本技術(shù)涉及電解槽設(shè)備，具體涉及防腐蝕三氟化氮電解槽。

背景技術(shù)：

1、三氟化氮在電子行業(yè)中廣泛應(yīng)用于電路板蝕刻、液晶屏蝕刻及清洗、芯片制造、高能激光器等領(lǐng)域，因其優(yōu)異的蝕刻速率、選擇性和無殘留物質(zhì)的特性備受青睞。作為制備三氟化氮的關(guān)鍵設(shè)備，三氟化氮電解槽的性能直接影響產(chǎn)品質(zhì)量、收率及制備工藝的電耗。

2、典型的三氟化氮電解槽由槽體、陽極和陰極組成，多數(shù)采用隔膜隔開陽極室和陰極室。當(dāng)直流電通過電解槽時(shí)，陽極與溶液界面處發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極與溶液界面處發(fā)生還原反應(yīng)，以制取所需產(chǎn)品。

3、然而，三氟化氮具有強(qiáng)氧化性，能與多種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，包括金屬和非金屬，當(dāng)三氟化氮接觸電解槽內(nèi)壁時(shí)，易腐蝕槽體的內(nèi)壁。另外，三氟化氮電解槽的陰極氣體收集腔和陽極氣體收集腔通常為間隔設(shè)計(jì)，導(dǎo)致各部位的電位差不均衡。電解液揮發(fā)后，在稍低溫度的陽極上方密封蓋處冷凝形成電解液液膜，由于電位差存在，陽極上方密封蓋的金屬離子失去電子進(jìn)入液膜，從而形成局部腐蝕電流，進(jìn)而影響密封蓋的耐蝕性能。

4、現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用在槽體的內(nèi)壁和密封蓋的內(nèi)表面襯鎳板或pfa涂層的方法來解決這一問題，但這些方法會(huì)增加制備成本。此外，襯pfa涂層的電解槽傳熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)繁瑣且傳熱效果較差，導(dǎo)致設(shè)備笨重且單位面積產(chǎn)量低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的在于提供一種防腐蝕三氟化氮電解槽，以解決現(xiàn)有技術(shù)中電解槽的槽體內(nèi)壁易被三氟化氮腐蝕，以及電解槽內(nèi)易產(chǎn)生局部腐蝕電流影響密封蓋的耐蝕性能的問題。利用電解槽本身電路將槽體整體作為反應(yīng)陰極，并設(shè)置有降溫夾套對(duì)密封蓋進(jìn)行降溫，使揮發(fā)的電解液凝固成固體，避免形成局部腐蝕電流，從而提高電解槽的耐腐蝕性，并降低了電解槽的制備成本。

2、為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：

3、一種防腐蝕三氟化氮電解槽，包括：

4、槽體，采用碳鋼制成，用于容納電解液，所述槽體包括容納腔和頂部開口，所述槽體的外壁與外部電源的負(fù)極電連接；

5、密封蓋，用于封閉所述頂部開口；

6、陽極接線柱，穿設(shè)在所述密封蓋上，用于與所述外部電源的正極電連接；

7、陰極接線柱，穿設(shè)在所述密封蓋上，并與所述槽體的外壁電連接；

8、陰極板，設(shè)置在所述容納腔內(nèi)，所述陰極板固定在所述陰極接線柱上，并與所述槽體的內(nèi)壁電連接；

9、陽極板，設(shè)置在所述容納腔內(nèi)，并固定在所述陽極接線柱上；

10、降溫夾套，設(shè)置在所述密封蓋的頂部，用于給所述密封蓋降溫，所述降溫夾套的溫度小于所述電解液中電解質(zhì)的熔點(diǎn)溫度。

11、在一些實(shí)施方式中，所述陽極板的邊緣與所述槽體的內(nèi)壁間的間距為135mm～145mm。

12、在一些實(shí)施方式中，所述陽極板的邊緣設(shè)置有絕緣套管。

13、在一些實(shí)施方式中，所述槽體的外壁上設(shè)置有若干連接銅板，所述槽體通過所述連接銅板分別與所述外部電源的負(fù)極、所述陰極接線柱電連接。

14、在一些實(shí)施方式中，所述連接銅板與所述槽體焊接連接。

15、在一些實(shí)施方式中，所述密封蓋與所述陽極接線柱之間、所述密封蓋與所述陰極接線柱之間均設(shè)置有絕緣錐套。

16、由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本申請與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果在于：

17、本申請利用電解槽與外部電源原有的連接電路，將陰極板與槽體電連接，使槽體串聯(lián)進(jìn)該電路中，將槽體作為負(fù)電極，以確保在電解過程中槽體和陰極板能夠持續(xù)地提供電子給電解液中的正離子，進(jìn)而傳輸?shù)疥枠O板。這種設(shè)計(jì)可保證槽體不斷補(bǔ)充電子，以有效防止了槽體中金屬鐵失去電子變?yōu)槎r(jià)鐵離子并溶解入電解液，從而減少對(duì)槽體的腐蝕。

18、此外，在密封蓋的頂部設(shè)置了降溫夾套，其溫度低于電解液中電解質(zhì)的熔點(diǎn)溫度。在電解過程中，降溫夾套使得揮發(fā)到密封蓋上的電解液能迅速凝固成不導(dǎo)電的固體，有效阻止局部腐蝕電流的形成，避免對(duì)密封蓋造成腐蝕。

技術(shù)特征：

1.一種防腐蝕三氟化氮電解槽，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的防腐蝕三氟化氮電解槽，其特征在于，所述陽極板的邊緣與所述槽體的內(nèi)壁間的間距為135mm～145mm。

3.如權(quán)利要求1所述的防腐蝕三氟化氮電解槽，其特征在于，所述陽極板的邊緣設(shè)置有絕緣套管。

4.如權(quán)利要求1所述的防腐蝕三氟化氮電解槽，其特征在于，所述槽體的外壁上設(shè)置有若干連接銅板，所述槽體通過所述連接銅板分別與所述外部電源的負(fù)極、所述陰極接線柱電連接。

5.如權(quán)利要求4所述的防腐蝕三氟化氮電解槽，其特征在于，所述連接銅板與所述槽體焊接連接。

6.如權(quán)利要求1所述的防腐蝕三氟化氮電解槽，其特征在于，所述密封蓋與所述陽極接線柱之間、所述密封蓋與所述陰極接線柱之間均設(shè)置有絕緣錐套。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開防腐蝕三氟化氮電解槽包括槽體，采用碳鋼制成，包括容納腔和頂部開口，槽體的外壁與外部電源的負(fù)極電連接；密封蓋，用于封閉頂部開口；陽極接線柱，穿設(shè)在密封蓋上，用于與外部電源的正極電連接；陰極接線柱，穿設(shè)在密封蓋上，并與槽體的外壁電連接；陰極板，設(shè)置在容納腔內(nèi)，陰極板固定在陰極接線柱上，并與槽體的內(nèi)壁電連接；陽極板，設(shè)置在容納腔內(nèi)，并固定在陽極接線柱上；降溫夾套，設(shè)置在密封蓋的頂部，用于給密封蓋降溫，降溫夾套的溫度小于電解液中電解質(zhì)的熔點(diǎn)溫度。本申請將槽體串聯(lián)至電路中，使其成為負(fù)電載體，以持續(xù)補(bǔ)充電子，從而避免腐蝕，此外設(shè)置降溫夾套，防止局部腐蝕電流形成，避免對(duì)密封蓋造成腐蝕。

技術(shù)研發(fā)人員：嚴(yán)海峰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：松瓷科技（上海）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240729
技術(shù)公布日：2025/5/8