[發(fā)明專利]一種鈦合金陽極氧化膜退膜溶液的分析方法

無效

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• 申請日: 2013-01-19
• 公開（公告）號: CN103105455A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周雅;王春霞;吳光輝
• 申請（專利權(quán)）人: 南昌航空大學(xué)
• 主分類號: G01N31/22
• 分類號: G01N31/22;G01N31/16
• 代理公司: 南昌洪達(dá)專利事務(wù)所 36111
• 代理人: 劉凌峰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種退膜溶液的分析方法，尤其涉及一種鈦合金陽極氧化膜退膜溶液的分析方法。?

技術(shù)背景

鈦合金具有密度小、比強(qiáng)度高、優(yōu)良的耐蝕性等特性，廣泛應(yīng)用于航空、醫(yī)療、化工等重要領(lǐng)域，尤其在航空領(lǐng)域，其作為一種輕型高強(qiáng)度的金屬結(jié)構(gòu)材料，代替鋼和鋁合金降低飛機(jī)重量，這諸多的優(yōu)點(diǎn)使鈦合金在航空工業(yè)上具有廣泛的應(yīng)用。按其用途，飛機(jī)上鈦合金零部件可大致分為三種類型：非結(jié)構(gòu)零部件、發(fā)動機(jī)零部件、飛機(jī)結(jié)構(gòu)件。?

為防止和減輕鈦合金與其它金屬材料接觸時存在的接觸腐蝕，提高鈦合金的抗蝕能力及其表面性能，鈦合金通常采用陽極氧化處理獲得陽極氧化膜。鈦合金的陽極氧化是指以電化學(xué)方式使陽極上生成氧，并與陽極鈦表面進(jìn)行反應(yīng)形成氧化膜的方法。該氧化膜不僅能增強(qiáng)鈦合金耐腐蝕性能，改善物理、力學(xué)性能（如耐磨、潤滑、表面附著力）的，同時還可以改變材料外觀，使其具有特殊的色調(diào)，起到各種表面藝術(shù)裝飾、標(biāo)識等作用。?

然而，對鈦及其合金進(jìn)行陽極氧化處理的同時，難免會產(chǎn)生一定的廢品。如：氧化膜層不均勻，膜層有色差，膜層與基體結(jié)合力差等問題，因此，需要對這些不合格的陽極氧化的鈦合金工件進(jìn)行回收處理，由此涉及到對鈦及鈦合金表面氧化膜的退除。?

退除氧化膜主要有物理方法退膜和化學(xué)方法退膜，而物理方法退膜，設(shè)備投入較大，對復(fù)雜零件適應(yīng)性較差，生產(chǎn)難以控制，一般多采用化學(xué)退膜溶液對鈦合金陽極氧化膜進(jìn)行退除。目前化學(xué)退膜溶液分為酸性和堿性，酸性退膜溶液具有強(qiáng)烈的腐蝕作用，易造成鈦合金吸氫，使材料發(fā)生氫脆。很多對尺寸精度要求較高的鈦合金零件也不適宜采用酸性退膜溶液。?

研究發(fā)現(xiàn)，一種由氫氧化鈉和葡萄糖酸鈉組成的堿性退膜體系，槽液環(huán)保、穩(wěn)定，能夠抑制退膜過程中鈦合金吸氫，適合航空企業(yè)生產(chǎn)的要求。?

鈦合金陽極氧化膜主要成分是TiO₂，TiO₂是兩性氧化物，氫氧化鈉的主要作用是溶解氧化膜，TiO₂在氫氧化鈉的作用下發(fā)生以下反應(yīng)：?

?????????TiO₂+2NaOH（濃）→Na₂TiO₃+H₂O

偏鈦酸鈉呈膠狀，不溶于水，阻礙反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行，而經(jīng)葡萄糖酸鈉絡(luò)合的偏鈦酸鈉在水中的溶解能力提高，此外，葡萄糖酸鈉降低反應(yīng)界面的表面張力，提高界面潤濕性，有利于鈦合金重新陽極氧化上膜。

????因退膜溶液各成分的濃度影響了退膜效果的好壞，準(zhǔn)確的分析是生產(chǎn)順利進(jìn)行的首要條件，也是補(bǔ)加成分、維持退膜溶液濃度的首要依據(jù)。為此，需要一種簡單、準(zhǔn)確的分析方法來分析鈦合金陽極氧化膜退膜溶液的氫氧化鈉和葡萄糖酸鈉的含量，從而進(jìn)行準(zhǔn)確的補(bǔ)加，為鈦合金陽極氧化膜環(huán)保堿性退膜溶液的推廣應(yīng)用提供技術(shù)支持。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明首次提供一種鈦合金陽極氧化膜退膜溶液的分析方法，此方法能夠滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要，具有操作簡便、重現(xiàn)性好、準(zhǔn)確度高和實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)。?

本發(fā)明包括對退膜溶液中氫氧化鈉NaOH含量的分析、葡萄糖酸鈉C₆H₁₁NaO₇含量的分析。?

氫氧化鈉NaOH的分析：酸堿滴定法測定氫氧化鈉?

????分析步驟：移液管吸取1mL鈦合金陽極氧化膜退膜溶液，放置在250mL錐形瓶中，加純水50mL、15g/L的氯化鋇BaCl₂溶液5mL、酚酞指示劑2滴，用鹽酸HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至無色，記下此時消耗鹽酸HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，則氫氧化鈉NaOH的含量為：

................?（1）

式中：

????????C——待測定的氫氧化鈉NaOH的濃度，g/L

??????C_HCl——鹽酸HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L??????

??????M——?dú)溲趸cNaOH的相對分子質(zhì)量，40

??????V——消耗的鹽酸HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL

??????1——移取鈦合金陽極氧化膜退膜溶液的體積，mL

葡萄糖酸鈉C₆H₁₁NaO₇含量的分析：非水滴定法測定葡萄糖酸鈉