[發明專利]使用干式電解質中的HCL通過離子傳輸來拋光鈦以其他金屬和合金表面

在審

• 申請號: 201980083852.2
• 申請日: 2019-11-06
• 公開（公告）號: CN113195799A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 保羅·薩爾薩內達斯·米勒
• 申請（專利權）人: 德里萊特公司
• 主分類號: C25F3/16
• 分類號: C25F3/16
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 景懷宇

一種使用干式電解質通過離子傳輸來拋光鈦及其它金屬和合金表面的方法，其特征在于，所述干式電解質中的導電液體包括HCl。HCl相對于溶劑的濃度優選在1％至38％之間，更優選在5％至15％之間。一種干式電解質，其特征在于包括：作為根據前述權利要求中任一項所述的導電液體的鹽酸。

技術領域

本發明的領域是專注于平滑、磨光和拋光金屬表面的產業領域，并且應用于例如牙科學、醫藥、激光燒結、汽車和航空等領域。

發明目的

本發明的目的涉及用于平滑和拋光鈦(Ti)和其它金屬表面的方法，其特點在于利用含有作為電解質的鹽酸的干式電解質的離子傳輸的使用，并且還涉及含有鹽酸以便實施該方法的所述干式電解質。使用所述系統具有明顯的優點和特性，這意味著與現有技術相比具有顯著的新穎性。

背景技術

鈦(Ti)和衍生合金是具有低重量和良好耐腐蝕性的材料。因此，它在許多應用(例如化學物、醫學植入物、汽車和航空產業中的部件等)中滿足關鍵功能。目前，對拋光的鈦表面的需求正日益增長。

另外，在選擇性激光燒結和通過激光進行的選擇性熔合(通常稱為金屬上的3D打印)方面存在日益增長的市場。這些是能夠使用不同種類的材料來生產復雜形式的增材制造技術。將這些過程與鈦和其它金屬一起使用得到非常粗糙的表面。這在許多應用領域是嚴重的缺點，因為粗糙表面增加了摩擦度和腐蝕性、促進了細菌和真菌的定殖、并掩蓋了應力缺陷和斷裂。因此，需要高效且有益的方法來拋光復雜形狀。

通過機械研磨的拋光技術并不適于復雜形狀。另外，這些方法往往提取出大量金屬、在金屬表面上產生夾雜物和污染物、以及產生圓邊和過于尖銳的頂點。

目前的電解拋光技術使得至多減小50％的初始粗糙度。這意味著具有高初始粗糙度的零件必須預先用其他拋光方法進行處理以實現可接受的結果，這增加了總體時間和成本。

大面積的光束照射能夠拋光鈦，以生成具有低粗糙度的表面。然而，這是非常復雜的處理技術，并且具有很高的關聯成本。

本發明的申請人也是專利ES2604830A1的所有者，該專利涉及“通過借助于自由固體的離子傳輸來平滑和拋光金屬的方法(...)”。能夠執行離子傳輸的所述自由固體由一組多孔顆粒和導電液體電解質組成，所述多孔顆粒保持一定量的液體，所述導電液體電解質必須保持在顆粒中，并且優選地為1％至10％范圍內的含水氟化氫。然而，這種電解質在例如鈦的許多金屬中并不能提供令人滿意的結果。

本發明的目的是使用基于HCl的干式電解質通過離子傳輸來平滑和拋光鈦和其它金屬的方法。

發明內容

使用干式電解質中的鹽酸通過離子傳輸來拋光金屬表面是金屬拋光領域的創新點，其具有下文說明的優點和特性。

干式電解質包括一組多孔顆粒，該多孔顆粒具有保持給定量液體以及保持在顆粒中的給定量的導電液體的能力。

本發明具體涉及干式電解質，所述干式電解質包括多孔顆粒，所述多孔顆粒具有保持給定量液體的和保持含有鹽酸的給定量的導電液體的能力。

所述顆粒可以是任何材料，例如聚合物或陶瓷，所述材料具有保持給定量液體的能力并且化學上耐鹽酸。優選地，顆粒基于聚合物材料。已經證明，基于磺化聚合物(這意味著該聚合物具有鏈接的活性磺酸基團)的多孔顆粒提供了良好的結果。優選地，多孔顆粒的磺化聚合物基于苯乙烯(styrene)和二乙烯基苯共聚物(divinylbenzene copolymer)。

所述顆粒的尺寸和形狀可以根據所涉及的粗糙度來選擇。具體地，多孔顆粒可以是離子交換樹脂的球體，例如，但不限于，安伯來特(AMBERLITE)252RFH，其離子交換容量為1.7eq L^-1，密度為1.24g ml^-1，直徑尺寸的范圍為從0.6mm至0.8mm，保水容量的范圍為從52％至158％。