[發明專利]一種鎳毛細管內表面的拋光方法

有效

• 申請號: 201410620583.8
• 申請日: 2014-11-06
• 公開（公告）號: CN104451853A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 郭文鋒;馬海生;敬承斌
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: C25F3/22
• 分類號: C25F3/22
• 代理公司: 石家莊一誠知識產權事務所 13116
• 代理人: 續京沙

技術領域

本發明涉及一種金屬毛細管的拋光方法。

背景技術

鎳是一種質硬、耐高溫和具有鐵磁性的金屬元素。它還有良好的機械強度和延展性，化學性質穩定，具有在空氣中不易氧化和抗腐蝕等特征，所以鎳是一種非常重要的金屬原料。鎳在石化廠、產業用設備、汽車、電子設備、家電、石油精煉與通訊設備等方面的應用十分廣泛，可以用來制造不銹鋼、電鍍板、特殊鋼、非鐵合金、磁性材料、觸媒、電池等。

隨著鎳材料應用的逐步擴大，對鎳材料的形狀也提出了新要求，因此鎳毛細管以及鎳合金毛細管的應用也在逐步增多。在微電子領域，用于微電子器件封裝方面的鎳毛細管，要求其內表面粗糙度越低越好，以防止微電子器件在裝入鎳毛細管內時因產生過大阻力而損壞，內表面光滑的鎳毛細管在真空電子管和燈絲封裝方面也有重要的應用；在光學領域，由于鎳具有良好的物理性質和穩定的化學性質，鎳毛細管可以作為空芯光纖的基管，其內表面粗糙度越小，激光的傳播性能越好，并且使用鎳毛細管代替傳統的石英玻璃毛細管也已經成為國際上提高空芯光纖力學和熱學可靠性的新趨勢。在化工領域，鎳管可用作擴散式氫計中的傳感器；在醫學領域，鈦鎳形狀記憶合金毛細管用于心血管擴張支架等醫療器械上，鈦鎳微管用于制作能動型內窺鏡、導尿管等。鎳毛細管的應用如此廣泛，且很多領域對其內表面的粗糙度要求也越來越高，而市面上工業化生產得到的鎳毛細管一般具有較大的粗糙度，難以滿足這些應用需要。因此對鎳毛細管內表面進行有效拋光處理日趨緊迫。

目前，金屬板材表面的拋光工藝已經成熟，并在工業生產中得到了非常廣泛的應用。但是對于金屬毛細管，由于其內部狹長，無法在拋光機上完成拋光過程，無外加壓力的拋光顆粒與金屬內表面的摩擦作用微弱，所以不能有效地拋光金屬毛細管內表面，并且到目前為止文獻中關于金屬毛細管內表面的拋光也鮮有報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠有效降低鎳毛細管內表面粗糙度的鎳毛細管內表面的拋光方法。本發明主要是使化學拋光液以高壓脈沖流體的形式通過鎳毛細管內，對鎳毛細管內表面發生拋光。

本發明的拋光方法如下：

(1)所要拋光的鎳毛細管的內直徑為0.05-4毫米、壁厚0.01-2毫米；

(2)配制化學拋光液：

化學拋光液的化學成分的質量百分數為：氧化劑0.06-0.12％、鎳離子絡合劑0.06-0.12％、或添加表面活性劑0.005-0.01％、或添加粘度添加劑0.05-0.1、其余為蒸餾水，通過稀硫酸或稀磷酸來調節化學拋光液的pH值為1.5-2.5；

所述化學拋光液的化學成分的最佳質量百分數為：氧化劑0.08-0.1％、鎳離子絡合劑0.08-0.1％、表面活性劑0.005-0.01％、粘度添加劑0.05-0.1、其余為蒸餾水，通過稀硫酸或稀磷酸來調節化學拋光液的最佳pH值為1.8-2.2；

所述氧化劑為過硫酸鹽，所述鎳離子絡合劑為乳酸，所述表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉，所述粘度調節劑為丙三醇。

(3)拋光方法：

首先去除鎳毛細管內表面的油污，然后將與蠕動泵連接的蠕動泵管的一端與鎳毛細管相連，該蠕動泵管的另一端放入裝有上述化學拋光液的容器中，行成一條流體的通路，調節液體蠕動泵的流量為80-220毫升每分鐘，拋光反應1-2.5分鐘后，用蒸餾水清洗鎳毛細管內表面1分鐘以上，烘干。

拋光液與鎳毛細管內表面的反應首先是拋光液中的氧化劑氧化毛細管內表面的鎳，生成一層氧化物，此氧化物進而在酸性溶液中溶解。由于生成的氧化物在鎳毛細管內表面凹凸不同處的厚度不同，以及之后在酸性溶液中溶解的速率不同，使凸起部分的反應優先于凹下的部分，并通過氧化膜的不斷生成與溶解來逐漸完成微觀整平作用，進而降低表面粗糙度。

為了加快金屬表面的化學反應，提高總反應速率，向拋光液中添加了鎳離子絡合劑。絡合劑可以與鎳離子生成穩定的絡合產物，并隨拋光廢液流走，還可避免鎳離子吸附在毛細管內表面上。表面活性劑具有吸附作用，可以吸附在金屬表面，添加少量的表面活性劑有助于鎳毛細管內表面的拋光，還可以作為光亮劑使用，即使拋光后的金屬表面有光澤。

向拋光液中添加少量的粘度調節劑也會有助于鎳毛細管內表面的拋光，它會在內表面形成一層粘性膜，由于流體流動的作用，該粘性膜在內表面凹凸不同處的厚度不同，即凸起部位的粘性膜厚度小于凹下部位粘性膜的厚度，這樣一來，反應物與生成產物在凸起部位的擴散速率大于凹下部位的擴散速率，進而致使凸起部位優先于凹下部位與拋光液發生反應。

本發明與現有技術相比具有如下優點：