一種超臨界復合電鑄體系回收利用裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電化學沉積加工技術領域，具體涉及一種超臨界復合電鑄體系回收利用裝置及其工作方法。
【背景技術】
[0002]目前，隨著微機電系統(MEMS,Micro-Electro-Mechanical System)技術的飛速發展以及對高性能復合材料的迫切需求，復合電鑄技術在當前乃至未來都將扮演重要角色。
[0003]超臨界流體(Supercritical Fluid)是指純凈物質處于臨界點(臨界壓力和臨界溫度)以上時，所表現出來的一種介于液態和氣態的流體。近年來，將復合電鑄技術與超臨界流體技術相結合，是制備高性能納米復合材料的一個研宄熱點。目前，在超臨界環境下電沉積制備納米復合材料與微細零件的工藝方法和裝置已有所見。如授權公告號為CN 101092716B的中國專利文獻公開了一種超臨界流體細微電鍍成型工藝及其裝置，其以SCF-CO2為電鍍環境進行微結構零件的成型，通過該方法所得的金屬電鍍層表面沉積均勻、無積瘤，且鑄層組織細密平整；又如公布號為CN 102146573A的中國專利文獻提出了一種超臨界流體電鑄成型制備納米復合材料的方法，其主要是在機械攪拌輔助條件下電沉積制備金屬基納米復合材料。然而，上述發明并未考慮到對超臨界電鑄液的回收利用。超臨界CO2復合電鑄體系包含CO 2氣體、化學鍍液和復合粒子。電鑄完畢排氣過程中，液體容易跟隨氣體排出進入管道和閥門，里面的復合粒子和凝固后的液態鍍液會堵塞管道和閥門，嚴重損耗電鑄裝置的使用壽命；而且，0)2直接排入空氣中會加劇全球溫室效應；而化學鍍液對環境污染影響明顯，直接排入大自然，對地表水和土壤都是一種災難；復合粒子在電鍍過程中并不能全部進入電鑄層，在溶液中還會殘余一部分，況且制備復合粒子尤其是納米級的成本很高，因而將鑄液中的復合粒子回收再利用較為經濟。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是:針對超臨界CO2復合電鑄體系，提供一種使用時能夠回收CO2氣體、電鑄液和電鑄所需要固定粒子以資循環使用，從而有效提高電鑄液的使用效率、減少對環境的污染、降低復合電鑄經濟成本的超臨界復合電鑄體系回收利用裝置及其工作方法。
[0005]本實用新型的技術方案是:本實用新型的超臨界復合電鑄體系回收利用裝置，包括反應釜，反應釜具有排液口、排氣口和進氣口 ；其結構特點是:還包括控制閥組、氣體過濾器、氣體存儲器、電鑄液存儲器、磁力泵、電鑄液檢測調配組件、復合顆粒回收器、高壓泵、CO2氣瓶和壓力表；
[0006]上述的控制閥組包括氣液混合體排出控制閥、電鑄液排出控制閥、反應釜氣體輸入控制閥和補氣控制閥；
[0007]氣體過濾器包括從下到上依次設置并相通氣的氣液分離室、氣體過濾室和氣體干燥室；氣液分離室通過控制閥組的氣液混合體排出控制閥與反應釜的排氣口相連接；
[0008]氣體存儲器設有回收氣輸入口、補氣輸入口和供氣口 ；氣體存儲器的回收氣輸入口與氣體過濾器的氣體干燥室相連接；氣體存儲器的補氣輸入口通過高壓泵和補氣控制閥與CO2氣瓶相連接；氣體存儲器的供氣口通過反應釜氣體輸入控制閥與反應釜的進氣口相連接；
[0009]電鑄液存儲器設有進液口、出液口和磁力攪拌器；磁力攪拌器設置在電鑄液存儲器的底部；電鑄液存儲器的進液口通過電鑄液排出控制閥與反應釜的排液口相連接；
[0010]磁力泵設有進液口、出液口和可拆卸式吸附濾芯；磁力泵的進液口與電鑄液存儲器的出液口相連接；
[0011]電鑄液檢測調配組件包括離子檢測槽、離子測量儀和復合電鑄液調配槽；離子檢測槽設有進液口、出液口、檢測出液口和排廢口 ；離子檢測槽的進液口與磁力泵的出液口相連接；離子測量儀通過離子檢測槽的檢測出液口與離子檢測槽相連接；離子檢測槽的排廢口用于排出廢液；離子檢測槽的出液口與復合電鑄液調配槽相連接；
[0012]復合顆粒回收器用于回收反應釜放出的復合電鑄液中的有用固體顆粒；復合顆粒回收器包括焚燒單元、沉降分離單元、清洗干燥單元和檢測單元；
[0013]高壓泵和CO2氣瓶用于當氣體存儲器內CO2不足時向氣體存儲器內補充CO 2氣體；壓力表用于檢測反應釜內的氣壓，壓力表設置在反應釜氣體輸入控制閥與反應釜的進氣口之間。
[0014]進一步的方案是:上述的氣體過濾器的氣液分離室的下端設有混合氣輸入口 ；氣液分離室內設有向下傾斜的一組擋板，擋板向下傾斜角度范圍為8?16° ;氣體過濾室內填充有氧化銅固體；氣體過濾室的內外壁之間設置有加熱電阻；氣體干燥室設有回收氣體輸出口 ；氣體干燥室內填充有固體氯化鈣。
[0015]進一步的方案是:上述的氣體存儲器的內壁設有用于控制氣體存儲器在工作時內部溫度為2°C的循環冷卻水管。
[0016]進一步的方案是:上述的電鑄液存儲器的磁力攪拌器工作時的轉速為400?600r/mino
[0017]進一步的方案是:上述的磁力泵為MP微型磁力泵；磁力泵的可拆卸式吸附濾芯為不銹鋼濾芯或折疊式微孔濾芯，濾芯外部包裹雙層濾布。
[0018]進一步的方案還有:上述的復合顆粒回收器的焚燒單元用于對通過磁力泵的可拆卸式吸附濾芯回收的固體顆粒進行焚燒處理；
[0019]沉降分離單元包括復合顆粒離心沉降器；沉降分離單元用于對焚燒單元的焚燒產物進行離心沉降分離，使得焚燒產物中復合電鑄液配置所需的固體顆粒與重金屬顆粒分離；
[0020]清洗干燥單元用于對分離出的復合電鑄液配置所需的固體顆粒進行清洗干燥；
[0021]檢測單元用于對清洗干燥后的復合電鑄液配置所需的固體顆粒是否符合循環使用標準進行檢測。
[0022]本實用新型具有積極的效果:(I)本實用新型的超臨界復合電鑄體系回收利用裝置，通過設置氣體過濾器，能夠有效回收超臨界電鑄體系中的CO2氣體以供重復循環使用，避免CO2氣體直接排入空氣中會加劇全球溫室效應；同時通過汽體過濾器的設置能夠有效避免反應釜排氣時電鑄液隨氣體進入管道造成排氣管道堵塞，大大提高了管道和閥門的使用壽命。(2)本實用新型的超臨界復合電鑄體系回收利用裝置，通過結構的設計，使用時能夠有效回收使用過的復合電鑄液及其中有用的固體顆粒以供重復循環使用，從而提高了復合電鑄液中電鑄液和固體顆粒的利用率，有效降低復合電沉積加工成本。(3)本實用新型的超臨界復合電鑄體系回收利用裝置，其在使用時通過回收使用過的復合電鑄液及其中有用的固體顆粒重復循環使用，不但可降低加工成本，而且可有效減少加工廢液和廢渣對環境造成的污染，綠色環保。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型的結構示意圖，圖中還顯示了其與超臨界復合電鑄裝置之反應釜的氣、液連接關系；
[0024]圖2為圖1中氣體過濾器的結構示意圖；
[0025]圖3為圖1中的復合顆粒回收器的結構示意圖。
[0026]上述附圖中的附圖標記如下:
[0027]反應釜100，
[0028]控制閥組I，氣液混合體排出控制閥1-1，電鑄液排出控制閥1-2，反應釜氣體輸入控制閥1-3，補氣控制閥1-4 ；
[0029]氣體過濾器2，氣液分離室21，擋板21-1，氣體過濾室22、氣體干燥室23，
[0030]氣體存儲器3
[0031]電鑄液存儲器4，
[0032]磁力泵5，
[0033]電鑄液檢測調配組件6，離子檢測槽61，離子測量儀62，復合電鑄液調配槽63，
[0034]復合顆粒回收器7，焚燒單元71，沉降分離單元72，清洗干燥單元73，檢測單元74，
[0035]高壓泵8，
[0036](:02氣瓶 9，
[0037]壓力表10。
【具體實施方式】
[0038]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作