CN112176342A - 金属表面的处理方法以及电子烟的加热管 - Google Patents

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CN112176342A CN202010871943.7A CN202010871943A CN112176342A CN 112176342 A CN112176342 A CN 112176342A CN 202010871943 A CN202010871943 A CN 202010871943A CN 112176342 A CN112176342 A CN 112176342A
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Abstract

本申请公开了一种金属表面的处理方法以及电子烟的加热管，该加工方法包括：对金属表面进行碱性镀铜，以使金属表面形成碱性镀铜层；对碱性镀铜后的金属表面进行酸性镀铜，进一步使碱性镀铜后的金属表面形成酸性镀铜层；对酸性镀铜后的金属表面进行镀镍，在碱性镀铜层和酸性镀铜层组成的铜层上形成镍层；其中，对金属表面进行酸性镀铜的时间段大于或等于对金属表面进行碱性镀铜的时间段。通过这种金属表面的镀膜方式，能够有效地增加金属表面的铜层厚度，以提升金属表面防腐蚀。

Description

金属表面的处理方法以及电子烟的加热管
技术领域
本申请涉及金属防锈技术领域，特别是涉及一种金属表面的处理方法以及电子烟的加热管。
背景技术
在工业生产中，金属使用的概率越来越高，为了适应不同的工业需求，提供不同镀层的金属是必不可少的，能防锈的金属能延长使用寿命，但随着金属的使用和环境的腐蚀，金属表层上的镀层会逐渐被磨损，会给后续工程带来诸多困难，所以，在管孔镀膜层环节一定要严格把关，提升加工技术，以保证总体工业或工程进度和质量。
通常不锈钢的防腐蚀性能较为优异，但是在电子烟领域的应用中，不锈钢的表面由于受烟雾等因素的影响会产生腐蚀，从而使得不锈钢的表面逐渐生锈，进而影响电子烟的稳定性。
而在镀膜金属表面的过程中，因为金属的材料选择多样性，不同的材料选择和镀膜工艺往往导致金属表面镀膜技术操作难度把控，导致金属镀膜的膜层出现较大的质量问题，从而影响金属表面防腐蚀。
发明内容
本申请提供一种金属表面的处理方法以及电子烟的加热管，能够有效增加金属表面的铜层厚度，以提升金属表面的防腐蚀。
为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种金属表面的处理方法，该处理方法包括：对金属表面进行碱性镀铜，以使金属表面形成碱性镀铜层；对碱性镀铜后的金属表面进行酸性镀铜，进一步使碱性镀铜后的金属表面形成酸性镀铜层；对酸性镀铜后的金属表面进行镀镍，在碱性镀铜层和酸性镀铜层组成的铜层上形成镍层，其中，对金属表面进行酸性镀铜的时间段大于或等于对金属表面进行碱性镀铜的时间段。
可选地，在对金属表面进行碱性镀铜，以使金属表面形成铜层的步骤之前，还包括：清洁金属；对金属表面进行预镀镍；清洗预镀镍后的金属。
可选地，清洁金属，包括：对金属进行超声波除油至少6分钟；对除油后的金属进行阳极电解至少2分钟；对阳极电解后的金属进行阴极电解至少2分钟。
可选地，对金属表面进行碱性镀铜，以使金属表面形成碱性镀铜层，包括：在碱性铜溶液中加入活化剂；浸没金属于碱性铜溶液1～8分钟，以使形成碱性镀铜层。
可选地，对碱性镀铜后的金属表面进行酸性镀铜，进一步使碱性镀铜后的金属表面形成酸性镀铜层，包括：浸没金属于酸性铜溶液1～10分钟，以使形成酸性镀铜层。
可选地，在对酸性镀铜后的金属表面进行镀镍之后，还包括：对金属表面的活化剂进行激活；对激活后的金属表面进行化学镀镍至少15分钟；对化学镀镍后的金属进行洗涤；将金属放入浸没保护液中；对放入浸没保护液后的金属进行洗涤；对金属进行超声波除水并烘干。
可选地，金属的内表面的碱性镀铜层和酸性镀铜层的总厚度范围为0.19～1.31mm；金属的内表面的镍层厚度范围为1.09～2.31mm.
可选地，金属的外表面的碱性镀铜层和酸性镀铜层的总厚度范围为0.48～7.69mm；金属的外表面的镍层厚度范围为1.78～3.49mm。
可选地，金属至少包括Ni6型合金、2035型合金、2080型合金、SUS316L和SUS304中的至少一种。
为解决上述技术问题，本申请采用的又一个技术方案是：提供一种电子烟的加热管，通过如上述的加工方法，在电子烟的加热管上的金属表面形成碱性镀铜层、酸性镀铜层和镍层。
本申请的有益效果是：区别于现有技术，本申请实施例通过在镀镍之前，先后分别增加碱性镀铜和酸性镀铜，并且对金属表面进行酸性镀铜的时间段大于或等于对金属表面进行碱性镀铜的时间段的工艺步骤，使得金属表面的铜层厚度增加，并且铜层紧致度增加，使得能够改善金属表面的铜层质量，再通过镀镍保护铜层的方式，从而避免金属在后期使用的过程中铜层表面过快被腐蚀，进而增加金属的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请金属表面的处理方法一实施例的流程示意图；
图2是本申请金属表面的处理方法之前一实施例的流程示意图；
图3是图2中步骤S21的一具体实施例的流程示意图；
图4是本申请金属表面的处理方法之后一具体实施例的流程示意图；
图5是本申请加热管一实施例的结构示意图；
图6是本申请加热管的加热曲线示意图；
图7是本申请加热组件一实施例的第一结构示意图；
图8是本申请加热组件一实施例的第二结构示意图；
图9是本申请加热组件一实施例的第三结构示意图；
图10是本申请加热组件一实施例的第四结构示意图；
图11是本申请加热组件一实施例的第五结构示意图；
图12是本申请电子烟一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本申请保护的范围。
本申请中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为了说明本申请所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。本申请首先提出一种金属表面的处理方法，请参阅图1其中图1是本申请金属表面的处理方法一实施例的流程示意图。本实施例提供的方法具体包括以下步骤：
S11：对金属表面进行碱性镀铜，以使金属表面形成碱性镀铜层；
一般来说，对清洁的金属表面镀膜，可以使得金属的表面形成一层薄膜以保护金属表面。例如，在金属表面的镀膜工艺过程中，对金属表面进行碱性镀铜，可以使得金属表面形成碱性镀铜层，该碱性镀铜层可以隔绝金属表面与空气之间的接触，从而可以防止金属表面受环境的影响而被腐蚀。
通常金属表面容易沾附油脂，遇水会发生酯的水解反应。酯的水解，即皂化反应进行是否完全，决定于反应的推动力，是否可以将平衡正向移动将反应进行到底。
对于简单酯来说，在碱性条件下，如甲酯水解成羧酸和甲醇，而羧酸可进一步发生酸碱反应生成羧酸盐，从而推动平衡的正向进行。再比如，肥皂生产时，生成的高级脂肪酸钠析出，使得反应正向移动。一般来说，对于简单酯，也就是常见的甲酯、乙酯等，通常使用碱性水解。
铜在偏碱性的环境里容易腐蚀，生成碱式碳酸铜为主的腐蚀产物，具体地，如果采用对金属表面进行碱性镀铜，以使金属表面形成铜层的工艺方法，可以在碱性铜溶液中加入活化剂；活化剂是浮选药剂中，能够增强矿物表面对捕收剂的吸附能力的一类调整剂。用以通过改变矿物表面的化学组成，消除抑制剂作用，使之易于吸附捕收剂。如磷酸乙二胺、磷酸丙二胺、二甲苯、氟硅酸钠、硫酸铵、氯化铵、硫酸亚铁、氢氧化铵等。
其中，具体地可选用的碱性铜溶液：1升溶液中成分分别为铜离子含量33.7g，氰化亚铜47.4g，氰化纳15.5g。
针对不同镀层时间不同，比如选取1min、2min、3min、5min、8min、10min以及15min，以对金属进行碱性镀铜，其碱性镀铜层的厚度也不同。比如浸没金属于碱性铜溶液1～8分钟，比如1分钟、3分钟、5分钟或8分钟等，通过金属表面的比铜更活跃的金属离子来替换碱性铜溶液中的铜离子，比如铁离子置换铜离子，以使金属表面形成碱性镀铜层。
S12：对碱性镀铜后的金属表面进行酸性镀铜，进一步使碱性镀铜后的金属表面形成酸性镀铜层；
对于碱性镀铜的工艺方式，在形成碱性镀铜层的效果上是比较好的，但是毕竟碱性镀铜对于金属表面的活跃离子置换是一定程度的，因为通常来说，碱性镀铜溶液一旦超过某个碱性程度值，其铜离子与氢氧根离子可以结合形成氢氧化铜，从而导致溶液中析出沉淀，从而无法达到预想中的效果和需要的要求。
因此，对碱性镀铜后的金属表面还要进行酸性镀铜，进一步使碱性镀铜后的金属表面形成酸性镀铜层，以置换金属表面的其余比铜离子更活跃的金属离子。
具体地，为了加强金属表面铜层的紧致度和美观，比如可以在酸性铜溶液中加入硫酸和光亮剂；浸没金属于酸性铜溶液1～10分钟，比如1分钟、3分钟、5分钟、8分钟或10分钟等，其中，1升酸性镀铜溶液中包括硫酸铜157.3g以及硫酸57.9g。进一步金属表面的比铜更活跃的金属离子替换酸性铜溶液中的铜离子，比如铁离子置换铜离子，使酸性铜溶液中的铜离子在金属表面进行析出，以使形成酸性镀铜层，从而使得铜层的厚度更厚。
由于酸性镀铜的镀液电流效率高，沉积速度快。光亮剂的光亮效果明显，整平性能好，可以获得镜面光泽镀层。酸性镀铜工作时需要阴极移动或压缩空气搅拌，并且镀液的温度最好控制在30℃以内。
在工作时可以根据需要定期进行活性炭吸附处理，避免大量的有机分解产物的累积，影响产品质量。
其中，对金属表面进行酸性镀铜的时间段大于或等于对金属表面进行碱性镀铜的时间段。
S13：对酸性镀铜后的金属表面进行镀镍，在碱性镀铜层和酸性镀铜层组成的铜层上形成镍层，以防金属表面生锈。
一般来说，铜的氧化反应也存在，只是铜的氧化反应比一般金属材料更为缓慢，比如铁，然而在油烟混合的酸碱盐高温环境下，铜的氧化反应会加剧，所以在金属的表面镀铜只能延缓金属表面氧化的时间，但是延长的时间有限。
为了防止铜层结合力的问题，酸性镀铜不能直接在金属基体上进行电镀，需要氰化铜或暗镍打底后才能再镀酸铜；否则，镀层结合力会有问题。
为了更进一步地保护镀膜的铜层，可以在金属表面的镀膜铜层上进行更进一步地镀镍，通过在碱性镀铜层和酸性镀铜层上形成镍层，以防金属表面生锈。
因此，本申请实施例通过在镀镍之前，先后分别增加碱性镀铜和酸性镀铜，并且对金属表面进行酸性镀铜的时间段大于或等于对金属表面进行碱性镀铜的时间段的工艺步骤，使得金属表面的铜层厚度增加，并且铜层紧致度增加，使得能够改善金属表面的铜层质量，再通过镀镍保护铜层的方式，从而避免金属在后期使用的过程中铜层表面过快被腐蚀，进而增加金属的使用寿命，达到防腐蚀的目的。
图2是本申请金属表面的处理方法另一实施例的流程示意图。可选地，在对金属表面进行碱性镀铜，以使金属表面形成铜层的步骤之前，具体还包括以下步骤：
S21：清洁金属；
通常金属表面容易被油污所污染，被油脂所污染的的金属若直接进行镀铜，容易使得镀膜铜层的附着力下降，所以在对金属表面进行碱性镀铜之前，对金属进行清洁是非常有必要的，有时甚至影响到整个镀膜铜层工艺。
一般来说，油脂在碱性的溶液中容易发生皂化反应，从而影响碱性铜溶液的浓度，因此，通过清洁金属，不仅可以隔离油脂对金属的污染，还可以防止油脂对碱性铜溶液的污染，从而增强金属表面对析出铜的吸附力，进行使得碱性镀铜层更紧致。
S22：对金属表面进行预镀镍；
镀镍通常包括以下几种类型：镀镍液的类型主要有硫酸盐型、氯化物型、氨基磺酸盐型、柠檬酸盐型、氟硼酸盐型等。其中以硫酸盐型(低氯化物)即称之谓Watts(瓦特)镀镍液在工业上的应用最为普遍。
一般来说，金属表面并非光滑平整，为了保护金属本身的平滑表面，可以对金属表面进行预镀镍，以平整金属表面，使得之后再使用碱性镀铜溶液时，能够使得析出的铜更为紧致地附着在金属表面上。
S23：清洗预镀镍后的金属。
通常，电镀镀镍液中可能包含一些可以与铜反应的成分，比如电镀镀镍液中包含硫酸镍，作用是提供镍离子；氯化镍或氯化钠，提供氯离子，使阳极正常溶解，硼酸，起稳定pH的作用，另外还有光亮剂，起镀层光亮作用，润湿剂减少镀层针孔，等等。
这些成分可能会影响到之后的镀铜工艺，所以需要对预镀镍后的金属进行清洗。
图3是图2中步骤S21的一具体实施例的流程示意图。清洁金属具体包括以下步骤：
S31：对金属进行超声波除油至少6分钟；
超声波除油是指在除油槽液中，设置超声波发生器震源，利用超声波产生的“空化”效应，强化除油过程。当超声波作用于液体时，反复交替地产生瞬间负压力和瞬间正压力。在产生负压的半周期内，液体中产生真空空穴。液体蒸汽或溶解于溶液中的气体进入空穴，形成气泡。
接着在正压力的半周期，气泡被压缩而破裂，瞬间产生强大的压力(高达上千个大气压)。另一方面，超声波在密度不同的异相界面处，会产生显著的反射作用，由于这个反射音压，使界面上溶液激烈地发生搅动，形成强大的冲刷制件表面油污的冲击力。从而实现强化除油过程。
因此，对金属进行超声波除油至少6分钟，比如7分钟、比如10分钟，可根据实际情况进行选择，具体此处不做限定，可以达到充分除油脂的目的。
S32：对除油后的金属进行阳极电解至少2分钟；
电化学除油又叫电解除油，是在碱性溶液中，以零件为阳极或阴极，采用不锈钢板、镍板、镀镍钢板或钛板为第二电极，在直流电的作用下将零件表面油污去除的过程。电化学除油液与碱性化学除油液相似，但其主要依靠电解作用强化除油效果，通常电解除油比化学除油效率更高，除油更彻底。
阳极电解除油的特点是会在工件上析出氧气，除油时，析出氧气的气泡少而大，与阴极电解除油相比，其乳化能力要差一些，因此其除油效率相对较低；另一方面由于氢氧根离子放电，使阳极表面溶液的pH值降低，不利于除油。同时阳极除油时析出的氧气会促使金属表面产生氧化，甚至使某些油脂也发生氧化，导致难以除去。此外，有些金属还可能会产生阳极溶解现象，所以有色金属及其合金或者经抛光过的零件不宜采用阳极电解除油的方式。但阳极电化学除油不会产生“氢脆”，镀件上也不会有海绵状物质的析出。
因此，对除油后的金属进行阳极电解至少2分钟，比如3分钟、比如5分钟，可根据实际情况进行选择，具体此处不做限定，以充分保持金属表面的洁净度和吸附力。
S33：对阳极电解后的金属进行阴极电解至少2分钟。
阴极电解除油的特点是会在工件上析出氢气阴极电解除油时析氢量多，分散性好，气泡尺寸小，乳化作用强烈，除油效果也好，除油速度快，并且不腐蚀零件。但是析出的氢气会渗入金属内部引起氢脆效应，故不适合用于高强度钢、弹簧钢等脆性较敏感的金属零件的除油。此外，当电解溶液中含有少量锌、锡、铅等金属粒子时，零件表面将会有一层海绵状的金属析出，会污染金属零件，并影响镀层的结合力。因此，对工件采取单一的阴极电解是不适宜的。
因此，在联合除油时，采用阳极电解除油和阴极电解除油的方式结合除油。比如，对阳极电解后的金属进行阴极电解至少2分钟，这样既利用了阴极除油效率高的优点，同时又消除了“氢脆”的现象。因为在阴极除油时渗入金属中的氢气，可以在简短的阳极除油中几乎全部去除。同时，零件表面也不至于产生氧化或腐蚀。
图4是本申请金属表面的处理方法之后一具体实施例的流程示意图。可选地，在对酸性镀铜后的金属表面进行镀镍之后，具体还包括以下步骤：
S41：对金属表面的活化剂进行激活；
活化剂的作用是在矿物表面生成促进捕收剂作用的薄膜，为了使得镍层更好地附着在金属表面上，可以在对酸性镀铜后的金属表面进行镀镍之后，对金属表面的活化剂进行激活，使镍层紧致地附着在金属金属表面上。
S42：对激活后的金属表面进行化学镀镍至少15分钟；
化学镀又称为无电解镀(Electroless plating)，也可以称为自催化电镀(Autocatalytic plating)。具体过程是指：在一定条件下，水溶液中的金属离子被还原剂还原，并且沉淀到固态基体表面上的过程。ASTM B374(ASTM，美国材料与试验协会)中定义为Autocatalytic plating is“deposition of a metallic coating by a controlledchemical reduction that is catalyzed by the metal or alloy being deposited”。也即自动催化镀层是“通过受控的化学还原来沉积金属涂层，该化学还原由沉积的金属或合金催化。这一过程与置换镀不同，其镀层是可以不断增厚的，且施镀金属本身也具有催化能力。
对此，可以对激活后的金属表面进行化学镀镍至少15分钟，比如15分钟、比如20分钟，可根据实际情况进行选择，具体此处不做限定，可以使得金属表面的镍层更紧致。
S43：对化学镀镍后的金属进行洗涤；
S44：将金属放入浸没保护液中；
刚镀上的镍层虽然紧致，但并不牢固，因为镍层并没有完全吸附到金属表面上，所以需要将金属放入浸没保护液中，具体地，浸没保护液至少包括莱乐克保护液(Lerockprotective fluids)以及含铁保护液(Iron protective fluids)中的一种，可以加固和固化镍层。
此外，还可以增加防锈剂放入浸没保护液中；目前，防锈剂习惯上分为水溶性防锈剂、油溶性防锈剂、乳化型防锈剂和气相防锈剂等。
另外，也可以使用防锈油对表面进行处理保护，其中，防锈油至少包括：置换型防锈油、容剂稀释性防锈油、封存防锈油以及乳化型防锈油中的一种。
具体地，在诺兰铁管盐雾测试中，可以得知：
针对Lerock保护液，2um镀层厚度的金属在2小时时端口生锈其生锈面积小于5％，4小时时端口生锈其生锈面积小于5％，6小时时端口生锈并且向中间部位延伸其生锈面积小于10％，8小时时端口生锈并且向中间部位延伸其生锈面积小于30％；5.5um镀层厚度的金属在2小时时较小端端口生锈其生锈面积小于1％，4小时时较大端端口生锈其生锈面积小于1％，6小时时端口生锈其生锈面积小于1％，8小时时端口生锈其生锈面积小于10％；7um镀层厚度的金属在2小时时并无生锈，4小时时端口生锈其生锈面积小于5％，6小时时端口生锈其生锈面积小于10％，8小时时端口生锈其生锈面积小于20％。
而针对含铁保护液，2um镀层厚度的金属在2小时时端口生锈并且生锈面积小于5％，4小时时端口生锈并且向中间部位延伸其生锈面积小于10％，6小时时端口生锈并且向中间部位延伸其生锈面积小于15％，8小时时端口生锈并且向中间部位延伸其生锈面积小于30％；5.5um镀层厚度的金属在2小时时端口生锈其生锈面积小于5％，4小时时端口生锈并且向中间部位延伸其生锈面积小于10％，6小时时端口生锈并且向中间部位延伸其生锈面积小于15％，8小时时端口生锈并且向中间部位延伸其生锈面积小于30％；7um镀层厚度的金属在2小时时端口生锈其生锈面积小于5％，4小时时端口生锈并且向中间部分延伸其生锈面积小于10％，6小时时端口生锈并且向中间部分延伸其生锈面积小于15％，8小时时端口生锈并且向中间部分延伸其生锈面积小于30％。
因此可知，Lerock保护液的效果优于含铁保护液。
S45：对放入浸没保护液后的金属进行洗涤；
S46：对金属进行超声波除水并烘干。
由于超声波的能量可以穿透细缝和小孔，因此可以采用超声波对金属进行除水，可以避免接触金属表面，从而保持金属表面的洁净度并避免对刚固化好的镍层破坏，并且通过烘干的方式，使金属进一步进行干燥。
具体地，金属的内表面的碱性镀铜层和酸性镀铜层的总厚度范围为0.19～1.31mm，比如0.19mm、0.22mm、0.46mm、0.48mm、0.55mm、0.65mm、0.74mm、0.79mm、1.21mm以及1.31mm等；金属的内表面的镍层厚度范围为1.09～2.31mm，比如1.09mm、1.28mm、1.38mm、1.41mm、1.58mm、1.76mm、1.78mm、2.15mm以及2.31mm等。
具体地，金属的外表面的碱性镀铜层和酸性镀铜层的总厚度范围为0.48～7.69mm，比如0.48mm、0.96mm、2.54mm、3.69mm、3.86mm、4.02mm、5.25mm、5.53mm、6.44mm以及7.69mm等；金属的外表面的镍层厚度范围为1.78～3.49mm，比如1.78mm、2.04mm、2.12mm、2.38mm、2.46mm、2.59mm、2.68mm、2.84mm、3.3mm以及3.49mm等。
值得注意是的，在每个步骤之间，为了减小各步骤之间的影响，优化各个工艺步骤的效果，可以采用水洗的工艺方式对金属管材进行处理。
可选地，金属至少包括Ni6型合金、2035型合金、2080型合金、SUS316L和SUS304中的至少一种。
具体地，SUS316L是日本SUS系列不锈钢，是一种重要的耐腐蚀性材料，它的抗晶体腐蚀性很好。它具有耐高温、易加工、高强度等优点，但它不能经过热处理强化，316L不锈钢，不需要进行焊后退火处理。它分镍不锈和铬不锈两大系列，适用于在化工、化纤、化肥等工业上及民用的众多领域。
SUS316L日本SUS系列不锈钢，含碳量比316钢更低，抗晶间腐蚀性更好，适用于在化工、化纤、化肥等工业上用作重要耐腐蚀材料。除有耐大气腐蚀和高温强度好，可在苛酷的条件下使用的特性外，其抗晶间腐蚀性优，加工硬化优，海水设备，造纸等生产设备，醋酸设备。其耐晶间腐蚀性能好。316L不锈钢的最大碳含量0.03，可用于焊接后不能进行退火和需要最大耐腐蚀性的用途中。
其中SUS304指的是304不锈钢。SUS是日本材料标准，304不锈钢是按照美国ASTM标准生产出来的不锈钢的一个牌号。304相当于我国的(06Cr19Ni10)不锈钢，日本也引用了美国的叫法，称其为：SUS304。
由于含有较高的镍且在室温下呈奥氏体单相组织，所以它与Cr13不锈钢相比具有高的耐蚀性，在低温、室温及高温下均有较高的塑性和韧性，以及较好的冷作成型和焊接性。但室温下的强度较低，晶间腐蚀及应力腐蚀倾向较大，切削加工性较差。奥氏体在加热时无相变，因此不能通过热处理强化。提高钢的耐腐蚀性只能进行热处理。
304不锈钢以其良好的耐热性，而被广泛应用于制作耐腐蚀和成型性的设备和机件。目前，304不锈钢已被广泛应用于食品、化工、原子能等工业设备以及装潢领域以及家庭用品、橱柜、室内管线、热水器、锅炉、浴缸、汽车配件、医疗器具、建材、化学、食品工业、农业、船舶部件。
US304即18/8不锈钢。GB牌号为0Cr18Ni9(新标准06cr19ni10)。
SUS304是日本JIS标准材料，是日本SUS系列奥氏体不锈钢。相当于我国的0Cr18Ni9，美国的304。
为了便于本领域技术人员理解，下面将结合实施例对本申请做进一步的描述。下述实施例中所用的组分及其配比以及镀铜时间仅是对本申请的举例说明，不是对本申请的限定，各实施例所配制成的剂型也不是对本申请的限定。
实施例1
一种金属表面的预处理包括以下步骤：
步骤1、碱性镀铜：将预处理的金属原材SUS316L放入碱性镀铜溶液中1min，得到具有碱性镀铜层的SUS316L；
步骤2、酸性镀铜：将具有碱性镀铜层的SUS316L放入酸性镀铜溶液1min，得到具有酸性镀铜层的SUS316L；
步骤3、镀镍：对具有酸性镀铜层的SUS316L进行镀镍15.5min，得到具有镍层的SUS316L。
实施例2
步骤1、碱性镀铜：将预处理的金属原材SUS316L放入碱性镀铜溶液中3min，得到具有碱性镀铜层的SUS316L；
步骤2、酸性镀铜：将具有碱性镀铜层的SUS316L放入酸性镀铜溶液3min，得到具有酸性镀铜层的SUS316L；
步骤3、镀镍：对具有酸性镀铜层的SUS316L进行镀镍15.5min，得到具有镍层的SUS316L。
实施例3
步骤1、碱性镀铜：将预处理的金属原材SUS316L放入碱性镀铜溶液中5min，得到具有碱性镀铜层的SUS316L；
步骤2、酸性镀铜：将具有碱性镀铜层的SUS316L放入酸性镀铜溶液5min，得到具有酸性镀铜层的SUS316L；
步骤3、镀镍：对具有酸性镀铜层的SUS316L进行镀镍15.5min，得到具有镍层的SUS316L。
实施例4
步骤1、碱性镀铜：将预处理的金属原材SUS316L放入碱性镀铜溶液中8min，得到具有碱性镀铜层的SUS316L；
步骤2、酸性镀铜：将具有碱性镀铜层的SUS316L放入酸性镀铜溶液8min，得到具有酸性镀铜层的SUS316L；
步骤3、镀镍：对具有酸性镀铜层的SUS316L进行镀镍15.5min，得到具有镍层的SUS316L。
实施例5
步骤1、碱性镀铜：将预处理的金属原材SUS316L放入碱性镀铜溶液中8min，得到具有碱性镀铜层的SUS316L；
步骤2、酸性镀铜：将具有碱性镀铜层的SUS316L放入酸性镀铜溶液10min，得到具有酸性镀铜层的SUS316L；
步骤3、镀镍：对具有酸性镀铜层的SUS316L进行镀镍15.5min，得到具有镍层的SUS316L。
实施例6
本申请所采用的盐雾测试的标准可以根据盐雾测试国家标准是：GB/T 2423.17，IEC60068-2-11，ISO4628-3，ASTM B117，JIS-Z2371，JIS-G3141，GJB 150.11A-2009，MIL-STD-810F，MIL-STD-883E等进行选择。盐雾试验的目的是为了考核产品或金属材料的耐盐雾腐蚀质量，而盐雾试验结果判定正是对产品质量的宣判，它的判定结果是否正确合理，是正确衡量产品或金属抗盐雾腐蚀质量的关键。
实验结果：
(1)本申请金属表面的处理方法对铜层厚度的影响
通过对四根金属管材的表面先进行碱性镀铜，再进行酸性镀铜，为了直观理解镀铜工艺中碱性镀铜的时间段与酸性镀铜的时间段对于铜层厚度的影响，可以采用一致的配方，控制镀铜时间段为变量，具体碱性铜溶液的配方以及酸性铜溶液的配方分别为：采用的1升碱性铜溶液的成分中包括：铜离子含量33.7g，氰化亚铜47.4g，氰化纳15.5g；采用的1升酸性铜溶液的成分中包括：硫酸铜157.3g，硫酸57.9g。
得到具体如表1所示的结果，当酸性镀铜时间段以及碱性镀铜时间段都增加时，金属表面的铜层厚度明显增加；当酸性镀铜的时间段大于碱性镀铜的时间段时，金属管材外部铜层的厚度比金属管材内部铜层的厚度明显更多，具备更强的防腐蚀性能。
表1本申请金属表面的处理方法对铜层厚度的影响
Figure BDA0002651394790000141
(2)本申请金属表面的处理方法对镍厚度的影响
通过对镀铜后的金属管材进行镀镍15.5分钟，可以使得镀层更厚，从而增加镀层厚度，得到具体如表2所示的结果，当酸性镀铜时间段以及碱性镀铜时间段都增加时，金属表面的镍层厚度会在实施例2中到达一个峰值；当酸性镀铜的时间段大于碱性镀铜的时间段时，金属管材外部镍层的厚度比金属管材内部镍层的厚度增长反而更慢，这说明铜层的厚度对镍层的附着有着明显的影响。
表2本申请金属表面的处理方法对镍厚度的影响
Figure BDA0002651394790000151
(3)本申请金属表面的处理方法对防腐蚀性能的影响
本申请采用的盐雾测试选择GB/T 2423.17国标对金属表面镀层质量进行检测。具体地，分别对四根金属管材的表面进行盐雾测试，以时间2小时、4小时、6小时以及8小时后的金属表面进行观察以及测试。得到具体结果如表3所示的结果，当酸性镀铜的时间段以及碱性镀铜的时间段达到3分钟及其以上时，均能通过2小时的烟雾检测，但随着时间的延长，金属表面的端部或多或少出现锈迹斑点，这为镀层的改进提供了更多方向和可能，尤其是当酸性镀铜的时间段超过碱性镀铜的时间段时，金属表面的镀层厚度有着明显改变，对于防腐蚀大大提升。
表3本申请金属表面的处理方法对防腐蚀性能的影响
组别 盐雾测试2小时 盐雾测试4小时 盐雾测试6小时 盐雾测试8小时
实施列1 未通过 未通过 未通过 未通过
实施列2 通过 未通过 未通过 未通过
实施列3 通过 通过 未通过 未通过
实施列4 通过 通过 通过 未通过
实施列5 通过 通过 通过 未通过
实施列7
在相类似的工艺流程下，分别在有活化剂或无活化剂的情况下，采用碱性镀铜对金属表面进行镀铜。具体地，比如碱性镀铜时间为5min且无活化剂，以及碱性镀铜时间为5min且有活化剂，分别进行对比试验。
得到结果，当碱性镀铜时间为5min且无活化剂时，金属管材内表面的碱性度铜层厚度为0.21～0.43um，金属管材外表面的碱性度铜层厚度为1.19～1.53um；金属管材内表面的镍层厚度为1.31～1.42um，金属管材外表面的镍层厚度为2.90～3.00um。
当碱性镀铜时间为5min且有活化剂时，金属管材内表面的碱性度铜层厚度为0.49～0.51um，金属管材外表面的碱性度铜层厚度为1.81～2.70um；金属管材内表面的镍层厚度为1.17～1.27um，金属管材外表面的镍层厚度为2.11～2.30um。
可见，在对金属表面的处理过程中，活化剂对于金属表面的镀层厚度影响，当其他条件一致时，有活化剂的情况下，金属管材表面的内部铜层厚度比无活化剂的情况高出1.2～2.3倍，金属管材表面的外部铜层厚度比无活化剂的情况高出1.5～1.8倍。
区别于现有技术，本申请实施例通过在镀镍之前，先后分别增加碱性镀铜和酸性镀铜，并且对金属表面进行酸性镀铜的时间段大于或等于对金属表面进行碱性镀铜的时间段的工艺步骤，使得金属表面的铜层厚度增加，并且铜层紧致度增加，并且通过使用活化剂使得能够改善金属表面的铜层质量以及厚度，再通过镀镍保护铜层的方式，从而避免金属在后期使用的过程中铜层表面过快被腐蚀，进而增加金属的使用寿命。
为解决上述技术问题，本申请采用的又一个技术方案是：提供一种电子烟的加热管，通过如上述的加工方法，在电子烟的加热管上的金属表面形成碱性镀铜层、酸性镀铜层和镍层。
因此，本申请实施例的电子烟的加热管通过在镀镍之前，先后分别增加碱性镀铜和酸性镀铜工艺步骤，使得加热管的表面的镀层厚度增加，并且镀层紧致度增加，使得能够改善加热管表面的镀层质量，再通过镀镍保护镀膜铜层的方式，从而避免加热管在后期使用的过程中镀层表面过快被腐蚀，进而增加加热管的使用寿命。
请参阅图5，图5是本申请加热管一实施例的结构示意图。如图5所示，加热管11包括主体111、安装部112、第一加热区113以及第二加热区114。
安装部112设置于主体111的一端，用于将加热管11与其它安装组件进行配合设置。安装部112的侧壁与主体111之间形成夹角α，且夹角α为钝角。可选地，夹角α可为120°或150°等，可根据产品需要设置角度。安装部112远离主体111一端的直径大于安装部112靠近主体111一端的直径。
其中，加热管11的主体111的直径范围为5.65-7.20mm，安装部112远离主体111一端的直径范围为6.4-8.2mm，加热管11的长度范围为35.78-44.60mm，安装部112的长度范围为0.25-0.75mm，加热管11的管壁厚度范围为0.05-0.10mm。
可选地，主体111的直径范围可为5.65-5.73mm，安装部112远离主体111一端的直径范围可为6.4-6.6mm，加热管11的长度范围可为44.4-44.6mm，安装部112的长度范围可为0.25-0.75mm，加热管11的管壁厚度范围可为0.06-0.10mm。
可选地，主体111的直径范围可为7.0-7.2mm，安装部112远离主体111一端的直径范围可为8.0-8.2mm，加热管11的长度范围可为35.78-36.18mm，安装部112的长度范围可为0.42-0.62mm，加热管11的管壁厚度范围可为0.05-0.09mm。
第一加热区113设置于主体111远离安装部112的一侧上，第二加热区114设置于主体111靠近安装部112的一侧上。进一步参阅图6，图6是本申请加热管的加热曲线示意图。如图2所示，第一加热区113的加热曲线为第一加热曲线S1，第二加热区114的加热曲线为第二加热曲线S2，加热管11预先设置有第一加热时间t1、第二加热时间t2和第三加热时间t3，第三加热时间t3大于第一加热时间t1且小于第二加热时间t2。
(1)当加热管11的加热时间t小于第一加热时间t1，第一加热曲线S1的温度T1随加热时间t的增加而增加，且第一加热曲线S1的斜率随加热时间t的增加而减小；即温度T1随加热时间t的增加持续增加，且增长速度逐渐减慢。
当加热管11的加热时间t大于第一加热时间t1且小于第二加热时间t2，第一加热曲线S1的温度T1随加热时间t的增加而减小，且第一加热曲线S1的斜率随加热时间t的增加而增加；即温度T1随加热时间t的增加持续减少，且减少速度逐渐减慢。
第一加热曲线S1在加热时间t达到第一加热时间t1时，温度T1达到最大值T1。
(2)当加热管11的加热时间t小于第二加热时间t2，第二加热曲线S2的温度T2随加热时间t的增加而增加，且第二加热曲线S2的温度T2阶梯式增长。
加热管11预先设置有第四加热时间t4和第五加热时间t5。当加热时间t达到第四加热时间t4时，温度T2发生第一次跃变；当加热时间t达到第五加热时间t5时，温度T2发生第二次跃变，且第二次跃变的幅度比第一次跃变的幅度大。
(3)当加热管11的加热时间t小于第三加热时间t3，第一加热曲线S1的温度T1大于第二加热曲线S2的温度T2；
当加热管11的加热时间t等于第三加热时间t3，第一加热曲线S1的温度T1等于第二加热曲线S2的温度T2，此时T1＝T2＝T2；
当加热管11的加热时间t小于第三加热时间t3，第一加热曲线S1的温度T1大于第二加热曲线S2的温度T2。
(4)当加热管11的加热时间t大于第二加热时间t2，第一加热区113与第二加热区114均保持温度下降的状态。
本实施通过控制第一加热区113和第二加热区114分别根据第一加热曲线S1和第二加热曲线S2进行加热，进而实现对第一加热区113与第二加热区114的分区控制，以使电子烟同一区域无需长时间的加热，防止出现加热时间过长及加热功率过大导致电子烟外壳过热的情况。
本申请进一步在上文描述的加热管11的整体结构的基础上，对加热管11进行以下两方面的优化：
1.加热管11的材料替换。
现有技术中，使用SPCE作为加热管的材料，而SPCE的含碳量对比其他不锈钢材偏高，常温下产品表面容易生锈。为了解决加热管易生锈的技术问题，本申请加热管11采用加热合金替代SPCE材料，具体可为Ni6型合金、2035型合金、2080型合金、SUS304或SUS316中的至少一种。其中，加热合金的碳含量均小于0.08％，能够提高加热管11的防腐蚀性。可选地，加热合金的碳含量进一步小于0.01％。
具体地，Ni6型合金的镍含量小于或等于99.6％，即Ni6型合金的镍含量最高可达99.6％；Ni6型合金的铁含量小于或等于0.1％；Ni6型合金的碳含量小于或等于0.2％。
2035型合金的镍含量为34％-37％，2035型合金的铬含量为18％-21％，2035型合金的铁含量为42％-48％，2035型合金的碳含量小于或等于0.1％。
2080型合金的镍含量为76％-80％，2080型合金的铬含量为20％-23％，2080型合金的铁含量小于或等于1％。
SUS304的镍含量为8％-11％，SUS304的铬含量为18％-20％，SUS304的碳含量小于或等于0.08％。
SUS316的镍含量为10％-14％，SUS316的铬含量为16％-18％，SUS316的碳含量小于或等于0.08％。
SPCE材料是属于深冲用冷轧碳素钢板及钢带，其化学成分具体为：C＝0.01％，Si＝0.01％，Mn＝0.1％，P＝0.009％，S＝0.009％，Fe＝99.862％。
本申请通过使用含碳量低、含铁量低、含镍量高且含铬量高的加热合金替换SPCE材料，利用铬元素本身具有耐腐蚀性和抗高温氧化性能的特点，以及镍元素具有较强耐腐蚀性的特点，进一步提升加热管11的抗腐蚀性。
本申请进一步在上文描述的加热管的防锈加工方法的基础上进一步进行以下多个组件的改进和优化。
下面结合附图和具体实施方式对发明所提供的加热组件及电子烟做进一步详细描述。请参阅图7-图12，图7是本申请加热组件一实施例的第一结构示意图；图8是本申请加热组件一实施例的第二结构示意图；图9是本申请加热组件一实施例的第三结构示意图；图10是本申请加热组件一实施例的第四结构示意图；图11是本申请加热组件一实施例的第五结构示意图。
如图7所示，本申请加热组件1包括加热管11、第一加热管12、第一支撑架21以及第二支撑架22。第一加热管12套设固定在加热管11的一端上，第一支撑架21套设固定在加热管11的另一端上，第二支撑架22套设在第一加热管12上。
如图8所示，加热管11包括主体111以及设置于主体111一端的安装部112，安装部112设置于第一支撑架21上。安装部112的侧壁与主体111之间形成夹角α，且夹角α为钝角。可选地，夹角α可为120°或150°等，可根据产品需要设置角度。
其中，加热管11的主体111的直径范围为5.65-7.20mm，安装部112远离主体111一端的直径范围为6.4-8.2mm，加热管11的长度范围为35.78-44.60mm，安装部112的长度范围为0.25-0.75mm，加热管11的管壁厚度范围为0.05-0.10mm。
可选地，主体111的直径范围可为5.65-5.73mm，安装部112远离主体111一端的直径范围可为6.4-6.6mm，加热管11的长度范围可为44.4-44.6mm，安装部112的长度范围可为0.25-0.75mm，加热管11的管壁厚度范围可为0.06-0.10mm。
可选地，主体111的直径范围可为7.0-7.2mm，安装部112远离主体111一端的直径范围可为8.0-8.2mm，加热管11的长度范围可为35.78-36.18mm，安装部112的长度范围可为0.42-0.62mm，加热管11的管壁厚度范围可为0.05-0.09mm。
第一加热管12包括第三加热区121以及第四加热区122，第三加热区121的直径大于第四加热区122的直径，第三加热区121部分套设在主体111上。具体地，第三加热区121与主体111通过焊接的方式进行连接。
其中，第三加热区121套设在加热管11上的长度d2与加热管11的长度d1的比值为0.045-0.056。可选地，d2可为2mm。
如图9所示，加热组件1进一步包括热电偶组30、第一密封圈51以及第二密封圈52。
热电偶组30焊接于主体111上。热电偶组30进一步包括第一热电偶31、第二热电偶32以及第三热电偶33，第一热电偶31的长度等于第三热电偶33的长度，且小于第二热电偶32的长度。
其中，加热管11进一步包括第一加热区113和第二加热区114，第一热电偶31与第三热电偶33设置于第一加热区113，第二热电偶32设置于第二加热区114，第一加热区113靠近第一加热管12设置，第二加热区114靠安装部112设置，即第一热电偶31与第三热电偶33靠近第一加热管12设置，第二热电偶32靠安装部112设置。
可选地，第一热电偶31与第三热电偶33可为康铜热电偶，第二热电偶32可为铁热电偶。
第一密封圈51套设于第一加热管12的第四加热区122上，以使第四加热区122完全被第一密封圈51包裹，用于加强加热组件1的气密性。
第二密封圈52套设于加热管11的主体111靠近安装部112一侧上，用于加强加热组件1的气密性。
如图10所示，加热组件1进一步包括隔热管40、第三密封圈53、第四密封圈54以及密封胶水60。
隔热管40套设在加热管11和第一加热管12外，隔热管40与加热管11以及隔热管40与第一加热管12分别通过第一支撑架21与第二支撑架22固定，且隔热管40与第一支撑架21与第二支撑架22通过焊接的方式进行固定。可选地，隔热管40的材料为工程塑料，工程塑料具体包括聚醚酮、聚苯硫醚、聚酰亚胺和聚砜。
其中，聚醚酮(PEEK，Poly-ether-ether-ketone)，具有耐高温、阻燃、机械性能优异以及绝缘性稳定的特点。聚苯硫醚(PPS，polyphenylene snlfide)，具有耐热性高、机械强度、刚性、阻燃性优以及有自熄性的特点。聚酰亚胺(PI，Polyimide)，耐热性最好的品种之一，耐高温亦耐极低温，具有良好的机械性能、耐疲劳性能、难燃性等特点。聚砜(PSF，Polysalfone)，具有热稳定性高，耐水解，耐燃，有自熄性等特点，同时在高温下也保持优良的机械性能。
本申请通过使用具有高耐热性、阻燃性以及自熄性的工程塑料，能够保增强隔热管40的隔热功能，防止加热管11长时间加热导致电子烟外壳过热，甚至燃烧的情况，提高加热组件1的使用性能。
其中，隔热管40的直径范围为8.87-8.97mm，隔热管40的长度范围为29.0-33.3mm，隔热管40的管壁厚度范围为0.25-0.35mm。可选地，隔热管40的长度范围为29.0-29.3mm。可选地，隔热管40的长度范围为33.0-33.3mm。
如图11所示，第一支撑架21包括第一支撑部211和第二支撑部212。第一支撑部211与第二支撑部212呈阶梯状分布，加热管11的安装部112设置于第二支撑部212上，第一支撑部211环绕加热管11的主体111设置，隔热管40套设在第一支撑部211上，进而固定隔热管40与加热管11。
第四密封圈54套设于第一支撑架21远离安装部112的一段上，用于加强加热组件1的气密性。
第二支撑架22设有第一开口端221、第二开口端222和开口223。第一开口端221的直径大于第一加热管12的直径，且小于隔热管40的直径；第一开口端221套设于第一加热管12上，隔热管40套设于第一开口端221上，进而固定隔热管40与第一加热管12。
第二开口端222上套设有第三密封圈53，用于加强加热组件1的气密性。
开口223用于容置热电偶组30，密封胶水60设置于开口223上，进一步固定热电偶组30与隔热管40。
可选地，第二支撑架22呈L型设置，改变经加热组件1汽化的烟油的流动方向，防止烟油与热电偶组30反应。
本实施例通过将第一加热管12套设固定在加热管11的一端上，第一支撑架21套设固定在加热管11的另一端上，第二支撑架22套设在第一加热管12上，以使加热管11的两端分别设置于第一支撑架21和第二支撑架22上，以固定加热管11的位置，方便加热管11与电子烟的其他部件配合组装，提高装配效率。
本申请还提供一种电子烟70，请参阅图12，图12是本申请电子烟一实施例的结构示意图。电子烟70包括加热组件71，该加热组件71为上述实施例所揭示的加热组件1，在此不再赘述。
以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种金属表面的处理方法，其特征在于，包括：
对金属表面进行碱性镀铜，以使所述金属表面形成碱性镀铜层；
对碱性镀铜后的所述金属表面进行酸性镀铜，进一步使碱性镀铜后的所述金属表面形成酸性镀铜层；
对酸性镀铜后的所述金属表面进行镀镍，在所述碱性镀铜层和所述酸性镀铜层组成的铜层上形成镍层；
其中，对所述金属表面进行酸性镀铜的时间段大于或等于对所述金属表面进行碱性镀铜的时间段。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，在所述对金属表面进行碱性镀铜，以使所述金属表面形成碱性镀铜层的步骤之前，还包括：
清洁所述金属；
对所述金属表面进行预镀镍；
清洗预镀镍后的所述金属。
3.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于，所述清洁所述金属，包括：
对所述金属进行超声波除油至少6分钟；
对除油后的所述金属进行阳极电解至少2分钟；
对所述阳极电解后的所述金属进行阴极电解至少2分钟。
4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述对金属表面进行碱性镀铜，以使所述金属表面形成碱性镀铜层，包括：
在所述碱性铜溶液中加入活化剂；
浸没所述金属于所述碱性铜溶液1～8分钟，以使形成所述碱性镀铜层。
5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述对碱性镀铜后的所述金属表面进行酸性镀铜，进一步使碱性镀铜后的所述金属表面形成酸性镀铜层，包括：
浸没所述金属于所述酸性铜溶液1～10分钟，以使形成所述酸性镀铜层。
6.根据权利要求5所述的处理方法，其特征在于，在所述对酸性镀铜后的所述金属进行镀镍之后，还包括：
对所述金属表面的活化剂进行激活；
对激活后的所述金属表面进行化学镀镍至少15分钟；
对化学镀镍后的所述金属进行洗涤；
将所述金属放入浸没保护液中；
对放入浸没保护液后的所述金属进行洗涤；
对所述金属进行超声波除水并烘干。
7.根据权利要求1～6任一项所述的处理方法，其特征在于，
所述金属的内表面的所述碱性镀铜层和所述酸性镀铜层的总厚度范围为0.19～1.31mm；
所述金属的内表面的所述镍层厚度范围为1.09～2.31mm。
8.根据权利要求1～6任一项所述的处理方法，其特征在于，
所述金属的外表面的所述碱性镀铜层和所述酸性镀铜层的总厚度范围为0.48～7.69mm；
所述金属的外表面的所述镍层厚度范围为1.78～3.49mm。
9.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，
所述金属至少包括Ni6型合金、2035型合金、2080型合金、SUS316L和SUS304中的至少一种。
10.一种电子烟的加热管，其特征在于，通过如权利要求1～9任一项所述的处理方法，在所述电子烟的加热管上的金属表面形成碱性镀铜层、酸性镀铜层和镍层。
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