本發(fā)明涉及電解磷化的，尤其是涉及到一種石墨極板、電解磷化工藝及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、電解磷化是一種廣泛應(yīng)用于金屬表面處理的技術(shù)，它能夠在金屬表面形成一層致密的磷化膜，這層磷化膜可以有效提高金屬的耐腐蝕性和后續(xù)冷塑性加工的性能。然而，傳統(tǒng)的電解磷化過程中，磷化膜層的潤滑性能往往不足，這限制了其在某些特定應(yīng)用領(lǐng)域，如高強度緊固件、運動機械部件等的使用。為了提升磷化膜層的潤滑性，研究人員嘗試了多種方法，包括改進(jìn)磷化液配方、優(yōu)化電解工藝參數(shù)和增加后端潤滑工等方法，但這些方法往往存在成本高、工藝復(fù)雜等問題。

2、為此本申請?zhí)峁┝艘环N石墨極板、電解磷化工藝及其應(yīng)用。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對當(dāng)前磷化改進(jìn)方法存在成本高、工藝復(fù)雜等問題，本申請?zhí)峁┮环N石墨極板、電解磷化工藝及其應(yīng)用，本申請所述石墨極板應(yīng)用在磷化工藝時，石墨極板的表面能釋放石墨微粒子，且石墨微粒子均勻地分散在電解液中，吸附在磷化膜層上的石墨微粒子能夠顯著提高膜層的潤滑性能，減少摩擦系數(shù)，降低拉拔力，從而提高拉拔模具的使用性能和壽命。

2、本申請解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

3、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N石墨極板，按重量百分比計包括以下原料：

4、粘結(jié)劑10-20％、導(dǎo)電劑1-5％、碳纖維5-10％、余量為石墨粉；

5、所述石墨粉的粒徑為32?-100μm；

6、所述粘結(jié)劑包括酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、呋喃樹脂或聚四氟乙烯樹脂的一種或多種；

7、所述導(dǎo)電劑包括石墨烯、炭黑或碳納米管的一種或多種；

8、所述碳纖維包括聚丙烯腈基碳纖維或瀝青基碳纖維的一種或兩種。

9、在一些具體實施方式中，石墨極板的制備方法，包括以下步驟：

10、s101.將石墨粉和粘結(jié)劑按石墨極板的原料組成比例投料，加熱攪拌并混合均勻，形成混合物；

11、s102.將導(dǎo)電劑和碳纖維加入混合物中，繼續(xù)加熱攪拌混合，得到混勻原料；

12、s103.將混勻原料放入模具中，進(jìn)行壓制成型，得到成型坯料；

13、s104.將成型坯料從模具中取出，進(jìn)行固化處理；

14、s105.固化處理后，緩慢冷卻至室溫，得到極板坯料；

15、s106.對極板坯料進(jìn)行噴砂表面處理，得到石墨極板。

16、在一些具體實施方式中，在步驟s106中，所述噴砂表面處理，磨料為氧化鋁、磨料粒度為120-180目、噴砂壓力為0.4-0.6mpa、噴砂時間為10-15min。

17、在一些具體實施方式中，所述石墨極板在進(jìn)行電解磷化時，石墨極板的表面能釋放石墨微粒子，且石墨微粒子均勻地分散在電解液中。

18、第二方面，本申請?zhí)峁┝穗娊饬谆に?，使用第一方面提供所述的石墨極板作為陽極，進(jìn)行電解磷化。

19、在一些具體實施方式中，電解磷化工藝，包括以下步驟：

20、s301.將石墨極板安裝在電解磷化槽內(nèi)，作為陽極，與電解電源的正極相連；

21、s302.將電解磷化液注入電解磷化槽中，加熱，攪拌；

22、s303.將原料盤圓線依次接入矯直機、砂帶機、導(dǎo)電壓輪、水洗槽、電解磷化槽、后水洗槽、倒立收線機；

23、s304.設(shè)置電流密度和走線速度，開啟電解磷化電源和倒立收線，對原料線材進(jìn)行電解磷化處理。

24、在一些具體實施方式中，在步驟s302中，所述加熱溫度為40-60℃，攪拌速度保持在100?200r/min。

25、在一些具體實施方式中，在步驟s304中，所述電流密度為5-25a/dm2，走線速度保持在0.61.6m/s。

26、在一些具體實施方式中，每升電解磷化液中包括以下原料：

27、磷酸130-150g、氧化鋅75-90g、硝酸鹽80-120g、琥珀酸3-5g、檸檬酸3-5g、聚磷酸鹽3-5g、聚羧酸鹽3-5g、十二烷基酚聚氧乙烯醚0.3-0.5g。

28、第三方面，本申請?zhí)峁┝穗娊饬谆に嚨膽?yīng)用，將第二方面提供所述的電解磷化工藝應(yīng)用到原料線材的表面處理。

29、本申請的有益效果是：

30、(1)本申請所述的石墨極板，具有易于釋放微粒子結(jié)構(gòu)的表面，在電解磷化過程中，石墨極板表面的微粒子能夠逐漸脫落并分散到電解液中，所述的石墨極板，成本低廉，價格大幅低于當(dāng)前電解磷化工藝普遍采用的銥系、釕系等貴金屬陽極板，具有較好的成本效益。

31、(2)本申請所述的電解磷化工藝，在電解磷化過程中，石墨極板表面釋放的微粒子，能夠均勻地分散在電解液中，并最終吸附在金屬線材的磷化膜層上；吸附在磷化膜層上的石墨微粒子能夠顯著提高膜層的潤滑性能，減少摩擦系數(shù)，降低拉拔力，從而提高拉拔模具的使用性能和壽命，具有較好的成本效益。

32、(3)本申請所述的電解磷化工藝，提高了磷化膜層的潤滑性能，減少了磷化后端的皂化液和拉絲粉的使用，具有較好的成本效益。

技術(shù)特征：

1.一種石墨極板，其特征在于，按重量百分比計包括以下原料：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨極板，其特征在于，所述一種石墨極板的制備方法，包括以下步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種石墨極板，其特征在于，在步驟s106中，所述噴砂表面處理，磨料為氧化鋁、磨料粒度為120-180目、噴砂壓力為0.4-0.6mpa、噴砂時間為10-15min。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的一種石墨極板，其特征在于，所述石墨極板在進(jìn)行電解磷化時，石墨極板的表面能釋放石墨微粒子，且石墨微粒子均勻地分散在電解液中。

5.電解磷化工藝，其特征在于，使用權(quán)利要求1-4任一項所述的石墨極板作為陽極，進(jìn)行電解磷化。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電解磷化工藝，其特征在于，包括以下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電解磷化工藝，其特征在于，在步驟s302中，所述加熱溫度為40-60℃，攪拌速度保持在100?200r/min。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電解磷化工藝，其特征在于，在步驟s304中，所述電流密度為5-25a/dm2，走線速度保持在0.6?1.6m/s。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電解磷化工藝，其特征在于，每升電解磷化液中包括以下原料：

10.電解磷化工藝的應(yīng)用，其特征在于，將權(quán)利要求6-9任一項所述的電解磷化工藝應(yīng)用到原料線材的表面處理。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及電解磷化的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及到一種石墨極板、電解磷化工藝及其應(yīng)用。本申請公開了一種石墨極板，按重量百分比計包括以下原料：粘結(jié)劑10?20％、導(dǎo)電劑1?5％、碳纖維5?10％、余量為石墨粉；所述石墨粉的粒徑為32?100μm；所述粘結(jié)劑包括酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、呋喃樹脂或聚四氟乙烯樹脂的一種或多種；所述導(dǎo)電劑包括石墨烯、炭黑或碳納米管的一種或多種。本申請所述石墨極板應(yīng)用在磷化工藝時，石墨極板的表面能釋放石墨微粒子，且石墨微粒子均勻地分散在電解液中，吸附在磷化膜層上的石墨微粒子能夠顯著提高膜層的潤滑性能，減少摩擦系數(shù)，降低拉拔力，從而提高拉拔模具的使用性能和壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：嚴(yán)權(quán)盛,張彭風(fēng),肖勇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：東莞市穎興金屬表面處理材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9