CN103484870A - 一种提高接地线耐腐蚀性的表面处理方法 - Google Patents

一种提高接地线耐腐蚀性的表面处理方法 Download PDF

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冯兵
方晨旭
徐松
刘海云
旷亚非
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Hunan University
State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Hunan Electric Power Co Ltd
Hunan Xiangdian Test Research Institute Co Ltd
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Hunan University
State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Hunan Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明介绍了一种提高接地线耐腐蚀性的表面处理方法，包括下述步骤：（1）、预处理，直至肉眼看不到油脂残留；（2）、施镀，实施镍铁电镀或镍锌磷化学镀，镀层厚10～50um；（3）、再度施镀，实施镍电镀或镍铜磷化学镀，镀层厚10～40um。本方法通过在铜接地线或覆铜接地线表面电镀或化学镀上一层金属或合金镀层，达到大幅减少铜接地线或覆铜接地线在酸性土壤中或在弱酸性土壤中的腐蚀速度，提高铜接地线或覆铜接地线的耐蚀性能，扩大铜接地线或覆铜接地线在酸性土壤地区或弱酸性土壤地区中的应用。方法简单易行，成本明显降低，经济效益显著。

Description

一种提高接地线耐腐蚀性的表面处理方法
技术领域
本发明属于金属防腐蚀技术领域，涉及一种提高接地线耐腐蚀性的表面处理方法，尤其适用于对酸性土壤或弱酸性土壤的耐腐蚀性铜接地线或覆铜接地线的表面处理。
背景技术
电网接地装置是保证电网安全运行的重要设施，可将故障电流和雷电流引入地下并为电网提供参考电压。然而我国的接地网大多取材碳钢制作，故在土壤中极易被腐蚀，使用寿命短。为解决其使用寿命短的难题，目前采用有阴极保护法和防腐导电涂料保护、降阻剂降低腐蚀速率及更换耐蚀性接地材料等方法来增加使用寿命。而为了解决其耐蚀性差的问题，曾一度使用镀锌钢替代碳钢，但镀锌钢在土壤环境中的耐蚀性并无大幅提高。故铜及其合金因其优异的导电性能和耐蚀性能而成为近期以来接地导线的首选材料。不过铜的成本却又高出了许多倍，对此，欧美发达国家采用镀铜或包覆铜的钢材作为替代以降低成本。然而我国南方土壤多呈酸性或弱酸性，pH值在4-6之间，在这样的环境条件下，铜的耐蚀性大幅下降，甚至降至与碳钢相当，严重影响接地线的使用寿命。且铜价远高于碳钢，若要大面积推广，必须在无污染的前提下，提高铜在不同土壤环境中的防腐蚀性能，以期延长使用寿命，降低运行成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的缺陷，提出一种提高接地线耐腐蚀性的表面处理方法，使用该方法，可使铜质接地线或覆铜接地线镀层在酸性土壤或弱酸性土壤中具有比铜材更为优良的耐腐蚀性能，从而可使其中的覆铜接地线，仅以较薄镀层，便能实现长期防腐。
本发明的技术方案是，所提供的一种提高接地线耐腐蚀性的表面处理方法包括下述步骤：
（1）、预处理。采用无水乙醇或丙酮对待处理接地线表面实施常规超声除油，除油时间10min；然后采用浓度为60g/L的氢氧化钠（NaOH）溶液或浓度为30g/L的碳酸钠（Na2CO3）溶液或浓度为20g/L的磷酸三钠（Na3PO4）溶液，在50～60℃温度条件下，对经过超声除油的上述待处理接地线表面实施常规碱液除油，除油时间3～5min；然后，再采用含量为540ml/L的磷酸（H3PO4）溶液或含量为300ml/L的乙酸（CH3COOH）溶液或含量为100ml/L的硝酸（HNO3）溶液，对经过碱液除油的上述待处理接地线表面实施常规化学抛光，直至人体肉眼在该待处理接地线表面看不到油脂残留与氧化膜残留；
（2）、施镀。使用常规方法，对所述待处理接地线表面实施镍铁（Ni-Fe）电镀或镍锌（Ni-Zn）电镀，镀层厚10～50um；或者，使用常规方法，对所述待处理接地线表面实施镍磷（Ni-P）化学镀或镍锡磷（Ni-Sn-P）化学镀或镍铜磷（Ni-Cu-P）化学镀或镍钼磷（Ni-Mo-P）化学镀或镍锌磷（Ni-Zn-P）化学镀，镀层亦厚10～50um；
（3）、再度施镀。使用常规方法，对所述待处理接地线表面再度实施镍（Ni）电镀或铜（Cu）电镀或镍铁（Ni-Fe）电镀或镍锌（Ni-Zn）电镀，镀层厚10～40um；或者，使用常规方法，对所述待处理接地线表面实施镍磷（Ni-P）化学镀或镍锡磷（Ni-Sn-P）化学镀或镍铜磷（Ni-Cu-P）化学镀，镀层亦厚10～40um。
本发明的有益效果是：通过在铜接地线或覆铜接地线表面电镀或化学镀上一层金属或合金镀层，达到大幅减少铜接地线或覆铜接地线在酸性土壤中或在弱酸性土壤中的腐蚀速度，提高铜接地线或覆铜接地线的耐蚀性能，扩大铜接地线或覆铜接地线在酸性土壤地区或弱酸性土壤地区中的应用。方法简单易行，成本明显降低，经济效益显著。
具体实施方式：
实施例1：
（1）、采用无水乙醇对待处理接地线表面实施常规超声除油，除油时间10min；然后采用浓度为60g/L的氢氧化钠溶液，在50～60℃温度条件下，对经过超声除油的待处理接地线表面实施常规碱液除油，除油时间3min；然后，再采用含量为540ml/L的磷酸溶液，对经过碱液除油的待处理接地线表面实施常规化学抛光，直至人体肉眼在该待处理接地线表面看不到油脂残留与氧化膜残留；
（2）、使用常规方法，对所述待处理接地线表面实施镍铁电镀，镀层厚10～50um；
（3）、使用常规方法，对所述待处理接地线表面再度实施镍电镀，镀层厚10～40um。
实施例2：
（1）、采用丙酮对待处理接地线表面实施常规超声除油，除油时间10min；然后采用浓度为20g/L的磷酸三钠溶液，在50～60℃温度条件下，对经过超声除油的待处理接地线表面实施常规碱液除油，除油时间5min；然后，再采用含量为100ml/L的硝酸溶液，对经过碱液除油的待处理接地线表面实施常规化学抛光，直至人体肉眼在该待处理接地线表面看不到油脂残留与氧化膜残留；
（2）、使用常规方法，对所述待处理接地线表面实施镍锌磷化学镀，镀层亦厚10～50um；
（3）、使用常规方法，对所述待处理接地线表面实施镍铜磷化学镀，镀层亦厚10～40um。

Claims (1)

1.一种提高接地线耐腐蚀性的表面处理方法，该方法包括下述步骤：
（1）、预处理，采用无水乙醇或丙酮对待处理接地线表面实施常规超声除油，除油时间10min；然后采用浓度为60g/L的氢氧化钠溶液或浓度为30g/L的碳酸钠溶液或浓度为20g/L的磷酸三钠溶液，在50～60℃温度条件下，对经过超声除油的待处理接地线表面实施常规碱液除油，除油时间3～5min；然后，再采用含量为540ml/L的磷酸溶液或含量为300ml/L的乙酸溶液或含量为100ml/L的硝酸溶液，对经过碱液除油的待处理接地线表面实施常规化学抛光，直至人体肉眼在该待处理接地线表面看不到油脂残留与氧化膜残留；
（2）、施镀，使用常规方法，对所述待处理接地线表面实施镍铁电镀或镍锌电镀，镀层厚10～50um；或者，使用常规方法，对所述待处理接地线表面实施镍磷化学镀或镍锡磷化学镀或镍铜磷化学镀或镍钼磷化学镀或镍锌磷化学镀，镀层亦厚10～50um；
（3）、再度施镀，使用常规方法，对所述待处理接地线表面再度实施镍电镀或铜电镀或镍铁电镀或镍锌电镀，镀层厚10～40um；或者，使用常规方法，对所述待处理接地线表面实施镍磷化学镀或镍锡磷化学镀或镍铜磷化学镀，镀层亦厚10～40um。
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