CN114315428A - 一种去除多孔石英陶瓷透波材料锈渍的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种去除多孔石英陶瓷透波材料锈渍的方法。该方法将包含盐酸、草酸的溶液作为除锈剂，以除锈装置为硬件支撑，通过淋洗溶解、置换和干燥工艺流程去除锈渍。本发明采用盐酸与草酸组合作为除锈成分，分别利用盐酸强酸性、草酸强还原性及对铁离子的络合性，可大幅提高铁锈的去除速率、缩短除锈时间以及铁锈的去除率；除锈液成分受热易分解、挥发，陶瓷制件除锈处理后不会产生多余物残留；除锈装置结构简洁、操作简便、工艺稳定、污染物去除效率高、搭建经济性强；方法适用于不同纤维种类和织物结构的耐酸多孔陶瓷材料，工艺适应性强。
Description
技术领域
本发明涉及功能材料技术领域，尤其涉及。
背景技术
陶瓷透波材料因其耐高温、高强度、低膨胀、低介电等众多性能优势，使其在各类作战武器系统电气功能部件上越来越多地获得应用。特别是织物增强陶瓷材料，其内部孔隙较多容易吸附外来物质，而且透波构件一般结构较为复杂、生产过程较长、工序较多、工艺装备多为碳钢材质且陶瓷材料本身硬度较高，导致陶瓷透波构件在制坯或加工等生产制备过程中难免出现铁渍或锈斑污染。然而铁锈会严重影响陶瓷透波构件的电磁性能，而材料或构件电磁性能是高新装备对透波部件的一项关键性指标。因此，对于被意外污染的陶瓷透波构件必须进行除锈处理，否则将无法使用而报废处理，造成严重的经济损失。
现有除锈剂多用于建筑、机械、冶金、纺织、矿产资源或电子器件行业的金属制品或有机制品，其成分组成复杂，且多含碱金属、碱土金属或重金属类的高介电物质或磷酸、硫酸等不易挥发的强腐蚀性物质或高残碳的有机大分子物质，同时也没有适合于透波材料构件的锈渍去除装置，无法满足陶瓷透波材料器件综合性能无损伤条件下的无害化除锈需求。
发明内容
本发明的目的在于为克服现有技术不足，提供一种原料纯净、工艺简便、结构简单的去除多孔石英陶瓷透波材料表面或内部锈渍的方法及装置。
本发明的技术解决方案：
一种去除多孔石英陶瓷透波材料锈渍的方法，将包含盐酸、草酸的溶液作为除锈剂，以除锈装置为硬件支撑，通过淋洗溶解、置换和干燥工艺流程去除锈渍。
具体步骤如下：
(1)淋洗装置
淋洗装置包括循环泵、喷淋罐、储液罐、喷头、洗液管道、球阀等。
(2)除锈液配制
除锈液由盐酸、草酸及去离子水组成，其中盐酸2-8份、草酸2-6份、去离子水40-80份，经搅拌混合均匀自然密闭放置；
(3)循环淋洗
将沾染锈渍的陶瓷材料或构件放入耐酸性介质的喷淋罐中，顶部安放顶盖防止酸性气体挥发，通过管道在陶瓷制件上方喷淋除锈液，尽量让除锈液覆盖制件全部表面，除锈液同时通过材料内部孔隙对制件内部锈渍进行溶解去除。喷淋以循环泵为动力装置，盛放陶瓷制件的容器底部装有管道，且管道与外部储存除锈液的储液罐相连通。喷淋通量与时间可由本领域技术人员根据制件大小及锈渍污染程度自行设计。通常除锈液淋洗陶瓷制品时间24h以上为宜，也可通过目测构件沾染锈渍消失时不再浸泡除锈。
(4)清洗置换
从喷淋罐中取出被淋洗陶瓷构件，用去离子水冲洗喷淋罐和各管道、阀门，随后再次将待洗陶瓷制品放入喷淋罐中，并将制件安放在喷淋口下方，固定喷淋管路，连接循环泵和去离子水储液罐，以洁净去离子水为介质反复喷淋陶瓷构件置换除锈液。喷淋置换时间以12h以上为宜，过程中定期更换淋洗用去离子水，一般4h更换一次。淋洗12h后对清洗液PH值进行测试，若清洗液PH值大于6，即可停止清洗，取出陶瓷构件；若清洗液PH值小于6，则再次更换去离子水，清洗4h后测试其PH值，大于6即可停止清洗，取出陶瓷构件。
(5)构件干燥
清洗后的陶瓷构件放入干燥箱干燥除水及试剂微量残留，制件最终干燥处理温度不低于190℃、时间不小于1h。干燥为本领域公知技术，本领域技术人员可根据实际要求进行调整。
本发明与现有技术相比的有益效果：
(1)本发明采用盐酸与草酸组合作为除锈成分，分别利用盐酸强酸性、草酸强还原性及对铁离子的络合性，可大幅提高铁锈的去除速率、缩短除锈时间以及铁锈的去除率。
(2)本发明采用除锈液成分受热易分解、挥发，陶瓷制件除锈处理后不会产生多余物残留。
(3)本发明配制除锈液采用原料试剂纯度高，无额外添加剂和其它金属化合物及杂离子，不会对陶瓷透波材料制品造成二次污染，属于无害化处理。
(4)本发明设计的除锈装置结构简洁、操作简便、工艺稳定、污染物去除效率高、搭建经济性强。
(5)本发明采用除锈方法适用于不同纤维种类和织物结构的耐酸多孔陶瓷材料，工艺适应性强。
附图说明
图1是除锈流程示意图；
图2是除锈清洗装置的结构示意图。
图中：1-储液罐、2-喷淋罐、3-循环泵、4-待处理陶瓷制件、5-喷淋头、6-管道、7-球阀。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
参考图1和图2，称取盐酸2份、草酸4份、去离子水40份，搅拌混合均匀后装入储液罐备用；将带锈渍的陶瓷材料构件放入喷淋罐中，处于喷头正下方，连接喷淋管路及各球阀，启动循环泵实施陶瓷构件的除锈液喷淋清洗。喷淋36h后停机，肉眼观察陶瓷构件沾染的锈渍溶解消失，取出陶瓷构件，并用洁净去离子水对喷淋罐及输送管路进行清洗，随后将陶瓷构件再次放入洁净的喷淋罐中并安放在喷头正下方。然后，将清洗管路与盛放洁净去离子水的储液罐连接通畅，启动循环泵实施去离子水对构件中吸附酸液的淋洗置换。置换过程中，每4h更换一次清水，累积淋洗16h，经PH计测量最后一次置换液PH值为6.2，停止淋洗；取出陶瓷构件放入干燥箱，逐步升温至200℃、保温1h，陶瓷构件锈渍全部去除。
实施例2
称取盐酸4份、草酸2份、去离子水60份去离子水，搅拌混合均匀后装入储液罐备用；将带锈渍的陶瓷材料构件放入喷淋罐中，处于喷头正下方，连接喷淋管路及各球阀，启动循环泵实施陶瓷构件的除锈液喷淋清洗。喷淋48h后停机，肉眼观察陶瓷构件沾染的锈渍溶解消失，取出陶瓷构件，并用洁净去离子水对喷淋罐及输送管路进行清洗，随后将陶瓷构件再次放入洁净的喷淋罐中并安放在喷头正下方。然后，将清洗管路与盛放洁净去离子水的储液罐连接通畅，启动循环泵实施去离子水对构件中吸附酸液的淋洗置换。置换过程中，每4h更换一次清水，累积淋洗20h，经PH计测量最后一次置换液PH值为6.5，停止淋洗；取出陶瓷构件放入干燥箱，逐步升温至190℃、保温2h，陶瓷构件锈渍全部去除。
实施例3
称取盐酸6份、草酸4份、去离子水50份去离子水，搅拌混合均匀后装入储液罐备用；将带锈渍的陶瓷材料构件放入喷淋罐中，处于喷头正下方，连接喷淋管路及各球阀，启动循环泵实施陶瓷构件的除锈液喷淋清洗。喷淋30h后停机，肉眼观察陶瓷构件沾染的锈渍溶解消失，取出陶瓷构件，并用洁净去离子水对喷淋罐及输送管路进行清洗，随后将陶瓷构件再次放入洁净的喷淋罐中并安放在喷头正下方。然后，将清洗管路与盛放洁净去离子水的储液罐连接通畅，启动循环泵实施去离子水对构件中吸附酸液的淋洗置换。置换过程中，每4h更换一次清水，累积淋洗24h，经PH计测量最后一次置换液PH值为6.3，停止淋洗；取出陶瓷构件放入干燥箱，逐步升温至210℃、保温1h，陶瓷构件锈渍全部去除。
实施例4
称取盐酸8份、草酸6份、去离子水40份去离子水，搅拌混合均匀后装入储液罐备用；将带锈渍的陶瓷材料构件放入喷淋罐中，处于喷头正下方，连接喷淋管路及各球阀，启动循环泵实施陶瓷构件的除锈液喷淋清洗。喷淋24h后停机，肉眼观察陶瓷构件沾染的锈渍溶解消失，取出陶瓷构件，并用洁净去离子水对喷淋罐及输送管路进行清洗，随后将陶瓷构件再次放入洁净的喷淋罐中并安放在喷头正下方。然后，将清洗管路与盛放洁净去离子水的储液罐连接通畅，启动循环泵实施去离子水对构件中吸附酸液的淋洗置换。置换过程中，每4h更换一次清水，累积淋洗40h，经PH计测量最后一次置换液PH值为6.1，停止淋洗；取出陶瓷构件放入干燥箱，逐步升温至190℃、保温1h，陶瓷构件锈渍全部去除。
总的来说，本发明提出的多孔石英陶瓷透波材料锈渍的去除方法及装置，结构简洁、操作简便、污染物去除效率高、工艺适应性及使用经济性强，工艺过程无试剂残留，不损伤陶瓷材料性能，适用于多孔陶瓷透波构件除锈处理。
本发明未详细说明部分为本领域技术人员公知技术。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种去除多孔石英陶瓷透波材料锈渍的方法，其特征在于：将包含盐酸、草酸的溶液作为除锈剂，以除锈装置为硬件支撑，通过淋洗溶解、置换和干燥工艺流程去除锈渍。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述除锈剂包含盐酸2-8重量份、草酸2-6重量份和去离子水40-80重量份组。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述除锈装置包括循环泵、管路、阀门、储液器和喷淋罐。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：除锈液通过酸溶和络合作用溶解锈渍，且淋洗时间在24h以上。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：以去离子水清洗置换除锈液及可溶性铁锈离子，且置换时间在12h以上。
6.根据权利要求1所述的干燥，其特征在于：干燥温度不低于190℃。
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| Title |
|---|
| 周长庚等: "《汽车涂漆装饰》", 山西科学技术出版社 * |
| 周长庚等: "《汽车涂漆装饰》", 山西科学技术出版社, pages: 14 * |
| 蔡洁等: "环保型A3钢除油除锈配方", 《应用化工》, 31 October 2009 (2009-10-31), pages 1534 - 1536 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114315428B (zh) | 2024-03-08 |
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