[發(fā)明專利]一種用于堿性脫脂劑漂洗性能評(píng)價(jià)的電解液及其使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910048379.2
• 申請日: 2009-03-27
• 公開（公告）號(hào): CN101846647A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 祁慶琚;胡凡;魏軍勝;陳紅星;王印旭
• 申請（專利權(quán)）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號(hào): G01N27/26
• 分類號(hào): G01N27/26;G01N27/42
• 代理公司: 上海東信專利商標(biāo)事務(wù)所 31228
• 代理人: 楊丹莉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋼板脫脂漂洗技術(shù)，尤其屬于堿性脫脂劑漂洗性能測量用電解液及其使用方法。

背景技術(shù)

冷軋鋼板在生產(chǎn)或加工過程中，鋼板表面會(huì)沾染油脂、灰塵、金屬粉等多種污物和雜質(zhì)，通常采用堿性脫脂劑對金屬進(jìn)行脫脂處理。堿性脫脂劑一般包括堿性物質(zhì)、助洗劑、螯合劑、消泡劑等多種無機(jī)物與有機(jī)物，通過滲透、溶解、乳化、增溶等作用達(dá)到除去金屬表面油污的效果。冷軋鋼板進(jìn)行脫脂處理的一般工藝是先將冷軋帶鋼使用堿性脫脂劑脫脂去污，然后再進(jìn)行漂洗，脫脂后漂洗是為了去除金屬表面殘留的堿性脫脂劑和松動(dòng)的油脂，以使其以潔凈的表面進(jìn)入到下一道工序。

一種脫脂劑的優(yōu)劣，不但要看它的脫脂效果，而且還要看脫脂后的漂洗性能，即脫脂劑本身易于被水洗凈的能力。如果漂洗性能差，表面殘留物多，對于經(jīng)過退火的制品來說，將會(huì)嚴(yán)重影響爐內(nèi)氣氛，縮短退火爐相關(guān)部件的壽命，由于表面物質(zhì)揮發(fā)不充分而引發(fā)金屬表面質(zhì)量缺陷；對于涂鍍層產(chǎn)品來說會(huì)導(dǎo)致大批量涂裝缺陷，影響涂層結(jié)合力，造成工件返修，甚至報(bào)廢。由于在脫脂處理過程中，大用水量主要發(fā)生在漂洗階段，所以選用易于漂洗的脫脂劑不但會(huì)減少因脫脂劑殘留而引發(fā)的金屬表面質(zhì)量缺陷，而且會(huì)節(jié)約大量的漂洗用水，同時(shí)污水處理量也大為減少。

但是在脫脂過程中，往往只看重脫脂劑的脫脂能力，而脫脂劑的漂洗性能往往被忽視或重視力度不夠。因此如何評(píng)價(jià)脫脂劑的漂洗性能隨著堿性脫脂劑的廣泛應(yīng)用也必然要變得緊迫起來。現(xiàn)有漂洗階段主要是檢測漂洗水的電導(dǎo)率與pH值，測量電導(dǎo)率可用來表征漂洗水中堿、鹽等可電離物質(zhì)的濃度，測量pH值可用來表征漂洗水中OH^-的濃度，如果二者超過一定的范圍則要考慮更新漂洗水，因此這兩個(gè)指標(biāo)都是為說明漂洗水是否需要更換，而不能表征脫脂劑的漂洗性能如何。

線性掃描伏安法(LSV)多用于電極表面物質(zhì)氧化還原反應(yīng)過程的研究，迄今為止還未有文獻(xiàn)報(bào)道將其應(yīng)用于堿性脫脂劑漂洗性能的表征。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用于堿性脫脂劑漂洗性能評(píng)價(jià)的電解液及其使用方法，該測量用電解液能有效快速、準(zhǔn)確可靠測量，測量重復(fù)性好，分析靈敏度高。

本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思：發(fā)明人認(rèn)為通過在特定的電解液中測量經(jīng)脫脂劑處理后的金屬表面，用LSV還原曲線來判定金屬表面脫脂劑的殘留程度，從而來評(píng)價(jià)堿性脫脂劑的漂洗性能。

根據(jù)電化學(xué)氧化還原理論，在某一種電解液中每一種結(jié)構(gòu)的物質(zhì)有它特定的氧化還原電位，物質(zhì)結(jié)構(gòu)不同其氧化電位和還原電位就會(huì)有差異。用作脫脂劑漂洗性能試驗(yàn)的鋼板基體的LSV還原曲線具有特定的還原峰，經(jīng)過堿性脫脂劑處理后，如果漂洗不凈，鋼板表面會(huì)有新的附著物而阻礙電解液中電解質(zhì)與鋼板基體的接觸，使鋼板基體上的還原反應(yīng)電流密度減少，其LSV還原曲線上所對應(yīng)的還原峰就會(huì)減弱，新附著物的在鋼板表面存在會(huì)使其LSV還原曲線上出現(xiàn)新的物質(zhì)還原峰。

在電化學(xué)測量過程中，電極表面的一切反應(yīng)都在電解液中進(jìn)行，測量對象不同，所需電解液也會(huì)隨之發(fā)生變化。對于研究對象來說，只有在適合的電解液中才具有足夠的靈敏度以達(dá)到檢測目的。所以電解液的配制對于測量對象的LSV曲線至關(guān)重要。本發(fā)明的電解液必須滿足以下條件：

(1)將測量試樣浸漬在該電解液中，試樣表面的附著物不發(fā)生變化，試樣表面也不發(fā)生腐蝕。

(2)電解液具有適合本發(fā)明中LSV曲線測量方法的pH值。當(dāng)電解液酸性過強(qiáng)時(shí)，試樣表面腐蝕會(huì)自發(fā)進(jìn)行；當(dāng)電解液堿性過強(qiáng)時(shí)，試樣表面會(huì)發(fā)生鈍化，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)pH值較大時(shí)，還原反應(yīng)電位分辨率變差，當(dāng)pH值較小時(shí)，非法拉第電流急劇增加，影響測量結(jié)果。

本發(fā)明采用堿性脫脂劑漂洗性能評(píng)價(jià)的電解液的成份重量百分配比及pH值如下：

磷酸氫二鈉：0.1wt％-10wt％；磷酸二氫鈉：0.5wt％-1.2wt％

硼酸：0.01wt％-0.1wt％；碳酸氫鈉：0.1wt％-0.9wt％

其余為水，

pH值：6-8

用于堿性脫脂劑漂洗性能評(píng)價(jià)的電解液的使用方法：

對試樣進(jìn)行除油水洗處理后吹干；將待測脫脂劑使用去離子水配制成所需堿濃度并加熱至所需溫度，然后測試再脫脂及漂洗處理；

在普林斯頓VMP3多通道恒電位/恒電流儀上測量樣品的LSV還原曲線，設(shè)置條件如下：

冷軋?jiān)嚇踊逯瞥?0mm×30mm尺寸；確定電解液測試溫度范圍；電位掃描范圍：樣品開路電位E_corr～-2.0V；掃描速度范圍。