制造镍-铁合金薄箔的设备及方法技术

本发明专利技术公开了制造镍—铁合金薄箔的装置及方法，包括有接受电解液的电解槽，鼓形阴极，阴极部分浸在电解液中可以旋转，弓形阳极完全浸在电解液中，阳极面向阴极离开有距离。阳极与阴极的表面形状一致。装置还包括布置在阴极和阳极之间的一电流装置和布置在阴极和阳极之间适于搅拌电解液的一桨。电解液中含有氯化镍、硫酸亚铁、硼酸等，温度为２０—６５℃，不仅能生产连续的镍—铁合金薄箔，而且镍—铁合金成分、厚度均匀，不易碎形状不扭曲。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
制造镍-铁合金薄箔的设备及方法本专利技术涉及一种制造作为软磁材料的镍-铁合金薄箔的设备及方法，更详细地说是涉及一种利用电解沉积过程制造连续的镍-铁合金薄箔的设备及方法。由于其在电子或电气设备的印刷电路生产中的应用，电铸或电镀金属箔(尤其是铜薄片)的生产是相当重要的。正如在美国专利中Edison(专利号为1，417，464)和McCord(专利号为1，543，861)论证的一样，基本的电成型技术是陈旧的，并且在工艺界是广为人知的。通常，金属箔是这样形成的：将一圆柱形的阴极部分地浸入一种合适的电解液中，并旋转该阴极，然后同样在电解液中插入一阳极，该阳极也至少得有部分浸入，接着在阳极和阴极之间应用电流作用。当圆柱形阴极的镀金属表面从电解液中显现出来后，将在表面上形成的金属箔剥离，然后卷在辊上。为促进具有均匀厚度的金属箔的形成，至少有一个固定的阳极被安装在电解池中，并与旋转的鼓形阴极同中心。通过这样，在鼓形阴极和固定阳极或其他阳极之间可保持均匀镀层表面。美国专利中，Power等人的名为“包含在层流中搅动电解液的方法的电解池”的专利(专利号为3，652，442)说明了一种电解槽容器，容器包括带有搅动桨的往复臂。搅动桨由一横截面为三角形的基础部分组成，向前向后部分边缘锋利，用以使紊流最小化，在中央指向上面的突起部分相对来说钝一些。美国专利中(专利号为3，505，547)，Ambrosia等人讲解了一种用于沉积强磁性铁镍合金的电解池，其中Fe2+的浓度在10-3摩尔/升和5x10-2摩尔/升之间，Ni2+的浓度在10-1摩尔/升和5x10-1摩尔/升之间，例如每升溶液中0.2摩尔(52克)NiSO4和0.2摩尔(55克)FeSO4。在另外一个例子中，讲述了使用0.4摩尔(104克)NiSO4和0.1摩尔(27.8克)FeSO4。在另外一种情况下，讲述了0.4摩尔(105克)NiSO4和0.2摩尔(55克)FeSO4。在每种情况下，使用10克H3BO3和带负沉积电势的金属离子添加槽，这样它们不会在10-4摩尔/升至10-2摩尔/升之间的浓度下共同沉积。pH值是1.3～7。美国专利中(专利号为3，716，464)，Kovac等人讲解了一种电解沉积镍-铁(80-20)合金的方法。它同样也讲解了NiSO4和FeSO4溶液在浓度水平(铁/镍，如20/80-->和5/95(1/19))下的使用，大约0.3417克/升的Fe2+和6.72克/升的Ni2+(基于NiSO4.6H2O=30克/升和FeSO4.7H2O=1.7克/升)，1峰=15毫安/平方厘米，最大镀层速率为125安培/分钟。pH值在25℃下是3.0，并且10克/升的钾化钠-酒石酸盐被用作复合剂。美国专利中(专利号为4，102，756)，Castellani等人描述了一带有桨片搅动器的电镀池，该桨片搅动器可在电镀池中央(放置电极的位置)附近以均匀的速率向前或向后移动。该电镀池为电镀槽的再循环提供了手段，在连续的层流混合状态下，电镀槽是通过一个朝向水平安装的阴极的开口指向下方的，电镀溶液可从槽中取走进行再循环。本专利技术的目的是运用电解沉积过程改进传统的制造连续金属箔的装置，提供一种制造连续镍-铁合金的设备，专利技术的另一个目的是可在整个电极表面提供均匀的电解液层流。本专利技术的另一个目的是能够制造出沿桨的搅拌方向表现出磁各向异性的镍-铁合金薄箔，专利技术的另一个目的是为制造出成分均匀、厚度均匀的镍-铁(80-20)合金薄箔提供一种方法。本专利技术的目的是这样实现的，根据问题的一个方面，本专利技术为用电解沉积方法制造一种连续的镍-铁合金薄箔提供一台设备，包括：用于获得电解液的电解槽；一个部分浸入电解液中的鼓形阴极，这样布置是为了使它可以搅动；一个完全浸入电解液的弓形阳极，这样布置是为了当阳极与鼓形阴极离开期望的距离时，阳极可面向阴极，阳极的表面形状与鼓形阴极的表面形状一致；布置在阴极和阳极之间的一个电流装置；布置在阴极和阳极之间的桨，用于搅动电解液；用于搅动电解液的桨可以布置在阴极和阳极之间；桨可以是这样的结构，它可沿着阴极的圆周方向摆动以搅动电解液。也可选择这样的结构，它沿着阴极的轴向方向直线往复运动以搅动电解液。依照另外一个方面，本专利技术提供了一个应用电解沉积过程制造连续镍-铁合金薄箔的设备，包括：用于获得电解液的电解槽；一个部分浸入电解液中的带状阴极，这样布置是为了使它可以搅动；一个完全浸入电解液的平面阳极，这样布置是为了当阳极与鼓形阴极离开期望的距离时，阳极可面向阴极，阳极的表面形状与鼓形阴极的表面形状一致；布置在阴极和阳极之间的一个电流装置；为了制造连续镍-铁合-->金薄箔，在阴极上电解沉积出来的薄膜应该易于剥离；为此目的，电解沉积过程必须在合适的条件下进行；特别是，阴极的材料和表面情况(表面粗糙程度)很重要；如果与电解沉积过程相关的任一条件不合适，就可能难以将电解沉积到阴极表面的薄膜剥离；虽然被沉积的合金薄膜已剥离，但是合成的薄箔可能是易碎的；另外薄箔可能形状是扭曲的；因此是不可能得到期望的镍-铁合金薄箔的；阴极的材料和表面情况(表面粗糙度)对在阴极表面上电解沉积而得的镍-铁合金薄箔的结合力有直接影响；在这一方面，使用一种具有高的防腐性能的金属材料是重要的，这样阴极就很难与所用的电解液起反应(也就是说，阴极很难被电解液腐蚀)；同样重要的是，使用的阴极表面应尽可能地光滑；为此目的，阴极是由具有高的电传导性和高的防腐性能的金属材料构成，例如，不锈钢，象SUS 300系列的钢(JIS标准)，钛或钛合金；阴极表面也被抛光至表面粗糙度为0.5，或者更小，以至尽可能地光洁；另外，一个用于支撑阴极的旋转托辊最好是由具有高的防腐性能的非传导性材料组成，防腐性能是为了防止其在与电解液反应的同时在其表面形成电解沉积。一种利用上述设备制造镍-铁合金薄箔的方法，其特征在于电解液的成分由下列物质组成：102克/升到119克/升的氯化镍，5.1克/升到11克/升的硫酸亚铁，19克/升到32克/升的硼酸，0.1克/升到0.3克/升的月桂基硫酸钠，2.2克/升到3.1克/升的糖精钠，21克/升到39克/升的氯化钠，和3.0克/升到6.8克/升的柠檬酸钠。电解液酸度pH2到pH3；电解液保持在20℃到65℃。由于采用了上述方案，该设备中，在一旋转的阴极和一阳极之间布置了一用于搅动电解液的桨，因而可在整个电极表面提供均匀的电解液层流，可制造出成分均匀、厚度均匀的镍-铁(80-20)合金薄箔。专利技术的其他目的和其他方面可从随后的关于附带图表的具体内容描述中显现出来。图1是描述采用鼓形阴极制造连续镍-铁合金薄箔设备的结构示意图。图2是描述采用带状阴极制造连续镍-铁合金薄箔设备的结构示意图。-->图3a是描述在使用鼓形阴极的设备中用一桨沿着阴极的圆周方向搅动电解液的设备结构正视图。图3b是图3a的侧视图。图4a是描述在使用鼓形阴极的设备中用一桨沿着阴极的轴径方向搅动电解液的设备结构正视图。图4b是图4a的侧视图。现在，引用附加的视图，与其中的优先内容相结合来详细地描述本专利技术。根据本专利技术的一项具体内容，图1描述了采用鼓形阴极制造连续镍-铁合金薄箔的设备。本文档来自技高网...

【技术保护点】
用电解沉积过程制造一种连续的镍－铁合金薄箔设备包括： 一种适合接受电解液的电解剂；电解液的主要成分是镍－铁化合物溶液；一种适合接受电解液的电解剂；电解液的主要成分是镍－铁化合物溶液； 一个阴极；阴极部分浸在电解液中；阴极被安置为可以旋转的形式； 一个阳极；阳极完全浸入电解液中；阳极被安置为面向阴极的方式；阳极与鼓形阴极分开期望的距离； 一台电流设备；适于在阴极和阳极之间产生电流；据此；镍－铁合金薄膜在面向阳极的阴极表面上电解沉积到期望的厚度，然后被从阴极表面剥离，结果制出了一种连续的镍－铁合金薄箔。

【技术特征摘要】
KR 1999-5-6 1999-161851．用电解沉积过程制造一种连续的镍-铁合金薄箔设备包括：一种适合接受电解液的电解剂；电解液的主要成分是镍-铁化合物溶液；一种适合接受电解液的电解剂；电解液的主要成分是镍-铁化合物溶液；一个阴极；阴极部分浸在电解液中；阴极被安置为可以旋转的形式；一个阳极；阳极完全浸入电解液中；阳极被安置为面向阴极的方式；阳极与鼓形阴极分开期望的距离；一台电流设备；适于在阴极和阳极之间产生电流；据此，镍-铁合金薄膜在面向阳极的阴极表面上电解沉积到期望的厚度，然后被从阴极表面剥离，结果制出了一种连续的镍-铁合金薄箔。2．如权利要求1所述的设备，其特征是：设备中的阴极由与电解液根本不发生任何反应的金属材料制成。3．如权利要求1所述的设备，其特征是：设备中的阴极为鼓形；弧形横断面形状的阳极与阴极的表面形状一致；而在面向阴极的所有表面部分，阳极离阴极表面的距离为30毫米到50毫米，45毫米更合适。4．如权利要求1所述的设备，其特征是：设备中的阴极为带形；平面横断面形状的阳极与阴极的表面形状一致；而在面向阴极的所有表面部分，阳极离阴极表面的距离为30毫米到50毫米，45毫米更合适。5．如权利要求1或3所述的设备，其特征是：进一步包括：一个桨；桨布置在阴极和阳极表面之间，适用于搅拌电解液。6．如权利要求5所述的设备，其特征是：设备中的桨适合于沿阴极的圆周方向绕阴极旋转轴摆动；从而搅拌...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔章铉，任泰泓，姜卓，李兴烈，李重培，全相炫，朴容范，
申请(专利权)人：联合铁钢工业株式会社，韩国生产技术研究院，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]