[發明專利]一種鐵基耐磨復合氧化膜

在審

• 申請號: 201610391758.1
• 申請日: 2016-06-06
• 公開（公告）號: CN107460466A
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 李力;劉莉
• 申請（專利權）人: 湖北榮太炊具有限公司
• 主分類號: C23C22/07
• 分類號: C23C22/07
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙)33206
• 代理人: 張建青

技術領域

本發明涉及鐵基體表面的氧化膜，具體地說是一種鐵基耐磨復合氧化膜。

背景技術

鐵在使用過程中很容易生銹。當鐵制成鐵鍋等烹調器具時，由于烹調器具在使用時會接觸到許多鹽、醋等化學物質，這些物質會腐蝕鐵，為了防止這一點，人們在鐵表面氧化處理形成一層氧化膜，使得鐵表面呈黑色。

所述的黑色氧化膜通常由FeO、Fe₃O₄和Fe₂O₃三層組成，其分布狀況是靠近基體的是灰色的氧化亞鐵（FeO），中間層是藍黑色的磁性氧化鐵（Fe₃O₄），最外層是少量紅棕色的三氧化二鐵（Fe₂O₃），其中以α-Fe₂O₃為主。FeO層最厚，約占整個氧化膜厚度的90%。目前形成前述氧化膜所用的加工方法為：將鐵基體置于熔融的強堿性熔液中進行氧化，溫度在400-450℃，氧化膜的孔隙小，由于熔液呈堿性，對生成的氧化膜孔隙無溶解能力，當氧化膜的厚度在2-5微米時，孔隙就被封閉，氧化膜的厚度就不再增加。采用目前的加工方法，氧化膜的厚度通常在2-5微米。也正是由于氧化膜的厚度較薄，其防銹性能低，耐蝕性差，耐酸性也差，耐磨度也很低。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服上述現有技術存在的缺陷，提供一種浸泡在酸性處理液中進行化學反應生成的鐵基復合氧化膜，其厚度最大可達100微米左右，以提高復合氧化膜的防銹性能、耐磨性能、耐高溫性能及硬度，尤其是耐磨性能。

為此，本發明采用如下的技術方案：一種鐵基耐磨復合氧化膜，其采用鐵基體浸泡在酸性處理液中進行化學反應生成，浸泡溫度控制在95-102℃，浸泡時間為20-70分鐘，該酸性處理液的配制方法如下：在水中先加入H₃PO₄，然后加入FeO、MnO₂和NaNO₃，攪拌形成酸性處理液；

上述FeO的添加量為10-30g/L，MnO₂的添加量為10-30g/L，H₃PO₄的添加量為30-70g/L，NaNO₃的添加量為2-20g/L。

本發明所述的鐵基體可以為除油、除銹后的鋼板或鑄鐵，錳可以明顯提高復合氧化膜的耐磨性能。由于本發明所用的處理液呈酸性，對氧化膜的孔隙具有溶解能力，從而可以使氧化膜的厚度最大可達100微米左右。本發明的復合氧化膜呈深黑色。

作為對上述技術方案的進一步完善和補充，本發明采取以下技術措施：

所述復合氧化膜的厚度為10-100微米，優選為30-60微米。

浸泡溫度優選控制在96-98℃。

浸泡時間優選為30-50分鐘。

所述FeO的添加量優選為16-24g/L。

所述MnO₂的添加量優選為16-24g/L。

所述H₃PO₄的添加量優選為40-60g/L。

所述NaNO₃的添加量優選為6-16g/L。

本發明具有以下有益效果：本發明在鐵基體表面形成的氧化膜，其厚度最大可以達到100微米左右，使防銹性能、耐磨性能、耐高溫性能及硬度均得到了很大的提高，也使其與涂料之間具有較好的結合力，特別是耐磨性能得到很大的提高。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明作進一步的說明。

實施例1

鐵基耐磨復合氧化膜，其采用鐵基體浸泡在酸性處理液中進行化學反應生成，浸泡溫度控制在96℃，浸泡時間為30分鐘，該酸性處理液的配制方法如下：在水中先加入H₃PO₄，然后加入FeO、MnO₂和NaNO₃，攪拌形成酸性處理液；上述FeO的添加量為16g/L，MnO₂的添加量為16g/L，H₃PO₄的添加量為40g/L，NaNO₃的添加量為6g/L。

得到的復合氧化膜的厚度為30微米。

實施例2