[發(fā)明專(zhuān)利]水電解極板表面處理液的使用方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510139907.0
• 申請(qǐng)日: 2012-12-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104805423A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蔣紅娟
• 主分類(lèi)號(hào): C23C22/50
• 分類(lèi)號(hào): C23C22/50
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本申請(qǐng)是分案申請(qǐng)，原申請(qǐng)的發(fā)明創(chuàng)造名稱(chēng)：水電解極板表面處理液，申請(qǐng)?zhí)枺?01210538474.2，申請(qǐng)日：2012.12.13。

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明涉及一種對(duì)碳鋼極板的表面進(jìn)行處理的溶劑，屬于金屬表面處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

水電解是使水在直流電的作用下分解出氫氣或氧氣。整套水電解設(shè)備中電解槽是其最核心的裝置之一。工業(yè)上常用的水電解槽根據(jù)需要由數(shù)十個(gè)到上百個(gè)電解小室按規(guī)律疊壓構(gòu)成。每個(gè)電解小室由陽(yáng)極板、氧催化電極、阻氣隔膜、絕緣密封墊片、氫催化電極、陰極板等組成。陽(yáng)極板和陰極板通常采用碳鋼鋼板制成。由于強(qiáng)酸性電解質(zhì)組成的電解液對(duì)金屬具有強(qiáng)烈的腐蝕性，所以電解槽的電解液一般采用濃度為25%至30%的氫氧化鉀或氫氧化鈉溶液。在電場(chǎng)的作用下，鉀離子或鈉離子向負(fù)極移動(dòng)，氫氧根離子向正極移動(dòng)，從而析出氫氣和氧氣。為了降低過(guò)電位，減少電能消耗，電解槽的工作溫度一般為85℃至90℃。這樣的堿濃度和溫度極易對(duì)碳鋼鋼板造成堿蝕，所以必須對(duì)陽(yáng)極板和陰極板進(jìn)行防腐處理。由于純鎳的耐堿蝕性能十分優(yōu)異，目前，水電解行業(yè)通常采用鍍鎳的碳鋼鋼板作為水電解槽的陰陽(yáng)極板。根據(jù)研究結(jié)果顯示，由于鍍鎳的碳鋼極板實(shí)際上并不可能被鍍鎳層完全地包覆，鍍鎳層上不可避免地會(huì)存有微孔。當(dāng)極板處于有害離子形成的電解液中，這些有害離子可進(jìn)入鍍鎳層的微孔中，并在微孔中富集，與鐵離子發(fā)生水解反應(yīng)，形成腐蝕性極強(qiáng)的酸，持續(xù)對(duì)極板進(jìn)行腐蝕。此外，由于鍍鎳層是一種陰極性的鍍層，鎳的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為-0.25V，鐵的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為-0.44V，鍍鎳層與碳鋼基體會(huì)形成一對(duì)電偶，當(dāng)它們同時(shí)暴露在電解液中就會(huì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。在微孔內(nèi)的鐵是陽(yáng)極，失去電子被溶解；在外的鎳是陰極，得到電子，并將水電解放出氫。由此可知，采用一般工藝制成的鍍鎳碳鋼極板被腐蝕的可能性極大。一旦極板出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕會(huì)導(dǎo)致氫氧氣體互串、漏堿以及電短路，很有可能引起爆炸，威脅人員和設(shè)備的安全。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提出一種用于對(duì)碳鋼極板的表面進(jìn)行處理，可有效提高極板鍍鎳后的耐腐蝕性的水電解極板表面處理液的使用方法。

????本發(fā)明的水電解極板表面處理液，包括以下成分：5wt%至12wt%的次氨基三乙酸，0.5wt%至3wt%的絡(luò)合劑，0.2wt%至2wt%的緩蝕劑，0.1wt%至0.5wt的表面活性劑，0.02wt%至2wt%的pH調(diào)節(jié)劑，其余為水；所述處理液的pH值為3至6。

????上述絡(luò)合劑是檸檬酸鈉、乳酸鈉、蘋(píng)果酸鈉中的一種或多種。

????上述緩蝕劑是苯并三氮唑、碘化鉀、甲基苯并三唑中的一種或多種。

????上述表面活性劑是十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉或正辛基硫酸鈉中的一種或多種。

????上述pH調(diào)節(jié)劑是三乙醇胺、三乙胺中的一種或兩種；上述pH調(diào)節(jié)劑是三乙醇胺、三乙胺中的一種或兩種。

????所述的水電解極板表面處理液的使用方法包括：對(duì)碳鋼材質(zhì)的極板表面進(jìn)行清潔，依次經(jīng)過(guò)除油、水洗、酸洗工序，以將附著在極板表面的油污、灰塵、銹蝕清除；將極板浸泡在溫度為35℃的處理液中12min，取出后用清水沖洗并烘干。。

????本發(fā)明具有積極的效果：本發(fā)明的水電解極板表面處理液以次氨基三乙酸作為主要成分，以絡(luò)合劑、緩蝕劑、表面活性劑作為輔助成分，可以在極板的表面形成致密的保護(hù)膜，有效地隔離鐵與鍍鎳層接觸，有效地提升極板的耐腐蝕性。次氨基三乙酸由三個(gè)羧基通過(guò)各自的氧和氮作二配位至四配位可以與鐵離子形成絡(luò)合物，螯合能力極強(qiáng)；加入絡(luò)合劑和緩蝕劑可以進(jìn)一步提高保護(hù)膜的耐腐蝕性，加入表面活性劑可以明顯提高保護(hù)膜的表面張力使得極板保護(hù)膜更加致密。本發(fā)明的處理液中不采用鈍化劑，不過(guò)多地采用絡(luò)合劑、緩蝕劑，而是大量采用成本低廉的次氨基三乙酸，可以在保證成膜質(zhì)量的前提下，大大降低生產(chǎn)成本，具有廣泛的應(yīng)用前景。

具體實(shí)施方式

????（實(shí)施例1）

????本實(shí)施例的水電解極板表面處理液，包括以下成分：10wt%的次氨基三乙酸，3wt%的檸檬酸鈉，1wt%的苯并三氮唑，0.3wt%的十二烷基硫酸鈉，其余為水，用三乙醇胺調(diào)節(jié)pH值為3。

????本實(shí)施例的水電解極板表面處理液，使用時(shí)，先對(duì)碳鋼材質(zhì)的極板表面進(jìn)行清潔，依次經(jīng)過(guò)除油、水洗、酸洗工序，將附著在極板表面的油污、灰塵、銹蝕等清除。然后將極板浸泡在溫度為40℃的處理液中15min，取出后用清水沖洗并烘干，烘干溫度為90℃。極板表面形成耐腐蝕保護(hù)膜。

????（實(shí)施例2）