CN107419255A - 一种铝合金电热盘处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝合金电热盘处理方法，涉及电饭锅技术领域，包括：（1）打磨抛光；（2）清洗；（3）表面辐照处理；（4）配制处理液；（5）表面处理；本发明处理方法处理的铝合金电热盘导热性能和耐热性能具有显著的提高。

Description

一种铝合金电热盘处理方法
技术领域
本发明属于电饭锅涂料技术领域，具体涉及一种铝合金电热盘处理方法。
背景技术
电饭锅是利用电能转变为内能的炊具。世界上第一台电饭煲，是由日本人井深大的东京通讯工程公司发明于1950年。发热盘是电饭锅的主要发热元件。是一个内嵌电发热管的铝合金圆盘，内锅就放在它上面，取下内锅就可以看见。一般发热盘都会有一圈圈的纹路。纹路可以增加发热盘的表面积，从而增加表面的散热面积，使发热盘的传热更加充分，均匀和快速。
现有的电饭锅发热盘导热系数一般，耐高温性较差，在长时间的高温下工作易变形。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种铝合金电热盘处理方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种铝合金电热盘处理方法，包括以下步骤：
（1）打磨抛光：对铝合金电热盘进采用金相砂纸金进行打磨抛光5-8min；
（2）清洗：先将步骤（1）处理的铝合金电热盘放入丙酮中，在42-45℃下，浸泡6-8min，然后取出，放入去离子水中，采用超声处理2-3min，然后取出，干燥后，再进行碱液浸泡，浸泡温度为50℃，浸泡时间为3-5min，然后取出，再采用去离子水浸泡10min，然后取出，干燥至恒重；
（3）表面辐照处理: 采用混合离子束组成的强流脉冲离子束对步骤（2）处理的铝合金电热盘进行表面辐照处理，辐照次数为3次，每次辐照时间为6-8s，每次间隔3min；
（4）配制处理液：将四硫化钠与无水乙醇按1-3g:100ml的比例均匀混合后，水浴加热至45℃，保温20min，得到混合醇液，然后向混合醇液中滴加γ-氯丙基三乙氧基硅烷，滴加量为混合醇液质量的2%，滴加完毕后，升温至60℃，保温1小时，然后进行固液分离，得到反应固体，采用无水乙醇对反应固体进行表面清洗后，干燥至恒重，研磨过200目筛，得到反应固体粉末 ，然后再将反应固体粉末按1g:100ml的比例与质量分数为20%的乙醇溶液均匀混合，以500r/min转速搅拌1小时，然后采用质量分数为20%的冰醋酸调节溶液pH至4.5，加热至60℃，得到混合液体，向混合液体中添加其质量0.02-0.03%的氯化铈，搅拌均匀后，保温30min，即得所需处理液；
（5）表面处理：将步骤（3）处理后的铝合金电热盘浸泡到步骤（4）中制备的处理液中，在50-60℃下，浸泡3-5小时，然后过滤，表面采用去离子水清洗干净后，烘干至恒重，即可。
进一步的，所述步骤（2）中超声处理，超声频率为35kHz。
进一步的，所述步骤（2）中碱液为质量分数为5%的氢氧化钠、氢氧化钾中的任一种。
进一步的，所述步骤（3）中混合离子束按质量百分比计由以下成分制成：65%H+、35%C+，离子能量为280keV、束流密度为150A/cm²、脉冲宽度为50ns。
进一步的，所述步骤（4）中向混合醇液中滴加γ-氯丙基三乙氧基硅烷，滴加速率为0.05ml/5s。
本发明相比现有技术具有以下优点：通过采用金相砂纸对铝合金电热盘表面进行打磨，能够去除表面的锈蚀和点坑、划痕等，通过超声水洗、丙酮浸泡和碱液浸泡能够除去铝合金电热盘表面的灰尘、油脂等污渍，同时由于铝合金电热盘表面含有大量的碱性金属羟基键，通过采用碱液浸泡能够破坏铝合金电热盘表面的羟基，从而保留铝合金电热盘表面具有足够的金属羟基，才能够更好的接受辐照处理的表面粒子结构改善的效果，能够使得表面层晶粒细化，表面层杂质含量极大的降低，同时，能够提高与处理液之间形成的强化膜的结合力，通过处理液处理铝合金电热盘形成的强化膜，不仅具有良好的耐热性，还具有较好的导热系数，能够使得电饭锅内胆与电热盘之间传热更快更均匀，显著提高了加热效率。
具体实施方式
实施例1
一种铝合金电热盘处理方法，包括以下步骤：
（1）打磨抛光：对铝合金电热盘进采用金相砂纸金进行打磨抛光5min；
（2）清洗：先将步骤（1）处理的铝合金电热盘放入丙酮中，在42℃下，浸泡6min，然后取出，放入去离子水中，采用超声处理2min，然后取出，干燥后，再进行碱液浸泡，浸泡温度为50℃，浸泡时间为3min，然后取出，再采用去离子水浸泡10min，然后取出，干燥至恒重；
（3）表面辐照处理: 采用混合离子束组成的强流脉冲离子束对步骤（2）处理的铝合金电热盘进行表面辐照处理，辐照次数为3次，每次辐照时间为6s，每次间隔3min；
（4）配制处理液：将四硫化钠与无水乙醇按1g:100ml的比例均匀混合后，水浴加热至45℃，保温20min，得到混合醇液，然后向混合醇液中滴加γ-氯丙基三乙氧基硅烷，滴加量为混合醇液质量的2%，滴加完毕后，升温至60℃，保温1小时，然后进行固液分离，得到反应固体，采用无水乙醇对反应固体进行表面清洗后，干燥至恒重，研磨过200目筛，得到反应固体粉末 ，然后再将反应固体粉末按1g:100ml的比例与质量分数为20%的乙醇溶液均匀混合，以500r/min转速搅拌1小时，然后采用质量分数为20%的冰醋酸调节溶液pH至4.5，加热至60℃，得到混合液体，向混合液体中添加其质量0.02%的氯化铈，搅拌均匀后，保温30min，即得所需处理液；
（5）表面处理：将步骤（3）处理后的铝合金电热盘浸泡到步骤（4）中制备的处理液中，在50℃下，浸泡3小时，然后过滤，表面采用去离子水清洗干净后，烘干至恒重，即可。
进一步的，所述步骤（2）中超声处理，超声频率为35kHz。
进一步的，所述步骤（2）中碱液为质量分数为5%的氢氧化钠、氢氧化钾中的任一种。
进一步的，所述步骤（3）中混合离子束按质量百分比计由以下成分制成：65%H+、35%C+，离子能量为280keV、束流密度为150A/cm²、脉冲宽度为50ns。
进一步的，所述步骤（4）中向混合醇液中滴加γ-氯丙基三乙氧基硅烷，滴加速率为0.05ml/5s。
实施例2
一种铝合金电热盘处理方法，包括以下步骤：
（1）打磨抛光：对铝合金电热盘进采用金相砂纸金进行打磨抛光8min；
（2）清洗：先将步骤（1）处理的铝合金电热盘放入丙酮中，在45℃下，浸泡8min，然后取出，放入去离子水中，采用超声处理3min，然后取出，干燥后，再进行碱液浸泡，浸泡温度为50℃，浸泡时间为5min，然后取出，再采用去离子水浸泡10min，然后取出，干燥至恒重；
（3）表面辐照处理: 采用混合离子束组成的强流脉冲离子束对步骤（2）处理的铝合金电热盘进行表面辐照处理，辐照次数为3次，每次辐照时间为8s，每次间隔3min；
（4）配制处理液：将四硫化钠与无水乙醇按1-3g:100ml的比例均匀混合后，水浴加热至45℃，保温20min，得到混合醇液，然后向混合醇液中滴加γ-氯丙基三乙氧基硅烷，滴加量为混合醇液质量的2%，滴加完毕后，升温至60℃，保温1小时，然后进行固液分离，得到反应固体，采用无水乙醇对反应固体进行表面清洗后，干燥至恒重，研磨过200目筛，得到反应固体粉末 ，然后再将反应固体粉末按1g:100ml的比例与质量分数为20%的乙醇溶液均匀混合，以500r/min转速搅拌1小时，然后采用质量分数为20%的冰醋酸调节溶液pH至4.5，加热至60℃，得到混合液体，向混合液体中添加其质量0.03%的氯化铈，搅拌均匀后，保温30min，即得所需处理液；
（5）表面处理：将步骤（3）处理后的铝合金电热盘浸泡到步骤（4）中制备的处理液中，在60℃下，浸泡3-5小时，然后过滤，表面采用去离子水清洗干净后，烘干至恒重，即可。
进一步的，所述步骤（2）中超声处理，超声频率为35kHz。
进一步的，所述步骤（2）中碱液为质量分数为5%的氢氧化钠、氢氧化钾中的任一种。
进一步的，所述步骤（3）中混合离子束按质量百分比计由以下成分制成：65%H+、35%C+，离子能量为280keV、束流密度为150A/cm²、脉冲宽度为50ns。
进一步的，所述步骤（4）中向混合醇液中滴加γ-氯丙基三乙氧基硅烷，滴加速率为0.05ml/5s。
实施例3
一种铝合金电热盘处理方法，包括以下步骤：
（1）打磨抛光：对铝合金电热盘进采用金相砂纸金进行打磨抛光6min；
（2）清洗：先将步骤（1）处理的铝合金电热盘放入丙酮中，在44℃下，浸泡7min，然后取出，放入去离子水中，采用超声处理2.5min，然后取出，干燥后，再进行碱液浸泡，浸泡温度为50℃，浸泡时间为4min，然后取出，再采用去离子水浸泡10min，然后取出，干燥至恒重；
（3）表面辐照处理: 采用混合离子束组成的强流脉冲离子束对步骤（2）处理的铝合金电热盘进行表面辐照处理，辐照次数为3次，每次辐照时间为7s，每次间隔3min；
（4）配制处理液：将四硫化钠与无水乙醇按2g:100ml的比例均匀混合后，水浴加热至45℃，保温20min，得到混合醇液，然后向混合醇液中滴加γ-氯丙基三乙氧基硅烷，滴加量为混合醇液质量的2%，滴加完毕后，升温至60℃，保温1小时，然后进行固液分离，得到反应固体，采用无水乙醇对反应固体进行表面清洗后，干燥至恒重，研磨过200目筛，得到反应固体粉末 ，然后再将反应固体粉末按1g:100ml的比例与质量分数为20%的乙醇溶液均匀混合，以500r/min转速搅拌1小时，然后采用质量分数为20%的冰醋酸调节溶液pH至4.5，加热至60℃，得到混合液体，向混合液体中添加其质量0.025%的氯化铈，搅拌均匀后，保温30min，即得所需处理液；
（5）表面处理：将步骤（3）处理后的铝合金电热盘浸泡到步骤（4）中制备的处理液中，在55℃下，浸泡4小时，然后过滤，表面采用去离子水清洗干净后，烘干至恒重，即可。
进一步的，所述步骤（2）中超声处理，超声频率为35kHz。
进一步的，所述步骤（2）中碱液为质量分数为5%的氢氧化钠、氢氧化钾中的任一种。
进一步的，所述步骤（3）中混合离子束按质量百分比计由以下成分制成：65%H+、35%C+，离子能量为280keV、束流密度为150A/cm²、脉冲宽度为50ns。
进一步的，所述步骤（4）中向混合醇液中滴加γ-氯丙基三乙氧基硅烷，滴加速率为0.05ml/5s。
对比例1：与实施例1区别仅在于不经过步骤（2）处理。
对比例2：与实施例1区别仅在于不经过步骤（3）处理。
对比例3：与实施例1区别仅在于不经过步骤（5）处理。
对比例4：与实施例1区别仅在于将步骤（5）处理替换为钝化处理，钝化液采用铬钝化液。
试验
采用6061铝合金制备电热盘，分别采用实施例与对比例方法进行处理，对比处理后的电热盘的表面导热系数、热变形温度：
表1
导热系数W/mK 热变形温度℃
实施例1 242 598
实施例2 240 595
实施例3 241 596
对比例1 240 594
对比例2 238 589
对比例3 225 460
对比例4 214 530
由表1可以看出，本发明处理液处理后的电热盘表面导热系数具有显著的提高，电热盘的导热性能和耐热性能具有明显的提高；本发明中辐照处理能够一定程度提高耐热性能。

Claims (5)

1.一种铝合金电热盘处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）打磨抛光：对铝合金电热盘进采用金相砂纸金进行打磨抛光5-8min；
（2）清洗：先将步骤（1）处理的铝合金电热盘放入丙酮中，在42-45℃下，浸泡6-8min，然后取出，放入去离子水中，采用超声处理2-3min，然后取出，干燥后，再进行碱液浸泡，浸泡温度为50℃，浸泡时间为3-5min，然后取出，再采用去离子水浸泡10min，然后取出，干燥至恒重；
（3）表面辐照处理: 采用混合离子束组成的强流脉冲离子束对步骤（2）处理的铝合金电热盘进行表面辐照处理，辐照次数为3次，每次辐照时间为6-8s，每次间隔3min；
（4）配制处理液：将四硫化钠与无水乙醇按1-3g:100ml的比例均匀混合后，水浴加热至45℃，保温20min，得到混合醇液，然后向混合醇液中滴加γ-氯丙基三乙氧基硅烷，滴加量为混合醇液质量的2%，滴加完毕后，升温至60℃，保温1小时，然后进行固液分离，得到反应固体，采用无水乙醇对反应固体进行表面清洗后，干燥至恒重，研磨过200目筛，得到反应固体粉末 ，然后再将反应固体粉末按1g:100ml的比例与质量分数为20%的乙醇溶液均匀混合，以500r/min转速搅拌1小时，然后采用质量分数为20%的冰醋酸调节溶液pH至4.5，加热至60℃，得到混合液体，向混合液体中添加其质量0.02-0.03%的氯化铈，搅拌均匀后，保温30min，即得所需处理液；
（5）表面处理：将步骤（3）处理后的铝合金电热盘浸泡到步骤（4）中制备的处理液中，在50-60℃下，浸泡3-5小时，然后过滤，表面采用去离子水清洗干净后，烘干至恒重，即可。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金电热盘处理方法，其特征在于，所述步骤（2）中超声处理，超声频率为35kHz。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金电热盘处理方法，其特征在于，所述步骤（2）中碱液为质量分数为5%的氢氧化钠、氢氧化钾中的任一种。
4.根据权利要求1所述的一种铝合金电热盘处理方法，其特征在于，所述步骤（3）中混合离子束按质量百分比计由以下成分制成：65%H+、35%C+，离子能量为280keV、束流密度为150A/cm²、脉冲宽度为50ns。
5.根据权利要求1所述的一种铝合金电热盘处理方法，其特征在于，所述步骤（4）中向混合醇液中滴加γ-氯丙基三乙氧基硅烷，滴加速率为0.05ml/5s。
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