本技術(shù)涉及微弧氧化表面處理，具體涉及一種微弧氧化反應(yīng)槽。

背景技術(shù)：

1、微弧氧化技術(shù)是一種利用等離子體弧光放電在電解質(zhì)溶液中使電解質(zhì)物料在鋁、鎂、鈦等金屬基體表面進(jìn)行燒結(jié)，進(jìn)而在輕金屬表面原位生長陶瓷層的表面處理技術(shù)，該技術(shù)利用微弧區(qū)弧光放電的瞬時(shí)高溫使金屬(鋁、鎂、鈦等)表面氧化為金屬氧化物陶瓷，從而改善金屬的表面性能，如耐蝕性和表面硬度等。該技術(shù)具有綠色環(huán)保、工藝簡單、涂層性能優(yōu)異等特點(diǎn)。

2、微弧氧化過程包含等離子體化學(xué)、電化學(xué)氧化、電解水等反應(yīng)過程。通過增加陽極和陰極之間的電壓，在合金表面生成一層厚的氧化物，隨后在更高電壓下通過等離子擠壓再次擊穿和熔合，形成復(fù)雜的金屬氧化物陶瓷薄膜。在此過程中，浸入在電解液中的陰極和陽極工件表面會(huì)產(chǎn)生大量的氫氣和氧氣，通常情況下，氧化反應(yīng)槽為敞口容器，產(chǎn)生的氫氣和氧氣因難以收集而直接被通風(fēng)系統(tǒng)排出，造成能然的消耗和浪費(fèi)。因此，有必要提供一種微弧氧化反應(yīng)槽以解決氫氣、氧氣收集難的問題，以提高微弧氧化過程中電能的利用效率。

3、經(jīng)查，專利號為cn202221417087.9公開了一種適用于微弧氧化工藝的節(jié)能型雙飛靶氧化槽。該雙飛靶氧化槽中槽體的內(nèi)部具有容納電解液的腔體。陽極組件橫跨在腔體的上方。槽體的側(cè)壁邊沿上設(shè)置有對陽極組件的端部形成支撐的支座。夾具的固定端與陽極組件相連。夾具的壓頭與陽極組件的側(cè)壁對工件形成快速牢固夾持。移動(dòng)式陰極組件中驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端與傳動(dòng)桿相連，并驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)。移動(dòng)式陰極組件中的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)桿正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，微弧氧化反應(yīng)的不同階段改變陰極板與陽極工件產(chǎn)品之間的距離，提升了產(chǎn)品表面氧化涂層的均勻性和致密度，降低了綜合能耗，實(shí)現(xiàn)了微弧氧化工藝的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用，但是需要設(shè)有驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置在長期工作下容易損壞，并且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種微弧氧化反應(yīng)槽，以實(shí)現(xiàn)微弧氧化反應(yīng)過程陰陽極產(chǎn)生氣體的分離收集問題，進(jìn)而提高微弧氧化技術(shù)的電能利用效率。

2、本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種微弧氧化反應(yīng)槽，包括反應(yīng)槽主體、電解液，所述的反應(yīng)槽主體內(nèi)盛有電解液，反應(yīng)槽主體內(nèi)分別設(shè)有陽極和陰極，其特征在于所述的反應(yīng)槽主體從橫截面來看分為三塊區(qū)域，分別為陰極區(qū)、陽極區(qū)、陰極區(qū)，不同區(qū)域之間設(shè)有過渡區(qū)，反應(yīng)槽主體的外壁上固定有液位計(jì)。

3、進(jìn)一步改進(jìn)：所述的過渡區(qū)的兩邊通過隔板用于隔離陰極區(qū)和陽極區(qū)，隔板上部分為實(shí)體不透水、不透氣結(jié)構(gòu)，下部分為鏤空網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

4、進(jìn)一步改進(jìn)：所述的鏤空網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)兩側(cè)設(shè)置親水過濾膜，所述親水過濾膜為親水超濾膜或親水微濾膜。

5、進(jìn)一步改進(jìn)：所述的陰極區(qū)和陽極區(qū)的頂部固定有密封墊片，密封墊片的頂部固定有蓋板，并且通過螺絲將蓋板與反應(yīng)槽主體相固定。

6、進(jìn)一步改進(jìn)：蓋板的頂部設(shè)有圓孔，棒狀陽極和棒狀陰極穿過圓孔固定在陽極區(qū)和陰極區(qū)中間。

7、進(jìn)一步改進(jìn)：陰極區(qū)和陽極區(qū)的上部分別設(shè)有氫氣收集口和氧氣收集口，陰極區(qū)和陽極區(qū)的下部分別設(shè)有電解液循環(huán)進(jìn)口。

8、進(jìn)一步改進(jìn)：棒狀陽極和棒狀陰極分別與外接的陽極電源和陰極電源相連接。

9、進(jìn)一步改進(jìn)：液位計(jì)的上端和下端分別設(shè)有上接口和下接口與反應(yīng)槽主體相連接，液位計(jì)的中間有親水膜高度標(biāo)記線。

10、最后：反應(yīng)槽主體為圓柱體。

11、本實(shí)用新型的有益效果在于：

12、一、本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡單可靠，通過親水膜將陰陽極反應(yīng)區(qū)隔離開來，有利于不同氣體的分離收集的同時(shí)，亦不影響電解液中的離子傳遞，對氧化反應(yīng)影響較小。

13、二、本實(shí)用新型在密封的陽極區(qū)和陰極區(qū)設(shè)置開放的過渡區(qū)，三個(gè)區(qū)域底部聯(lián)通，可使密封的反應(yīng)區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的氣體單獨(dú)儲存，同時(shí)確保反應(yīng)區(qū)內(nèi)部氣體的壓力過大；在過渡區(qū)上方設(shè)置電解液循環(huán)進(jìn)口，正常工作中，過渡區(qū)內(nèi)的液位會(huì)高于陰極區(qū)和陽極區(qū)，即過渡區(qū)內(nèi)的液體壓強(qiáng)大于兩側(cè)的反應(yīng)區(qū)，有利于兩側(cè)反應(yīng)區(qū)內(nèi)部的氣體排出。

技術(shù)特征：

1.一種微弧氧化反應(yīng)槽，包括反應(yīng)槽主體、電解液，所述的反應(yīng)槽主體內(nèi)盛有電解液，反應(yīng)槽主體內(nèi)分別設(shè)有陽極和陰極，其特征在于所述的反應(yīng)槽主體從橫截面來看分為三塊區(qū)域，分別為陰極區(qū)、陽極區(qū)、陰極區(qū)，不同區(qū)域之間設(shè)有過渡區(qū)，反應(yīng)槽主體的外壁上固定有液位計(jì)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微弧氧化反應(yīng)槽，其特征在于所述的過渡區(qū)的兩邊通過隔板用于隔離陰極區(qū)和陽極區(qū)，隔板上部分為實(shí)體不透水、不透氣結(jié)構(gòu)，下部分為鏤空網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種微弧氧化反應(yīng)槽，其特征在于所述的鏤空網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)兩側(cè)設(shè)置親水過濾膜，所述親水過濾膜為親水超濾膜或親水微濾膜。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微弧氧化反應(yīng)槽，其特征在于所述的陰極區(qū)和陽極區(qū)的頂部固定有密封墊片，密封墊片的頂部固定有蓋板，并且通過螺絲將蓋板與反應(yīng)槽主體相固定。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種微弧氧化反應(yīng)槽，其特征在于蓋板的頂部設(shè)有圓孔，棒狀陽極和棒狀陰極穿過圓孔固定在陽極區(qū)和陰極區(qū)中間。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種微弧氧化反應(yīng)槽，其特征在于陰極區(qū)和陽極區(qū)的上部分別設(shè)有氫氣收集口和氧氣收集口，陰極區(qū)和陽極區(qū)的下部分別設(shè)有電解液循環(huán)進(jìn)口。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種微弧氧化反應(yīng)槽，其特征在于棒狀陽極和棒狀陰極分別與外接的陽極電源和陰極電源相連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微弧氧化反應(yīng)槽，其特征在于液位計(jì)的上端和下端分別設(shè)有上接口和下接口與反應(yīng)槽主體相連接，液位計(jì)的中間有親水膜高度標(biāo)記線。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微弧氧化反應(yīng)槽，其特征在于所述的反應(yīng)槽主體為圓柱體。

技術(shù)總結(jié)
一種微弧氧化反應(yīng)槽，包括反應(yīng)槽主體、電解液，所述的反應(yīng)槽主體內(nèi)盛有電解液，反應(yīng)槽主體內(nèi)分別設(shè)有陽極和陰極，其特征在于所述的反應(yīng)槽主體從橫截面來看分為三塊區(qū)域，分別為陰極區(qū)、陽極區(qū)、陰極區(qū)，不同區(qū)域之間設(shè)有過渡區(qū)，反應(yīng)槽主體的外壁上固定有液位計(jì)，實(shí)現(xiàn)微弧氧化反應(yīng)過程陰陽極產(chǎn)生氣體的分離收集問題，進(jìn)而提高微弧氧化技術(shù)的電能利用效率。

技術(shù)研發(fā)人員：王紅杰,唐緯虹,章鶯鶯,陳杰,王雯龍,寇亦非,劉凱,譚波,雷文娟
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國兵器科學(xué)研究院寧波分院
技術(shù)研發(fā)日：20240327
技術(shù)公布日：2025/4/28