[發明專利]鋁合金壓力氣瓶的內壁處理工藝及處理裝置

有效

• 申請號: 201210489083.6
• 申請日: 2012-11-26
• 公開（公告）號: CN103008216A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 吳海;韓橋;周澤義;王德發;胡樹國;蓋良京;劉新志
• 申請（專利權）人: 中國計量科學研究院
• 主分類號: B05D7/22
• 分類號: B05D7/22;B05D7/24;B05D3/10;B05D3/04;B05D3/12
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

技術領域

本發明涉及金屬表面處理領域，提供了一種鋁合金材質氣瓶內表面的處理工藝，并提供相應的處理裝置。

背景技術

環境檢測、石油化工以及電子工業等領域的氣體樣品分析均需用到氣體標準物質，例如NH₃、NO_x是環境檢測領域的重點檢測對象之一，H₂S等硫化物檢測在石油、化工等行業受到重視，電子半導體工業中經常用到Cl₂、HCl等強活性的氣體；這些領域的氣體分析常常需要微量水平(一般指幾十μmol/mol)的氣體標準物質對相應的儀器進行校準。然而，由于上述氣體本身具有吸附性、腐蝕性等特征，它們在普通壓力容器中會與容器內壁發生復雜的物理化學過程。這種物理化學過程一方面影響氣體標準物質的量值發生變化，導致穩定性不好；另一方面會產生潛在的危險。

一般采用鋁合金氣瓶作為標準氣體儲運過程中的壓力容器，為了解決含有活性組分的氣體標準物質在鋁合金氣瓶中的穩定性問題，保證氣體標準物質量值的準確度和長期穩定，有必要提供一種用于其內壁的處理工藝方法和相應的設備。

發明內容

本發明就是基于上述目的，提供一種用于鋁合金氣瓶的內壁處理工藝，同時還提供了處理裝置。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種鋁合金壓力氣瓶的內壁處理工藝，包括對氣瓶內表面的如下步驟：

A、清洗：采用鋁合金清洗劑和清水除去油脂和氧化層；

B、臭氧鈍化：利用臭氧使得內表面惰性化；

C、硅烷化：向內表面噴涂硅烷偶聯劑形成致密的硅烷化涂層；

D、形成氧化硅涂層：采用正硅酸乙酯水解溶液對內表面噴涂形成氧化硅涂層；

E、形成氟碳樹脂涂層：對內表面噴涂氟碳樹脂漆形成氟碳樹脂涂層。

進一步的，所述步驟A包括：將鋁合金專用清洗劑和50~60℃溫水按1:5比例稀釋后，取500mL稀釋液灌入氣瓶，加入耐磨小球，將氣瓶放置于在水平滾動機，連續滾動約10min，滾動速度控制在25~35rpm，然后用自來水沖洗3~5遍，再用去離子水清洗至少2遍，將氣瓶置于80℃烘箱中用純氮氣吹干后密閉。

進一步的，所述步驟B包括：將保持干燥的氣瓶連接上臭氧發生器，控制臭氧濃度為30~100mg/m³，流量為0.5~2L/min，持續通氣10~20min,使氣瓶內表面形成致密氧化層，然后通入干燥壓縮空氣去除殘余臭氧。

進一步的，選擇與鋁合金相兼容的硅烷偶聯劑，利用噴涂裝置將硅烷偶聯劑噴涂至容器內表面，噴涂厚度1~5μm。

進一步的，所述步驟D包括正硅酸乙酯水解、縮聚、噴涂和固化四個步驟，將正硅酸乙酯與無水乙醇按1:9混合溶解；然后加入草酸水溶液預水解，控制PH=3±0.5，優選為2.8~3.5，預水解時間2h~3h，獲得正硅酸乙酯水解溶液；將上述水解溶液，加2%的氨水，調節PH到8~11之間，發生縮聚過程；縮聚后溶液立即進行噴涂或淋涂，完成后立即在不超過60℃溫度下通風恒溫干燥8~12h，控制膜厚在10~30μm。

進一步的，所述步驟E包括：

噴涂封閉底漆：將封閉底漆、常溫固化氟碳樹脂專用固化劑、稀釋劑按照10:1:4的比例攪拌均勻，噴涂到氣瓶內壁，獲得膜厚10μm的封閉底漆層，表干5~10min；

面漆噴涂：將氟碳樹脂與常溫固化氟碳樹脂專用固化劑、稀釋劑按照10:1:4比例混合攪拌均勻，噴涂三遍到壓力容器內表面，于60~90℃下烘烤30~60min。

優選的，所述硅烷偶聯劑為含有氨基或者丙烯酸基的硅烷偶聯劑。

優選的，噴涂硅烷偶聯劑時采用多次噴涂，每次噴涂后將氣瓶轉移至烘干器，在通入干燥壓縮空氣或氮氣狀態下，在40~50℃溫度下烘烤至少20min。

優選的，所述封閉底漆為丙烯酸樹脂類型的封閉底漆，所述氟碳樹脂為氟烯烴-乙烯多元共聚物類型的氟碳樹脂。

同時提供一種用于上述鋁合金壓力氣瓶的內壁處理工藝的噴涂裝置，包括空氣壓縮機、噴槍、基座和卡座，氣瓶通過位于基座上的卡座固定，所述空氣壓縮機為噴槍提供供料動力、霧化氣源和開關控制氣；所述噴槍通過噴槍垂直移動機構安裝于基座上，并帶有長桿霧化頭，能夠伸入氣瓶內進行內壁舉行噴涂。

本發明所述的鋁合金壓力氣瓶的內壁處理工藝及噴涂裝置，可用于鋁合金壓力氣瓶的內壁處理，具有工藝及裝置簡單的特點，處理后的氣瓶可用于腐蝕性氣體的儲運，不會影響氣體標準物質的量值，具有更好的穩定性。

附圖說明