一種磁控濺射類石墨碳膜的退鍍方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及表面處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種磁控濺射類石墨碳膜的退鍍方法。
【背景技術(shù)】
[0002]磁控濺射類石墨碳膜工藝在工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，在給工件鍍膜的過程中，由于工藝條件控制不嚴(yán)格等原因，所鍍膜層不符合質(zhì)量要求，產(chǎn)生了次品。為了節(jié)約成本，需可將次品進(jìn)行膜層退鍍，將工件重新鍍膜。同時(shí)由于工件表面膜層長時(shí)間的使用，類石墨碳膜膜層磨損嚴(yán)重，膜層質(zhì)量達(dá)不到技術(shù)要求，為減少損失，節(jié)約成本，需要退掉鍍層，讓工件返工重新類石墨碳膜。將磁控濺射類石墨碳膜膜層從基體表面去除是工業(yè)生產(chǎn)中的一個(gè)重要問題。磁控濺射類石墨碳膜的非晶結(jié)構(gòu)和碳元素很高的化學(xué)穩(wěn)定性使其具有非常優(yōu)異的抗蝕性能，以SP2為主的類石墨碳膜具有高硬度、低摩擦系數(shù)以及優(yōu)良的環(huán)境適應(yīng)能力，在固體潤滑和機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景?，F(xiàn)有的對(duì)磁控濺射類石墨碳膜退鍍方式有噴丸、強(qiáng)酸混合溶液及單一堿性溶液，噴丸退鍍對(duì)試樣基體的表面光潔度有影響，再次采用磁控濺射對(duì)退鍍件鍍類石墨碳膜，其膜層結(jié)合力減少，強(qiáng)酸混合液對(duì)人體有危害，單一的堿金屬氫氧化物的退鍍液穩(wěn)定性差，不能穩(wěn)定進(jìn)行電解退鍍，使得類石墨碳膜不能有效地、完全地退除，而且還容易損傷基材。針對(duì)單一的堿性溶液穩(wěn)定性差問題，開發(fā)了多組分堿性溶液，通過添加活性劑、防腐劑等，提高該退鍍液的穩(wěn)定性。因此，開發(fā)出一種高效、穩(wěn)定性能好磁控濺射類石墨碳膜退鍍液具有很重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種磁控濺射類石墨碳膜的退鍍方法，將磁控濺射類石墨鍍膜次品以及不能繼續(xù)使用的磁控濺射類石墨鍍膜工件返鍍，在不損傷基體的情況下，達(dá)到安全高效去除已有類石墨碳膜的目的，使其再次得到利用，具有較高的實(shí)用價(jià)值。
[0004]為了達(dá)到上述，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0005]—種磁控濺射類石墨碳膜的退鍍方法，包括以下步驟:
[0006]步驟1:配制磁控濺射類石墨碳膜退鍍液
[0007]取IL的蒸餾水，加入氫氧化鈉10?200g及5?50g碳酸鈉，攪拌均勻，向上述溶液中加入表面活性劑十二烷基醇酰胺5?20g，攪拌均勻后分別加入防腐絡(luò)合劑三聚膦酸銨3?15g和緩蝕劑二膦酸腺苷I?4g ;
[0008]步驟2:電解退鍍磁控濺射類石墨碳膜層
[0009]將所形成的磁控濺射類石墨碳膜的基體浸置于50?90°C的退鍍液中，并以該退鍍液作為電解液，以3.5?12V的直流電壓進(jìn)行電解，電解時(shí)間為5?30分鐘，使該磁控濺射類石墨碳膜膜層退除，將退鍍后的基材進(jìn)行洗滌及干燥即可。
[0010]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:該磁控濺射類石墨碳膜退鍍液穩(wěn)定性好，能夠高效去除控磁濺射類石墨碳膜，將磁濺射類石墨碳膜鍍膜次品以及不能繼續(xù)使用鍍膜件進(jìn)行退鍍，使其再次得到利用，具有較高的實(shí)用價(jià)值，緩蝕劑二膦酸腺苷防止附著于基材上的退鍍液對(duì)基材的腐蝕，防腐絡(luò)合劑的加入，抑制退鍍液對(duì)基體內(nèi)部的腐蝕。該類石墨碳膜膜層的退鍍液使退鍍后的基體表面沒有受到腐蝕，且能穩(wěn)定、有效地退除類石墨碳膜膜層。
[0011]本發(fā)明的退鍍液含有堿、表面活性劑、防腐絡(luò)合劑及緩蝕劑。其中所述堿為可溶性堿金屬氧化物氫氧化鈉及碳酸鈉，所述堿在鍍液中起導(dǎo)電作用，同時(shí)提供堿性環(huán)境，使磁控濺射類石墨碳膜膜層中的過渡層中的鉻溶解到退鍍液中。本發(fā)明的退鍍方法適用于退除形成于基材表面的磁控濺射類石墨碳膜。將鍍膜次品以及不能繼續(xù)使用的類石墨鍍膜工件返鍍，使其再次得到利用，具有較高的實(shí)用價(jià)值。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明采用的磁控濺射類石墨碳膜的退鍍實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明的磁控濺射類石墨碳膜陽極電解退鍍效果圖。
[0014]圖3為本發(fā)明的磁控濺射退鍍類石墨碳膜效果的效果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)敘述。
[0016]一種磁控濺射類石墨碳膜的退鍍方法，包括以下步驟:
[0017]步驟1:配制磁控濺射類石墨碳膜退鍍液
[0018]取IL的蒸餾水，加入堿氫氧化鈉及碳酸鈉，攪拌均勻，向上述溶液中加入表面活性劑十二烷基醇酰胺，攪拌均勻后分別加入防腐絡(luò)合劑三聚膦酸銨和緩蝕劑二膦酸腺苷。
[0019]其中步驟I中的氫氧化鈉加入量為10?200g，碳酸鈉加入量為5?50g。
[0020]其中步驟I中的表面活性劑十二烷基醇酰胺的加入量為5?20，能夠加快對(duì)類石墨碳膜退鍍。
[0021]其中步驟I中的緩蝕劑二膦酸腺苷的加入量為I?4g，可使附著于基材上的退鍍液更快，更安全地被清洗干凈，以避免殘留退鍍液對(duì)基材的腐蝕。
[0022]其中步驟I中的防腐絡(luò)合劑三聚膦酸銨的加入量為3?15g，可以抑制退鍍液對(duì)基體內(nèi)部的腐蝕。
[0023]步驟2:電解退鍍磁控濺射類石墨碳膜層
[0024]參照?qǐng)D1，將所形成的磁控濺射類石墨碳膜的基體浸置于50?90°C的退鍍液中，并以該退鍍液作為電解液，以3.5?12V的直流電壓進(jìn)行電解，其中陽極為磁控濺射類石墨碳膜試樣，陰極為碳棒，電解時(shí)間為5?30分鐘，使該磁控濺射類石墨碳膜膜層退除，將退鍍后的基材進(jìn)行洗滌及干燥。
[0025]參照?qǐng)D2，NaOH濃度和退鍍直流電壓是影響磁控濺射類石墨碳膜退鍍效果的主要因素，NaOH濃度和直流電壓對(duì)退鍍效果的影響見圖2，由圖可見，3.5DV和6.5DV低直流電壓時(shí)，隨著NaOH濃度的增大退鍍時(shí)間逐漸減小，說明退鍍效果隨NaOH濃度的增大而增大。9.0DV和12.0DV直流電壓時(shí)，隨著NaOH濃度的增大退鍍時(shí)間先減小而后又逐漸增大，NaOH濃度在10%左右時(shí)退鍍效果最好，NaOH濃度繼續(xù)增加，磁控派射類石墨碳膜的退鍍效果不增反降。
[0026]由圖2可知，NaOH濃度在I?20%范圍時(shí)，磁控濺射類石墨碳膜退鍍效果隨直流電壓的增加而增加；NaOH濃度超過20%左右時(shí)，磁控濺射類石墨碳膜退鍍效果隨直流電壓的增加先增加后又減小，說明NaOH濃度對(duì)磁控濺射類石墨碳膜的退鍍效果影響有一個(gè)理想的范圍。因此，NaOH濃度在10%左右時(shí)，磁控濺射類石墨碳膜退鍍效果比較理想。
[0027]圖3為直流電壓對(duì)退鍍效果圖，由圖可見，隨著直流電壓的增加，類石墨復(fù)合膜的退鍍效果增加非常明顯。
[0028]實(shí)施例一
[0029]選用基體材料為不銹鋼，磁控濺射類石墨碳膜試驗(yàn)件進(jìn)行退鍍，取IL的蒸餾水，加入堿氫氧化鈉50g，碳酸鈉10g，攪拌均勻，向上述溶液中加入表面活性劑十二烷基醇酰胺10g，攪拌均勻后分別加入防腐絡(luò)合劑三聚膦酸銨Sg和緩蝕劑二膦酸腺苷2g，將所形成的磁控濺射類石墨碳膜的基體浸置于70°C的退鍍液中，并以該退鍍液作為電解液，以9V的直流電壓進(jìn)行電解，電解時(shí)間為15分鐘后退鍍結(jié)束，將不銹鋼試驗(yàn)件撈出清洗，干燥后作為試驗(yàn)件，經(jīng)檢測試驗(yàn)件表面無鍍層，基體材料無損傷。
[0030]實(shí)施例二
[0031 ] 選用報(bào)廢的磁控濺射類石墨碳膜齒輪作為試驗(yàn)件，膜層厚度為2?7um，取IL的蒸餾水，加入堿氫氧化鈉100g，碳酸鈉10g，攪拌均勻，向上述溶液中加入表面活性劑十二烷基醇酰胺10g/l，攪拌均勻后分別加入防腐絡(luò)合劑三聚膦酸銨Sg和緩蝕劑二膦酸腺苷2g，將所形成的磁控濺射類石墨碳膜的基體浸置于70°C的退鍍液中，并以該退鍍液作為電解液，以9V的直流電壓進(jìn)行電解，電解時(shí)間為8分鐘后退鍍結(jié)束，采用該工藝退鍍效果良好，基體無損傷，可以再次利用，節(jié)約了成本。
[0032]實(shí)施例三
[0033]選用基體材料為不銹鋼，磁控濺射類石墨碳膜試驗(yàn)件進(jìn)行退鍍，取IL的蒸餾水，加入堿氫氧化鈉100g，碳酸鈉10g，攪拌均勻，向上述溶液中加入表面活性劑十二烷基醇酰胺10g，攪拌均勻后分別加入防腐絡(luò)合劑三聚膦酸銨Sg和緩蝕劑二膦酸腺苷2g，將所形成的磁控濺射類石墨碳膜的基體浸置于70°C的退鍍液中，并以該退鍍液作為電解液，以12V的直流電壓進(jìn)行電解，電解時(shí)間為6分鐘后退鍍結(jié)束，將不銹鋼試驗(yàn)件撈出清洗，經(jīng)檢測試驗(yàn)件表面無鍍層，基體材料無損傷。
[0034]實(shí)施例四
[0035]選用報(bào)廢的磁控濺射類石墨碳膜齒輪作為試驗(yàn)件，膜層厚度為2?7um，取IL的蒸餾水，加入堿氫氧化鈉200g，碳酸鈉10g，攪拌均勻，向上述溶液中加入表面活性劑十二烷基醇酰胺10g/l，攪拌均勻后分別加入防腐絡(luò)合劑三聚膦酸銨Sg和緩蝕劑二膦酸腺苷2g，將所形成的磁控濺射類石墨碳膜的基體浸置于70°C的退鍍液中，并以該退鍍液作為電解液，以9V的直流電壓進(jìn)行電解，電解時(shí)間為8分鐘后退鍍結(jié)束，采用該工藝退鍍效果良好。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種磁控濺射類石墨碳膜的退鍍方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1:配制磁控濺射類石墨碳膜退鍍液 取IL的蒸餾水，加入氫氧化鈉10?200g及5?50g碳酸鈉，攪拌均勻，向上述溶液中加入表面活性劑十二烷基醇酰胺5?20g，攪拌均勻后分別加入防腐絡(luò)合劑三聚膦酸銨3?15g和緩蝕劑二膦酸腺苷I?4g ; 步驟2:電解退鍍磁控濺射類石墨碳膜層 將所形成的磁控濺射類石墨碳膜的基體浸置于50?90°C的退鍍液中，并以該退鍍液作為電解液，以3.5?12V的直流電壓進(jìn)行電解，電解時(shí)間為5?30分鐘，使該磁控濺射類石墨碳膜膜層退除，將退鍍后的基材進(jìn)行洗滌及干燥即可。2.—種磁控濺射類石墨碳膜的退鍍方法，其特征在于，其特征在于，步驟一氫氧化鈉加入量為100g，步驟二以9V或12V的直流電壓進(jìn)行電解。
【專利摘要】一種磁控濺射類石墨碳膜的退鍍方法，取1L的蒸餾水，加入氫氧化鈉10～200g及5～50g碳酸鈉，攪拌均勻，向上述溶液中加入表面活性劑十二烷基醇酰胺5～20g，攪拌均勻后分別加入防腐絡(luò)合劑三聚膦酸銨3～15g和緩蝕劑二膦酸腺苷1～4g；將所形成的磁控濺射類石墨碳膜的基體浸置于50～90℃的退鍍液中，并以該退鍍液作為電解液，以3.5～12V的直流電壓進(jìn)行電解，電解時(shí)間為5～30分鐘，使該磁控濺射類石墨碳膜膜層退除，將退鍍后的基材進(jìn)行洗滌及干燥即可；該方法高效、穩(wěn)定性好，具有較高的實(shí)用價(jià)值。
【IPC分類】C25F3/02
【公開號(hào)】CN105088325
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510427237
【發(fā)明人】陳喜鋒, 王佐平, 劉海濤, 魏剛, 張鏡斌
【申請(qǐng)人】中國船舶重工集團(tuán)公司第十二研究所
【公開日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2015年7月20日