本發(fā)明涉及一種化學(xué)鍍ni-p-ptfe復(fù)合鍍層制備工藝，屬于金屬表面處理
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：在能源化工領(lǐng)域，換熱設(shè)備微生物污垢問(wèn)題嚴(yán)峻。有害微生物能夠利用循環(huán)冷卻水中的養(yǎng)分進(jìn)行生長(zhǎng)和繁殖，產(chǎn)生黏泥狀、吸附力強(qiáng)的沉積物附著在設(shè)備表面，對(duì)設(shè)備的安全運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。限于環(huán)境和能源消耗的壓力，一些傳統(tǒng)方法如機(jī)械清洗、殺生劑及脈動(dòng)流等清洗手段在應(yīng)用范圍上受到很大限制。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供一種化學(xué)鍍ni-p-ptfe復(fù)合鍍層制備工藝。本發(fā)明以碳鋼為基材一次施鍍制備而成，制備的鍍層具有結(jié)合力強(qiáng)，表面能低，孔隙率小的特點(diǎn)，同時(shí)簡(jiǎn)化了制備工藝，施鍍過(guò)程中不用攪拌即可達(dá)到均勻的鍍覆效果。本發(fā)明所得到的ni-p-ptfe復(fù)合鍍層在10-20微米之間，鍍層較薄，能有效減少鍍層熱阻對(duì)傳熱所帶來(lái)的影響，同時(shí)具有顯著的抗蝕抑垢效果。本發(fā)明主要研究了工藝參數(shù)對(duì)ni-p-ptfe復(fù)合鍍層抗蝕抑垢性能的影響，主鹽，還原劑，絡(luò)合劑，表面活性劑等含量對(duì)沉積過(guò)程的影響及復(fù)合鍍層表面抗蝕抑垢性能的影響。整個(gè)化學(xué)鍍體系的藥品含量范圍：硫酸鎳主鹽為15-35g/l，次亞磷酸鈉還原劑為15-35g/l，絡(luò)合劑乳酸為15-35g/l，固含量60％的ptfe乳液為4-12ml/l，表面活性劑全氟辛基季胺碘化物為0.3g/l，緩沖劑醋酸鈉為10g/l，檸檬酸鈉為2-10g/l，加速劑氨基乙酸為0-8g/l。本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：一種化學(xué)鍍ni-p-ptfe復(fù)合鍍層制備工藝，其特征在于：包括如下步驟，(1).對(duì)低碳鋼換熱表面進(jìn)行前期處理；對(duì)低碳鋼換熱表面進(jìn)行前期處理包括如下步驟：(a).對(duì)低碳鋼換熱面進(jìn)行打磨，用400、600、800、1000和1200目水磨砂紙依次交叉90度打磨；(b).超聲清洗；(c).堿洗除油液除油；堿洗除油液包含以下組份：naoh30g/l，na2co350g/l，na3po370g/l，op-10g/l；除油條件為：50-60℃條件下浸洗10min。(d).水洗；(e).酸洗液除銹；所述的酸洗液包含組分：濃度為20％的h2so4溶液；除銹時(shí)間為30s。(f).水洗；(g).活化液進(jìn)行活化；活化液包含組分：濃度為10％的h2so4溶液；活化時(shí)間為10min。(h).水洗，所述水洗均為空氣攪拌下的水洗。(2).制備ni-p-ptfe復(fù)合鍍層液，利用制備的ni-p-ptfe復(fù)合鍍層液在低碳鋼換熱表面制備ni-p-ptfe復(fù)合鍍層；ni-p-ptfe復(fù)合鍍液的具體配方為：硫酸鎳niso4·6h2o15-35g/l，次亞磷酸鈉nah2p02·h2o15-35g/l，含量60％的ptfe乳液4-12ml/l，全氟辛基季胺碘化物0.3g/l，醋酸鈉ch3coona10g/l，檸檬酸鈉na3c6h5o7·2h2o2-10g/l，乳酸c3h6o315-35g/l，氨基乙酸c2h5no20-8g/l，碘化鉀ki0.01g/l。ni-p-ptfe復(fù)合鍍層液的制備方法包括如下步驟：(a).首先將硫酸鎳主鹽在去離子水中充分溶解，得到a溶液；(b).在充分?jǐn)嚢柘碌腶溶液中加入用去離子水溶解的乳酸和氨基乙酸絡(luò)合劑混合均勻，充分?jǐn)嚢璧玫絙溶液；(c).在充分?jǐn)嚢柘碌腷溶液中加入用去離子水溶解的次亞磷酸鈉還原劑混合均勻，充分?jǐn)嚢璧玫絚溶液；(d).在充分?jǐn)嚢柘碌腸溶液中加入用去離子水溶解的醋酸鈉和檸檬酸鈉緩沖劑混合均勻，加入碘化鉀ki充分?jǐn)嚢璧玫絛溶液；(e).取固含量60％的ptfe乳液4-12ml/l，在攪拌的情況下加入0.3g/l的全氟辛基季胺碘化物表面活性劑，攪拌2h，超聲分散30min，使混合均勻，得到e溶液；(f).在充分?jǐn)嚢柘碌膁溶液中加入e溶液，充分?jǐn)嚢璧玫絝溶液；(g).用氨水調(diào)整f溶液ph值為：4.8-5.2：在86-90℃下可在活化的低碳鋼換熱面上形成耐蝕抗垢ni-p-ptfe復(fù)合鍍層。(3).對(duì)ni-p-ptfe復(fù)合鍍層抑制和減輕微生物污垢性能的評(píng)價(jià)。對(duì)ni-p-ptfe復(fù)合鍍層抑制和減輕微生物污垢性能的評(píng)價(jià)包括以下幾個(gè)步驟：(a).將制備好的ni-p-ptfe復(fù)合鍍層表面先用無(wú)水乙醇除油，然后用75％酒精消毒，在紫外光下滅菌15分鐘待用；(b).將培養(yǎng)三天的黏液形成菌加入到去離子水中配置成od(opticaldensity)值為0.2和0.5的菌懸液，分裝在對(duì)應(yīng)的燒杯中；(c).將ni-p-ptfe復(fù)合鍍層試樣置于放有菌懸液的燒杯中，作為對(duì)照，未經(jīng)施鍍的低碳鋼片在放于同樣條件下的微生物菌懸液中；(d).將實(shí)驗(yàn)燒杯統(tǒng)一標(biāo)號(hào)放置于30℃的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行5-7天左右的靜置實(shí)驗(yàn)，五天污垢實(shí)驗(yàn)后取出試樣，得到ni-p-ptfe復(fù)合鍍層的表面單位面積污垢附著量和腐蝕失重量。本發(fā)明有益效果：ptfe粒子具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性和固體潤(rùn)滑特性，在酸、堿甚至王水之中都具有非常好的抗腐蝕性能，此外其摩擦因數(shù)極低，常被作為減摩材料并得到廣泛運(yùn)用。在化學(xué)鍍ni-p合金的配方中添加ptfe微粒而得到的ni-p-ptfe復(fù)合鍍層，可以有效提高鍍層表面的耐磨性和疏水效果。使得這種復(fù)合鍍層的能夠適應(yīng)許多復(fù)雜的環(huán)境。在q235碳鋼基材上形成牢固穩(wěn)定的ni-p-ptfe復(fù)合鍍層，施鍍過(guò)程中鍍液穩(wěn)定，且基本無(wú)需攪拌就可得到均勻穩(wěn)定的鍍層。具體實(shí)施方式一種化學(xué)鍍ni-p-ptfe復(fù)合鍍層制備工藝，包括如下步驟，(1).對(duì)低碳鋼換熱表面進(jìn)行前期處理；(2).制備ni-p-ptfe復(fù)合鍍層液，利用制備的ni-p-ptfe復(fù)合鍍層液在低碳鋼換熱表面制備ni-p-ptfe復(fù)合鍍層；(3).對(duì)ni-p-ptfe復(fù)合鍍層抑制和減輕微生物污垢性能的評(píng)價(jià)。所述的(1)步驟中的對(duì)低碳鋼換熱表面進(jìn)行前期處理包括如下步驟：(a).對(duì)低碳鋼換熱面進(jìn)行打磨，用400、600、800、1000和1200目水磨砂紙依次交叉90度打磨；(b).超聲清洗；(c).堿洗除油液除油；(d).水洗；(e).酸洗液除銹；(f).水洗；(g).活化液進(jìn)行活化；(h).水洗。所述的堿洗除油液包含以下組份：naoh30g/l，na2co350g/l，na3po370g/l，op-10g/l；除油條件為：50-60℃條件下浸洗10min。所述的酸洗液包含組分：濃度為20％的h2so4溶液；除銹時(shí)間為30s。所述活化中的活化液包含組分：濃度為10％的h2so4溶液；活化時(shí)間為10min。所述水洗均為空氣攪拌下的水洗。所述的(2)步驟中ni-p-ptfe復(fù)合鍍液的具體配方為：硫酸鎳niso4·6h2o15-35g/l，次亞磷酸鈉nah2p02·h2o15-35g/l，含量60％的ptfe乳液4-12ml/l，全氟辛基季胺碘化物0.3g/l，醋酸鈉ch3coona10g/l，檸檬酸鈉na3c6h5o7·2h2o2-10g/l，乳酸c3h6o315-35g/l，氨基乙酸c2h5no20-8g/l，碘化鉀ki0.01g/l。所述的(2)步驟中的ni-p-ptfe復(fù)合鍍層液的制備方法包括如下步驟：(1).首先將硫酸鎳主鹽在去離子水中充分溶解，得到a溶液；(2).在充分?jǐn)嚢柘碌腶溶液中加入用去離子水溶解的乳酸和氨基乙酸絡(luò)合劑混合均勻，充分?jǐn)嚢璧玫絙溶液；(3).在充分?jǐn)嚢柘碌腷溶液中加入用去離子水溶解的次亞磷酸鈉還原劑混合均勻，充分?jǐn)嚢璧玫絚溶液；(4).在充分?jǐn)嚢柘碌腸溶液中加入用去離子水溶解的醋酸鈉和檸檬酸鈉緩沖劑混合均勻，加入碘化鉀ki充分?jǐn)嚢璧玫絛溶液；(5).取固含量60％的ptfe乳液4-12ml/l，在攪拌的情況下加入0.3g/l的全氟辛基季胺碘化物表面活性劑，攪拌2h，超聲分散30min，使混合均勻，得到e溶液；(6).在充分?jǐn)嚢柘碌膁溶液中加入e溶液，充分?jǐn)嚢璧玫絝溶液；(7).用氨水調(diào)整f溶液ph值為：4.8-5.2：在86-90℃下可在活化的低碳鋼換熱面上形成耐蝕抗垢ni-p-ptfe復(fù)合鍍層。所述的(3)步驟中的對(duì)ni-p-ptfe復(fù)合鍍層抑制和減輕微生物污垢性能的評(píng)價(jià)包括以下幾個(gè)步驟：(1).將制備好的ni-p-ptfe復(fù)合鍍層表面先用無(wú)水乙醇除油，然后用75％酒精消毒，在紫外光下滅菌15分鐘待用；(2).將培養(yǎng)三天的黏液形成菌加入到去離子水中配置成od(opticaldensity)值為0.2和0.5的菌懸液，分裝在對(duì)應(yīng)的燒杯中；(3).將ni-p-ptfe復(fù)合鍍層試樣置于放有菌懸液的燒杯中，作為對(duì)照，未經(jīng)施鍍的低碳鋼片在放于同樣條件下的微生物菌懸液中；(4).將實(shí)驗(yàn)燒杯統(tǒng)一標(biāo)號(hào)放置于30℃的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行5-7天左右的靜置實(shí)驗(yàn)，五天污垢實(shí)驗(yàn)后取出試樣，得到ni-p-ptfe復(fù)合鍍層的表面單位面積污垢附著量和腐蝕失重量。實(shí)施例一。所述ni-p-ptfe復(fù)合鍍鍍液包括如下組分：硫酸鎳niso4·6h2o25g/l次亞磷酸鈉nah2p02·h2o30g/l固含量60％的ptfe乳液10ml/l全氟辛基季胺碘化物0.3g/l醋酸鈉ch3coona10g/l檸檬酸鈉na3c6h5o7·2h2o6g/l乳酸c3h6o320g/l氨基乙酸c2h5no24g/l碘化鉀ki0.01g/l實(shí)施例二。所述ni-p-ptfe復(fù)合鍍鍍液包括如下組分：硫酸鎳niso4·6h2o20g/l次亞磷酸鈉nah2p02·h2o30g/l固含量60％的ptfe乳液10ml/l全氟辛基季胺碘化物0.3g/l醋酸鈉ch3coona10g/l檸檬酸鈉na3c6h5o7·2h2o8g/l乳酸c3h6o320g/l氨基乙酸c2h5no22g/l碘化鉀ki0.01g/l實(shí)施例三。所述ni-p-ptfe復(fù)合鍍鍍液包括如下組分：硫酸鎳niso4·6h2o25g/l次亞磷酸鈉nah2p02·h2o20g/l固含量60％的ptfe乳液10ml/l全氟辛基季胺碘化物0.4g/l醋酸鈉ch3coona10g/l檸檬酸鈉na3c6h5o7·2h2o6g/l乳酸c3h6o325g/l氨基乙酸c2h5no24g/l碘化鉀ki0.01g/l實(shí)施例四。所述ni-p-ptfe復(fù)合鍍鍍液包括如下組分：次亞磷酸鈉nah2p02·h2o30g/l固含量60％的ptfe乳液6ml/l全氟辛基季胺碘化物0.3g/l醋酸鈉ch3coona10g/l檸檬酸鈉na3c6h5o7·2h2o6g/l乳酸c3h6o320g/l氨基乙酸c2h5no20g/l碘化鉀ki0.01g/l實(shí)施例五。所述ni-p-ptfe復(fù)合鍍鍍液包括如下組分：硫酸鎳niso4·6h2o25g/l次亞磷酸鈉nah2p02·h2o30g/l固含量60％的ptfe乳液12ml/l全氟辛基季胺碘化物0.4g/l醋酸鈉ch3coona6g/l檸檬酸鈉na3c6h5o7·2h2o10g/l乳酸c3h6o325g/l氨基乙酸c2h5no26g/l碘化鉀ki0.01g/l所得鍍層厚度為12.58-15.30um。微生物污垢沉積量為2.5g/m2。腐蝕失重為2.8g/m2。展現(xiàn)了良好的抗微生物污垢附著和腐蝕性能。當(dāng)前第1頁(yè)12