CN115386887A - 一种非晶、纳米晶合金层叠体切割面的清洗液和清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种非晶、纳米晶合金层叠体切割面的清洗液，由草酸和水组成。本申请还提供了一种非晶、纳米晶合金层叠体切割面的清洗方法，包括以下步骤：将非晶、纳米晶合金层叠体放入清洗液中，恒温超声波浸泡后干燥。在本申请提供的酸洗液和酸洗方法中，由于草酸属于有机酸，可以有效溶解线切割碎屑物中的胶黏剂有机成分；同时清洗液和超声波震荡处理的结合，可以加速草酸和线切割碎屑物中的合金粉的化学反应，实现快速去除线切割产生的碎屑，使样品表面光洁，有利于后续表面喷涂胶。

Description

一种非晶、纳米晶合金层叠体切割面的清洗液和清洗方法

技术领域

本发明涉及表面处理技术领域，尤其涉及一种非晶、纳米晶合金层叠体切割面的清洗液和清洗方法。

背景技术

清洗是利用酸溶液去除钢铁表面上的氧化皮和锈蚀物的一种清洁金属表面的方法。

非晶、纳米晶层叠体进行线切割处理后，表面残留大量金属和胶黏剂，混合物附着在含浸后的块体表面，造成后续表面喷涂附着力差问题；进一步的，混合物附着在产品表面，由于其中含有的金属碎屑，导致带材层间绝缘电阻低。

钢铁行业通常使用硝酸和盐酸对金属表面处理，去除氧化层，由于非晶带材和纳米晶带材所特有的非晶结构，使用硝酸和盐酸进行表面处理时金属表面生锈严重；非晶纳米晶带材通常采用直接卷绕成型的方式加工成变压器、电感等产品，少有含浸层叠体的应用，针对非晶纳米晶层叠体的表面处理技术鲜有报道；本方案主要解决了非晶、纳米晶层叠体清洗过程中表面容易产生生锈的技术难点，以及使用其他清洗剂清洗不彻底的问题。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种非晶、纳米晶合金层叠体切割面的清洗方法，本申请提供的清洗方法可有效去除切割面表面残留的胶黏剂和合金粉的混合物，使切割面的表面光洁。

有鉴于此，本申请提供了一种非晶、纳米晶合金层叠体切割面的清洗液，由草酸和水组成。

优选的，所述草酸在所述清洗液中的浓度≤15wt％。

优选的，所述草酸在所述清洗液中的浓度为1～12wt％。

本申请还提供了一种非晶、纳米晶合金层叠体切割面的清洗方法，包括以下步骤：

将非晶、纳米晶合金层叠体放入清洗液中，恒温超声波浸泡后干燥；

所述清洗液为上述方案所述的清洗液。

优选的，所述恒温的温度为10～50℃。

优选的，所述恒温的温度为15～30℃。

优选的，所述浸泡时间为3～15min。

优选的，所述干燥具体为：

将浸泡后的非晶、纳米晶合金层叠体采用蒸馏水清洗3～5次，再采用吹风机吹干；

将吹干得到的非晶、纳米晶合金层叠体采用无水乙醇清洗2～3次，再采用吹风机吹干。

本申请提供了一种非晶、纳米晶合金层叠体切割面的清洗方法，其将非晶、纳米晶合金层叠体放入清洗液中，恒温超声波浸泡后干燥，所述清洗液为草酸和水的混合液；在非晶、纳米晶合金层叠体切割面的清洗过程中，本申请采用草酸作为清洗剂比盐酸、硫酸硝酸、高氯酸等强氧化剂清洗剂可以有效避免纳米晶、非晶合金的氧化腐蚀，并且可以有效去除线切割后表面残留的胶黏剂和合金粉的混合物；由于草酸属于有机酸，可以有效溶解线切割碎屑物中的胶黏剂有机成分；清洗液和超声波震荡处理的结合，可以加速草酸和线切割碎屑物中的合金粉的化学反应，实现快速去除线切割产生的碎屑，使样品表面光洁，有利于后续表面喷涂胶。本发明的清洗液和清洗方法，使用超声波设备，可以使胶黏剂和金属碎屑由于震荡作用而疏松，加速清洗效率，在很短的时间内就能将线切割加工产生的碎屑物清洗干净，全部程序仅需3～10分钟，且清洗后样品表面胶和合金粉的混合物残留少，能够满足后续表面喷涂和粘接的要求。

进一步的，本发明的清洗液和清洗方法，在清洗过程中使用的设备简单，操作过程简便，而且，清洗液可多次重复使用，具有低成本、对环境友好的优点。

附图说明

图1为本发明仅进行草酸清洗的非晶、纳米晶合金层叠切割面的SEM照片；

图2为本发明经过草酸清洗+超声波处理的非晶、纳米晶合金层叠切割面的SEM照片。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

鉴于现有技术中非晶、纳米晶层叠体线切割面的表面残留影响带材性能和难以清洗彻底的问题，本申请首先提供了一种非晶、纳米晶合金层叠体切割面的清洗液，由草酸和水组成。

即本发明提供的针对的非晶、纳米晶合金层叠体切割面的清洗液通过一定体积、一定浓度的草酸溶解配置而成。其中，草酸用于溶解线切割后从线切割面脱落的大量的胶黏剂残留物，加速线切割碎屑从线切割断面的脱离速度。

在线切割样品时，线切割表面残留的碎屑混合物中含有大量的合金粉，合金粉和胶混合粘结，附着在断面难以去除，草酸中的H⁺可以和合金粉中的金属发生化学反应，降低胶和合金粉的粘结性，使合金粉和胶的混合物变的更加松散，更有利于碎屑从线切割断面分离。

在使用清洗液清洗样品线切割表面碎屑残留物时，为了缩短样品的清洗时间，需对清洗液的浓度进行调整。当温度为25℃时，清洗液中草酸的浓度大于15wt％时，草酸不能有效溶解，需要加热才能让草酸有效溶解，加热时的高温容易造成非晶、纳米晶带材的氧化腐蚀；并且加热高温容易造成酸的挥发，造成环境污染。温度太低，草酸的活性太小，不能有效的和碎屑中的合金粉发生化学反应。

在所述清洗液中，所述清洗液中草酸浓度为≤15wt％，优选为1～12wt％。

本申请还提供了一种非晶、纳米晶合金层叠体切割面的清洗方法，包括以下步骤：

将非晶、纳米晶合金层叠体放入清洗液中，恒温超声波浸泡后干燥；

所述清洗液为上述方案所述的清洗液。

具体的，在一些优选实施方式中，将样品放入超声波设备中，超声波清洗3～10min。

样品线切割过程中线切割面上将会生成灰色的碎屑物，主要成分为(胶黏剂+Fe)，清洗液中草酸可与Fe反应(Fe+2H⁺＝Fe²⁺+H₂↑、2Fe+6H⁺＝2Fe³⁺+3H₂)使碎屑物疏松，进而草酸渗透至切割面发生氧化还原反应(Fe+2H⁺＝Fe²⁺+H₂↑、2Fe+6H+＝2Fe³⁺+3H₂)，致使碎屑物剥离。在一些优选的实施方式中，所述清洗温度为10～50℃，优选为15～30℃。

非晶、纳米晶合金层叠体样品在清洗液中浸泡的时间根据其切割断面碎屑的多少而变化。在本申请中，样品在清洗液中浸泡3～10分钟便对所述纳米晶、非晶层叠体线切割面碎屑均可以达到理想的清洗效果，而无需再对其清洗效果进行进一步检测。

在浸泡之后则进行干燥，即取出样品后进行水洗并干燥；具体的，在一些优选的实施方式中，取出样品后采用蒸馏水清洗5次，并用吹风机吹干。

按照本发明，在上述干燥后采用乙醇清洗样品并干燥。具体的，在一些优选的实施方式中，蒸馏水洗干燥后采用无水乙醇清洗样品2次，并用吹风机吹干。乙醇与水互溶能力极强，且具有较强的挥发性以及环保无毒的特性，凭借乙醇的携带、挥发作用，干燥后的样品经无水乙醇清洗两次后，吹风机再次干燥，可去除掉剩余的极其痕量的水分。

在具体实施例中，本发明所述纳米晶、非晶层叠体线切割面的清洗方法中所选用的样品为表面无可见物理缺陷(如开裂、氧化腐蚀等)的纳米晶、非晶层叠体线切割面。

具体的，在一个优选的实施方式中，本发明的纳米晶、非晶层叠体线切割面的清洗方法，包括以下步骤：

(1)将表面无可见物理缺陷且未过度氧化的线切割层叠体样品放入25±5℃的清洗液中，浸泡5min；更进一步的，使用超声波对样品进行超声波震荡处理；

(2)取出样品后采用蒸馏水清洗3～5次，并用吹风机吹风干燥；

(3)采用无水乙醇清洗样品2～3次，并用吹风机吹风干燥。

本发明的一种纳米晶、非晶层叠体线切割面的清洗方法，通过清洗→水洗→干燥→乙醇洗→再干燥的清洗工艺流程处理经线切割制备的块状纳米晶、非晶层叠体，处理后可得到符合表面光洁、无碎屑、涂层附着力高等要求的样品。清洗后的样品，可以进行表面加工处理，且胶黏剂的附着力显著提升。其中，本发明的纳米晶、非晶层叠体线切割面碎屑清洗液及清洗方法，可用于清洗包括纳米晶、非晶带材层叠体。

本发明在特定的温度下，借助酸的氧化性，去除掉样品线切割表面的合金粉，同时利用超声波的振动，加速草酸和合金粉的反应速度；经清洗，样品表面碎屑迅速剥离、分散，使层叠体基体裸露，并确保清洗后样品表面光洁；酸洗结束后，采用少量、多次蒸馏水清洗样品表面附着的清洗液，吹风机干燥，去除样品表面大量水分；然后，利用乙醇与水互溶性质极强，且具有较强的挥发性，以及环保无毒的特性，对层叠体表面的水分进行脱除，干燥后的样品经无水乙醇清洗两次后，吹风机再次干燥，凭借乙醇的携带、挥发作用，去除掉剩余的极其痕量的水分。本发明采用的清洗方法达到了样品表面碎屑清理的目的，为后续表面喷涂、粘接提供了良好的前表面处理效果。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的非晶、纳米晶合金层叠切割面的清洗方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。

下列实施例中使用的原料均为常规市购获得。

实施例1

选取加工好的表面无可见物理缺陷的和无过度氧化的非晶纳米晶层叠体样品，其中样品的质量约为25g，样品为非晶纳米晶层叠体；将其投入200ml的清洗液中(清洗液分别使用草酸、硝酸、盐酸、硫酸、高氯酸等)，恒温浸泡；用镊子夹取样品，依次投入5个盛有蒸馏水的50ml小烧杯中清洗5次，吹风机吹风干燥约1.5min；将干燥的样品连续浸入两个盛有无水乙醇的带盖小瓶中清洗，洗完立即盖好盖子，防止空气中水和杂物对乙醇的污染，吹风机吹风干燥0.5min，得到洁净的待检非晶、纳米晶层叠体样品。

其中，各实施例中酸洗液组分含量、清洗工艺参数详见表1；

表1酸洗液中不同酸种类的检测结果数据表

实施例2

选取加工好的表面无可见物理缺陷的和无过度氧化的非晶纳米晶层叠体样品，其中样品的质量约为25g，样品为非晶纳米晶层叠体，将其投入200ml的草酸清洗液中，恒温浸泡和恒温超声波浸泡；用镊子夹取样品，依次投入5个盛有蒸馏水的50ml小烧杯中清洗5次，吹风机吹风干燥约1.5min；将干燥的样品连续浸入两个盛有无水乙醇的带盖小瓶中清洗，洗完立即盖好盖子，防止空气中水和杂物对乙醇的污染，吹风机吹风干燥0.5min，得到洁净的待检非晶、纳米晶层叠体样品。其中，各实施例中酸洗液组分含量、清洗工艺参数详见表2，清洗效果具体如图1和图2所示；

表2样品经过不同处理方式的清洗效果数据表

实施例3

选取加工好的表面无可见物理缺陷的和无过度氧化的非晶纳米晶层叠体样品，其中样品的质量约为25g，样品为非晶纳米晶层叠体，将其投入200ml的草酸清洗液中，分别设置不同的清洗温度，恒温超声波浸泡；用镊子夹取样品，依次投入5个盛有蒸馏水的50ml小烧杯中清洗5次，吹风机吹风干燥约1.5min；将干燥的样品连续浸入两个盛有无水乙醇的带盖小瓶中清洗，洗完立即盖好盖子，防止空气中水和杂物对乙醇的污染，吹风机吹风干燥0.5min，得到洁净的待检非晶、纳米晶层叠体样品。其中，各实施例中酸洗液组分含量、清洗工艺参数详见表3；

表3不同酸洗温度对酸洗效果的数据表

实施例4

选取加工好的表面无可见物理缺陷的和无过度氧化的非晶纳米晶层叠体样品，其中样品的质量约为25g，样品为非晶纳米晶层叠体，将其投入200ml的草酸清洗液中，分别设置不同的清洗时间，恒温超声波浸泡；用镊子夹取样品，依次投入5个盛有蒸馏水的50ml小烧杯中清洗5次，吹风机吹风干燥约1.5min；将干燥的样品连续浸入两个盛有无水乙醇的带盖小瓶中清洗，洗完立即盖好盖子，防止空气中水和杂物对乙醇的污染，吹风机吹风干燥0.5min，得到洁净的待检非晶、纳米晶层叠体样品。其中，各实施例中酸洗液组分含量、清洗工艺参数详见表4；

表4清洗时间对酸洗效果的数据表

实施例5

选取加工好的表面无可见物理缺陷的和无过度氧化的非晶纳米晶层叠体样品，其中样品的质量约为25g，样品为非晶纳米晶层叠体，将其投入200ml的草酸清洗液中，分别设置不同的草酸浓度，恒温超声波浸泡；用镊子夹取样品，依次投入5个盛有蒸馏水的50ml小烧杯中清洗5次，吹风机吹风干燥约1.5min；将干燥的样品连续浸入两个盛有无水乙醇的带盖小瓶中清洗，洗完立即盖好盖子，防止空气中水和杂物对乙醇的污染，吹风机吹风干燥0.5min，得到洁净的待检非晶、纳米晶层叠体样品。其中，各实施例中酸洗液组分含量、清洗工艺参数详见表5；

表5不同酸浓度对酸洗效果的数据表

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种非晶、纳米晶合金层叠体切割面的清洗液，由草酸和水组成。

2.根据权利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述草酸在所述清洗液中的浓度≤15wt％。

3.根据权利要求1或2所述的清洗液，其特征在于，所述草酸在所述清洗液中的浓度为1～12wt％。

4.一种非晶、纳米晶合金层叠体切割面的清洗方法，包括以下步骤：

将非晶、纳米晶合金层叠体放入清洗液中，恒温超声波浸泡后干燥；

所述清洗液为权利要求1～3任一项所述的清洗液。

5.根据权利要求4所述的清洗方法，其特征在于，所述恒温的温度为10～50℃。

6.根据权利要求4或5所述的清洗方法，其特征在于，所述恒温的温度为15～30℃。

7.根据权利要求4所述的清洗方法，其特征在于，所述浸泡时间为3～15min。

8.根据权利要求4所述的清洗方法，其特征在于，所述干燥具体为：

将浸泡后的非晶、纳米晶合金层叠体采用蒸馏水清洗3～5次，再采用吹风机吹干；

将吹干得到的非晶、纳米晶合金层叠体采用无水乙醇清洗2～3次，再采用吹风机吹干。

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