.根據權利要求6所述的電鍍裝置,其特征在于,所述支撐桿上刻有刻度線。
10.一種基于如權利要求6所述電鍍裝置的在待鍍物上電鍍63ni的電鍍方法,其特征在于,包括以下步驟: