CZ306707B6 - Způsob ošetření povrchu hliníkového výměníku tepla - Google Patents

Způsob ošetření povrchu hliníkového výměníku tepla Download PDF

Info

Publication number
CZ306707B6
CZ306707B6 CZ2014-179A CZ2014179A CZ306707B6 CZ 306707 B6 CZ306707 B6 CZ 306707B6 CZ 2014179 A CZ2014179 A CZ 2014179A CZ 306707 B6 CZ306707 B6 CZ 306707B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
heat exchanger
chemical conversion
film
zirconium
titanium
Prior art date
Application number
CZ2014-179A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2014179A3 (cs
Inventor
Norizumi Matsui
Yuko Wada
Akihiro Mizuno
Junsuke Hokka
Original Assignee
Nippon Paint Surf Chemicals Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Paint Surf Chemicals Co., Ltd. filed Critical Nippon Paint Surf Chemicals Co., Ltd.
Publication of CZ2014179A3 publication Critical patent/CZ2014179A3/cs
Publication of CZ306707B6 publication Critical patent/CZ306707B6/cs

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/0008Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
    • B23K1/0012Brazing heat exchangers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/40Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing molybdates, tungstates or vanadates
    • C23C22/44Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing molybdates, tungstates or vanadates containing also fluorides or complex fluorides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/26Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass heat exchangers or the like
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/73Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals characterised by the process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/82After-treatment
    • C23C22/83Chemical after-treatment
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F19/00Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers
    • F28F19/02Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using coatings, e.g. vitreous or enamel coatings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • F28F21/081Heat exchange elements made from metals or metal alloys
    • F28F21/084Heat exchange elements made from metals or metal alloys from aluminium or aluminium alloys
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2202/00Metallic substrate
    • B05D2202/20Metallic substrate based on light metals
    • B05D2202/25Metallic substrate based on light metals based on Al
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2222/00Aspects relating to chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive medium
    • C23C2222/20Use of solutions containing silanes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2265/00Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/22Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for draining
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4935Heat exchanger or boiler making
    • Y10T29/49393Heat exchanger or boiler making with metallurgical bonding

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

Způsob ošetření povrchu NB výměníku tepla používaného pro klimatizace pro automobily, který je schopný dodat vynikající odolnost vůči korozi (odolnost vůči bílé rzi) a odolnost vůči vlhkosti (odolnost vůči černání). Způsob zahrnuje: a) krok vystavení NB výměníku tepla chemické konverzi, kdy se na jeho povrchu chemickou konverzí vytvoří film, toto ošetření se provádí s použitím činidla k ošetření chemickou konverzí, které obsahuje zirkon a/nebo titan v celkovém množství 0,0005 až 0,5 hmotnostních procent, vanad v množství 0,001 až 0,1 hmotnostních procent a má hodnotu pH 2 až 6; b) krok přivedení NB výměníku tepla, který má na svém povrchu film vzniklý chemickou konverzí v kroku a), do kontaktu s hydrofilizačním činidlem obsahujícím hydrofilní pryskyřici a guanidinovou sloučeninu a/nebo její sůl; c) krok vypékání NB výměníku tepla, který byl v kroku b) vystaven kontaktnímu působení, kdy se na jeho povrchu vytváří hydrofilní film.

Description

Způsob ošetření povrchu hliníkového výměníku tepla
Oblast techniky
Předkládaný vynález se týká způsobu ošetření povrchu hliníkového výměníku tepla. Konkrétně se předkládaný vynález týká způsobu ošetření povrchu hliníkového výměníku tepla, který je tvrdě pájen s použitím Nocolok postupu pájení.
Dosavadní stav techniky
Obvykle je u hliníkových výměníků tepla používaných v klimatizacích pro automobily na úzkém intervalu rozmístěno mnoho žeber a trubky jsou na žebrech rozmístěny komplikovaným způsobem, aby se maximalizovala plocha z hlediska zlepšení rychlosti výměny tepla. U výměníků tepla s popsanou komplikovanou strukturou se na žebrech a trubkách (v dokumentu dále označeno jako „žebra a další části“) drží vzdušná vlhkost, jak během chodu klimatizace kondenzuje voda. V případě, že smáčivost povrchů žeber a dalších částí je nedostatečná, adherovaná kondenzovaná voda se mění na hemisférické vodní kapky, nebo zůstává jako můstek mezi žebry a nežádoucím způsobem zvyšuje odpor při větrání, a tak kvůli inhibici hladkého toku odsávání vzniká problém snížené rychlosti výměny tepla. Proto se z důvodu dodání hydrofilnosti povrchům žeber a dalších částí běžně provádí hydrofilizační ošetření.
V zásadě jsou hliník a jeho slitiny, které tvoří žebra a další části, materiály s vynikající schopností ochrany proti korozi. Když však kondenzovaná voda zůstává na povrchu žeber a dalších částí delší dobu, lokálně se vytvářejí kyslíkové koncentrační články, které vedou ke korozní reakci. K rozvoji koroze dále vedou ve vzduchu obsažené kontaminační složky, které ke koncentračním článkům adherují. Produkt korozní reakce, například bílá rez, působí problémy, protože se ukládá na povrchu žeber a dalších částí, inhibuje typické znaky výměny tepla a ventilátorem se vypouští do vzduchu.
Ke zlepšení odolnosti vůči korozi potlačením tvorby bílé rzi byly navržené různé technické postupy. Příkladem činidla ošetřujícího chemickou konverzí, schopného poskytnout výhodnou antikorozní odolnost povrchu materiálu z hliníku nebo jeho slitiny, je činidlo k ošetření chemickou konverzí popsané v patentovém dokumentu č. 1, které obsahuje fluoridový ion v komplexu s titanem, ion pentavalentní vanadové sloučeniny, a fluoridový ion v komplexu se zirkonem.
Jako činidlo k ošetření chemickou konverzí, schopné poskytnout výhodnou antikorozní odolnost povrchu hliníkového výměníku teplaje v patentovém dokumentu č. 2 popsané činidlo k ošetření chemickou konverzí obsahující dekavanadový ion ekvivalentní iontu pentavalentní vanadové sloučeniny a fluoridový ion v komplexu se zirkonem.
Hliníkový výměník tepla používaný pro klimatizace v automobilovém průmyslu je vyráběný uspořádáním a sestavením výše uvedených žeber a dalších částí a následným spojením. Protože se na povrchu hliníku vytváří pevný a hustý oxidový film, není jednoduché dosáhnout spojení pájením, které není mechanickým způsobem spojení, a pro spojení je nutné zařízení pro pájení ve vakuu.
Nedávno byly jako protiopatření pro účinné odstranění oxidového filmu na povrchu vyvinuté metody pro pájení s fluxem, využívající flux na bázi halogenu, mezi jinými Nocolok postup pájení (nadále označovaný jako „postup NB“, „Nocolok pájení“), včetně pájení v plynném dusíku, který našel široké využití kvůli snadné kontrole pájení a nízkým provozním nákladům. Při postupu NB jsou žebra a další části uspořádané a sestavené, a poté se pájí s použitím fluxu, například KAIF4 a K2AIF5 v plynném dusíku.
- 1 CZ 306707 B6
Pokud se však hliníkový výměník tepla vyrábí postupem NB (nadále označovaný jako „NB výměník tepla“), flux nevyhnutelně zůstává na povrchu žeber a dalších částí. Proto je stav povrchu žeber a dalších částí kolísavý a při následných úpravách je obtížné získat jednotný chemický konverzní film a jednotný hydrofilní film. Tím vzniká problém, protože se nedaří dosáhnout výhodné odolnosti vůči korozi a hydrofility.
V patentovém dokumentu č. 3 byl popsán způsob ošetření povrchu NB výměníku tepla, schopný poskytnout výhodnou odolnost vůči korozi a hydrofilitu společně s dezodoračními vlastnostmi, což je jedna z důležitých charakteristik pro použití v klimatizacích pro automobily, a hydrofilizační technika včetně provedení ošetření chemickou konverzí ponořením NB výměníku tepla do činidla ošetřujícího chemickou konverzí, obsahujícího alespoň jeden fluoridový ion v komplexu se zirkonem a fluoridový ion v komplexu s titanem, a poté ponořením NB výměníku tepla do činidla pro hydrofilizační ošetření obsahujícího polyvinylalkohol, polyvinylalkohol modifikovaný polyoxyalkylenem, anorganické zesíťovací činidlo, guanidinovou sloučeninu, a tak dále.
Jako způsob ošetření povrchu schopný dlouhou dobu zachovat hydrofilitu, vysokou odolnost vůči korozi a antibakteriální a deodorizační vlastnosti na povrchu materiálu z hliníku nebo hliníkové slitiny, byla v patentovém dokumentu 4 popsaná technika, včetně kroku úpravy povrchu pro takovou úpravu povrchu materiálu z hliníku nebo hliníkové slitiny, aby byl vhodný pro vytvoření filmu chemickou konverzí, krok promytí vodou, krok vytvoření první ochranné vrstvy včetně filmu vytvořeného chemickou konverzí na povrchu materiálu z hliníku nebo hliníkové slitiny, krok promytí vodou, krok povlečení první ochranné vrstvy druhou ochrannou vrstvou, která je organický film, a krok sušení, přičemž kroky jsou prováděny v daném pořadí. U této techniky je první ochranná vrstva vytvořena s použitím kapaliny pro konverzí obsahující vanad a nejméně jeden druh kovu vybraného z titanu, zirkonu a hafnia a druhá ochranná vrstva je vytvořena s použitím prostředku obsahujícího 1) chitosanový derivát a solubilizační činidlo, 2) modifikovaný polyvinylalkohol dostupný roubovou polymerací hydrofilního polymeru na postranním řetězci polyvinylalkoholu, a 3) vodorozpustné zesíťovací činidlo.
Patentový dokument č. 1 je japonská patentová přihláška nepřezkoumaná, publikace 2010261058.
Patentový dokument č. 2 je japonská patentová přihláška nepřezkoumaná (překlad přihlášky PCT), publikace 2004-510882.
Patentový dokument č. 3 je japonská patentová přihláška nepřezkoumaná, publikace 2006-69197.
Patentový dokument č. 4 je japonská patentová přihláška nepřezkoumaná, publikace 2011161876.
Podstata vynálezu
Vynález řeší následující problémy:
Kromě vylepšení odolnosti vůči korozi se v posledních letech u NB výměníků tepla pro klimatizace pro automobily důležitým stává vylepšení odolnosti vůči vlhkosti. Jak je uvedeno výše, indexem odolnosti vůči korozi je bílá rez, zatímco indexem pro odolnost vůči vlhkosti je černání. Bílá rez je projev koroze, která se vyskytuje lokálně kvůli korozním faktorům, jako je kyslík, voda a chloridový ion, zatímco černání je projev koroze, která se vyskytuje na celém povrchu kvůli existenci kyslíku, vody a tepla. Proto u NB výměníku tepla pro klimatizace pro automobily, který se používá v prostředí vystaveném intenzivnímu teplu, vzniká kromě odolnosti vůči korozi i požadavek na vylepšení odolnosti vůči vlhkosti potlačením výskytu černání.
V metodě podle Patentového dokumentu 1 však není ošetřovaným objektem výměník tepla a tato
-2CZ 306707 B6 metoda není vůbec zamýšlena pro vylepšení odolnosti vůči vlhkosti. Jelikož ošetřovaným objektem není výměník tepla, hydrofilizační ošetření se neprovádí.
V metodě podle Patentového dokumentu 2 je ošetřovaným objektem hliníkový výměník tepla, ale odolnost vůči vlhkosti není vůbec diskutovaná, neboť metoda není zamýšlena pro vylepšení odolnosti vůči vlhkosti. Dále, jelikož se tato metoda zaměřuje na poskytnutí výhodné odolnosti vůči korozi, není hydrofilizační ošetření vůbec diskutováno.
V metodě podle Patentového dokumentu 3 je ošetřovaným objektem NB výměník tepla pro klimatizaci pro automobily, a metoda je schopná poskytnout výhodnou deodorizační vlastnost kromě výhodné odolnosti vůči korozi a hydrofility. Avšak metoda se nezaměřuje na odolnost vůči vlhkosti. Proto metoda z Patentového dokumentu 3 vůbec nediskutuje odolnost vůči vlhkosti a není schopná dosáhnout vynikající odolnosti vůči vlhkosti. Patentový dokument 3 dále nepopisuje žádné provedení, ve kterém činidlo k ošetření chemickou konverzí obsahuje předdefinované množství iontu vanadia. Doba hodnocení odolnosti vůči korozi v Patentovém dokumentu 3 je mnohem kratší než v předkládaném vynálezu a úroveň odolnosti vůči korozi je horší než v předkládaném vynálezu.
V metodě podle Patentového dokumentu 4 je ošetřovaným objektem výměník tepla z hliníku nebo hliníkové slitiny. Metoda je schopná poskytnout hydrofilitu, vysokou odolnost vůči korozi, antibakteriální vlastnosti, odolnost vůči vlhkosti a deodorizační vlastnosti po dlouhou dobu, ale Patentový dokument 4 nepopisuje žádné provedení, ve kterém hydrofilizační ošetřující činidlo obsahuje guanidinovou sloučeninu. Dále je doba hodnocení odolnosti vůči korozi v Patentovém dokumentu 4 mnohem kratší než v předkládaném vynálezu a teplota při hodnocení odolnosti vůči vlhkosti je mnohem nižší než v předkládaném vynálezu. Jak úroveň odolnosti vůči korozi, tak odolnosti vůči vlhkosti jsou horší než v předkládaném vynálezu.
Jak je uvedeno výše, ještě nebyl vyvinut způsob ošetření povrchu schopný poskytnout vynikající odolnost vůči korozi (odolnost vůči bílé rzi) a odolnost vůči vlhkostí (odolnost vůči černání) pro NB výměník tepla používaný v klimatizacích pro automobily.
Řešením výše uvedených problémů je předkládaný vynález, jehož cílem je poskytnout způsob ošetření povrchu schopný poskytnout vynikající odolnost vůči korozi (odolnost vůči bílé rzi) a odolnost vůči vlhkosti (odolnost vůči černání) pro NB výměníky tepla používané v klimatizacích pro automobily.
Prostředky pro řešení problémů:
K dosažení výše popsaného cíle předkládaný vynález poskytuje způsob ošetření povrchu hliníkového výměníku tepla, který je tvrdě pájen s použitím Nocolok pájení, při kterém se:
a) chemickou konverzí vytvoří film na povrchu hliníkového výměníku tepla ošetřením hliníkového výměníku tepla chemickou konverzí s použitím činidla ošetřujícího chemickou konverzí obsahujícího alespoň jeden z iontů zirkonu a titanu, s celkovým obsahem 0,0005 až 0,5 hmotnostních procent, a vanadu s obsahem 0,001 až 0,1 hmotnostních procent, s pH v rozmezí 2 až 6;
b) hliníkový výměník tepla, na jehož povrchu je v kroku a) chemickou konverzí vytvořen film, se přivede do kontaktu s hydrofilizačním ošetřujícím činidlem obsahujícím hydrofílní pryskyřici, alespoň jednu guanidinovou sloučeninu obecného vzorce (1) a její sůl a alespoň jednu látku vybranou ze skupiny skládající se z fosforečné kyseliny, kondenzované fosforečné kyseliny, fosfonové kyseliny, jejich derivátů a lithný ion:
- 3 CZ 306707 B6
c—nh4yM-z II \ Wn
NH (1), kde ve vzorci (1) Y znamená-C(=NH)-(CH2)m-, -C(=O)-NH-(CH2)m-, nebo -C(=S)-NH-(CH2)m-; m znamená celé číslo 0 až 20; n znamená kladné celé číslo; k znamená 0 nebo 1; X znamená vodík, aminoskupinu, hydroxylovou skupinu, methylovou skupinu, fenylovou skupinu, chlorfenylovou skupinu, nebo methylfenyl(tolylovou) skupinu; a Z znamená vodík, aminoskupinu, hydroxylovou skupinu, methylovou skupinu, fenylovou skupinu, chlorfenylovou skupinu, methylfenyl(tolylovou) skupinu, nebo polymer představovaný obecným vzorcem (2) s průměrnou molekulovou hmotností 200 až I 000 000:
-γΝΗ—CH—i (CHa)4 •CO (CH^
NH—CH—CO
CH2-CH2-N— (CHí)í (2), kde ve vzorci (2) p znamená kladné celé číslo; a
c) hliníkový výměník tepla, který byl kontaktně ošetřen v kroku b), se vystaví vypékání za vytvoření hydrofilního filmu.
Guanidinová sloučenina a její sůl je výhodně guanidinová sloučenina s biguanidovou strukturou obecného vzorce (4) a její sůl:
NH NH
II 11
-N—C—N —c—NΗ Η H
Ve filmu vytvořeném chemickou konverzí v kroku a) je celkové množství zirkonu a množství titanu výhodně 5 až 300 mg/m2 a množství vanadu je výhodně 1 až 150 mg/m2 a množství hydrofilního filmu v povlaku vytvořeném v kroku c) je výhodně 0,05 až 5 g/m“.
Film vytvořený chemickou konverzí v kroku a) výhodně obsahuje jak zirkon, tak titan.
Činidlo pro hydrofilizační ošetření používané v kroku b) dále výhodně obsahuje alespoň jednu látku vybranou ze skupiny skládající se z kyseliny fosforečné, kondenzované kyseliny fosforečné, kyseliny fosfonové, jejich derivátů a lithný ion.
Hydrofilní pryskyřice v činidle pro hydrofilizační ošetření používaném v kroku b) výhodně obsahuje alespoň jeden polyvinylalkohol a modifikovaný polyvinylalkohol, které mají stupeň saponifikace 90 % nebo vyšší.
Popis vynálezu:
Předkládaný vynález poskytuje způsob ošetření povrchu u NB výměníků tepla používaných v
-4CZ 306707 B6 klimatizacích pro automobily, který jim dodá vynikající odolnost vůči korozi (odolnost vůči bílé rzi) a odolnost vůči vlhkosti (odolnost vůči černání).
Výhodné provedení vynálezu:
Způsob ošetření povrchu podle předkládaného provedení zahrnuje provedení ošetření povrchu hliníkového výměníku tepla, který je tvrdě pájen s použitím Nocolok pájení. Způsob ošetření povrchu podle předkládaného provedení zahrnuje a) krok chemické konverze, b) krok hydrofilizačního ošetření a c) krok vypékání.
Výměník tepla:
NB výměník tepla, který je vystaven způsobu ošetření povrchu podle předkládaného provedení, je hliníkový výměník tepla, který je tvrdě pájen NB postupem. NB výměník teplaje vhodný pro použití u klimatizací pro automobily. Výraz „hliník“ se zde používá k označení hliníku nebo hliníkové slitiny (v dokumentu dále jednoduše označovaný jako „hliník“).
Jak je uvedeno výše, u NB výměníku tepla je kvůli maximalizaci plochy z hlediska zlepšení rychlosti výměny tepla na úzkém intervalu rozmístěno mnoho žeber a trubky pro zásobování chladicím médiem jsou na žebrech rozmístěny komplikovaným způsobem. Protože pájení je prováděno s použitím fluxu v plynném dusíku po sestavení žeber a dalších částí, flux nevyhnutelně na povrchu žeber a dalších částí zůstává. Proto je stav povrchu žeber a dalších částí kolísavý a s použitím běžných činidel pro konverzi je obtížné chemickou konverzí získat stejnoměrný film a stejnoměrný hydrofilní film.
Jako flux se používá flux na bázi halogenu, obvykle u NB postupu používaný. Jako flux na bázi halogenu se používá alespoň jedna látka vybraná ze skupiny skládající se z KAIF4, K2A1F5, K3A1F6, CsAIF4, Cs3AIF6 a Cs2A1F5.
Krok a) Ošetření chemickou konverzí:
a) Krok ošetření chemickou konverzí v předkládaném provedení je krok vytvoření filmu vzniklého chemickou konverzí na povrchu NB výměníku tepla vystavením NB výměníku tepla ošetření chemickou konverzí s použitím činidla ošetřujícího chemickou konverzí obsahujícího alespoň jednu látku ze skupiny skládající se ze zirkonu a titanu s celkovým obsahem 0,0005 až 0,5 hmotnostních procent a vanadu s obsahem 0,001 až 0,1 hmotnostních procent, s pH v rozmezí 2 až 6.
NB výměník tepla lze mořit před ošetřením chemickou konverzí, což se vyžaduje pro další vylepšení účinku chemické konverze. Podmínky pro moření nejsou nijak zvláště limitované a lze převzít podmínky, které se dosud pro moření NB výměníků tepla používaly.
V činidle k ošetření chemickou konverzí v předkládaném provedení existují zirkon, titan a vanad ve formě různých iontů, například komplexních iontů. Proto obsah zirkonu, titanu a vanadu v tomto popise znamená množství různých iontů daného kovového prvku.
Činidlo k ošetření chemickou konverzí v předkládaném provedení obsahuje alespoň jeden z iontů zirkonu nebo titanu; a ion vanadu, a získává se rozpuštěním alespoň jedné sloučeniny na bázi zirkonu nebo na bázi titanu; a sloučeniny na bázi vanadu ve vodě. V konkrétním provedení je činidlo k ošetření chemickou konverzí roztok, který jako aktivní látku obsahuje ionty alespoň jeden z iontů zirkonu nebo titanu; a ion vanadu. Činidlo k ošetření chemickou konverzí v předkládaném provedení jako aktivní látku výhodně obsahuje všechny tři ionty vanadu, titanu a vanadu.
Ion zirkonu je modifikovaný chemickou konverzí, takže se na povrchu hliníku sráží precipitát
- 5 CZ 306707 B6 zirkonu tvořený hlavně oxidem zirkonu. Příklady sloučeniny na bázi zirkonu, která je zdrojem iontu zirkonu, zahrnují fluorzirkonovou kyselinu a fluorid zirkonu a sůl lithnou, sodnou, draselnou, amonnou, nebo tak podobně. Použitelná je dále sloučenina na bázi zirkonu získaná rozpuštěním zirkonové sloučeniny, například oxidu zirkonu, s fluoridem, například fluorovodíkovou kyselinou. Protože tyto sloučeniny na bázi zirkonu obsahují fluor, jejich funkcí je naleptání hliníkového povrchu.
Ion titanu je modifikovaný chemickou konverzí, takže se na povrchu hliníku sráží precipitát titanu tvořený hlavně oxidem titanu. Protože pH sedimentace iontu titanu je nižší než výše popsaného iontu zirkonu, precipitát titanu se snadno sráží sám o sobě a srážení výše popsaného precipitátu zirkonu a precipitátu vanadu popsaného ve specifikaci níže se urychluje. Výsledkem je zvýšení povlakového množství filmu vytvořeného chemickou konverzí tvořeného hlavně z těchto precipitátů. Ion titanu se dále snadno sráží i v blízkosti fluxu zůstávajícího na povrchu NB výměníku tepla za vzniku precipitátu titanu.
Příklady sloučeniny na bázi titanu, která je zdrojem iontu titanu, zahrnují sloučeninu titanu, jako je fluorotitanová kyselina a fluorid titanu, dále jejich sůl lithná, sodná, draselná, amonná nebo podobné. Dále lze použít sloučeninu na bázi titanu získanou rozpuštěním titanové sloučeniny, jako je oxid titanu, s fluoridem, jako je fluorovodíková kyselina. Protože tyto sloučeniny na bázi titanu obsahují, stejně jako výše popsané sloučeniny na bázi zirkonu, fluor, jejich funkcí je naleptání hliníkového povrchu. Funkce naleptávání je lepší než u výše popsané sloučeniny na bázi zirkonu.
Protože činidlo k ošetření chemickou konverzí v tomto provedení obsahuje alespoň jeden z iontů zirkonu a iontů titanu a ion vanadu, tvoří se film vzniklý chemickou konverzí, který obsahuje alespoň jeden z iontů zirkonu nebo titanu a vanadu. Protože ion vanadu sedimentuje při nižším pH než ion titanu, na hliníkovém povrchu se sráží vanadový precipitát tvořený hlavně oxidem vanadu. Konkrétně se vanadový precipitát sráží na hliníkovém povrchu, protože se ion vanadu tvoří redukcí oxidu vanadu.
Na rozdíl od precipitátu zirkonu a precipitátu titanu, které jsou schopné zcela hliníkový povrch až na malou část pokrýt, precipitát vanadu má schopnost se rychle vysrážet na segregované látce na hliníkovém povrchu, ačkoliv je na segregované látce obtížné vytvořit precipitát zirkonu a precipitát titanu. Proto se činidlem k ošetření chemickou konverzí v předkládaném provedení tvoří film vzniklý chemickou konverzí o vysoké hustotě a vysoké schopnosti povlakování, kteiý je přimárně tvořený precipitátem zirkonu, precipitátem titanu a precipitátem vanadu, na rozdíl od běžných činidel k ošetření chemickou konverzí, která neobsahují ion vanadu.
Precipitát vanadu má dále vynikající schopnost tvorby filmu, protože kvůli koexistenci se zirkonem a titanem vykazuje samoopravovací efekt podobně jako běžný chromový film. Konkrétně se samoopravovacího efektu dosáhne tak, že se z precipitátu vanadu vyplavuje velmi malé množství iontu vanadu vhodné k oxidování hliníkového povrchu, čímž se docílí pasivace hliníkového povrchu. Tak se udržuje výhodná odolnost vůči korozi. Když ion vanadu s iontem zirkonu a iontem titanu nekoexistuje, precipitát vanadu se tvoří obtížně. I kdyby se však precipitát vanadu vytvořil, vyplavilo by se z precipitátu velké množství iontu vanadu a výše popsaný samoopravovací efekt by se nezískal.
Ve výhodném provedení obsahuje činidlo k ošetření chemickou konverzí ion zirkonu, ion titanu a ion vanadu, takže se tvoří film vzniklý chemickou konverzí obsahující zirkon, titan a vanad. Použitím činidla pro aktivní ošetření, které jako aktivní složky obsahuje ion zirkonu, ion titanu i ion vanadu, je možné vytvořit film vzniklý chemickou konverzí o vysoké hustotě a vysoké schopnosti povlakování i v blízkosti fluxu.
Jako sloučenina na bázi vanadu jsou použitelné sloučeniny dvojmocného až pětimocného vanadu. Konkrétní příklady zahrnují methavanadičnou kyselinu, methavanadičnan amonný, methavana
-6CZ 306707 B6 dičnan sodný, pentoxid vanadu, oxytrichlorid vanadu, síran vanadylu, dusičnan vanadylu, fosforečnan vanadylu, oxid vanadu, dioxid vanadu, oxyacetyl-acetonát vanadu, chlorid vanadu, a tak podobně. Protože tyto sloučeniny na bázi vanadu neobsahují fluor, jejich funkcí není naleptání hliníkového povrchu.
Ve výhodném provedení se používá sloučenina čtyřmocného nebo pětimocného vanadu, konkrétně síran vanadylu (čtyřmocný) a methavanadičnan amonný (pětimocný).
Jak je uvedeno výše, v činidle k ošetření chemickou konverzí v předkládaném provedení je celkový obsah iontu zirkonu a iontu titanu 0,0005 až 0,5 hmotnostních procent a obsah iontu vanadu je 0,001 až 0,1 hmotnostních procent, vztaženo na kov. Při splnění těchto požadavků je odolnost vůči korozi (odolnost vůči bílé rzi) a odolnost vůči vlhkosti (odolnost vůči černání) NB výměníku tepla velmi vylepšená a v synergii s kombinací s dále popsaným hydrofilizačním ošetřením se dosahuje výhodné hydrofility a deodorizačních vlastností.
K zesílení výše popsaných účinků je dále výhodný obsah zirkonu 0,0005 až 0,3 hmotnostních procent, obsah titanu 0,0005 až 0,05 hmotnostních procent a obsah vanadu 0,001 až 0,05 hmotnostních procent.
Dále, jak je uvedeno výše, hodnota pH činidla k ošetření chemickou konverzí v předkládaném provedení je 2 až 6, výhodně 3 až 5. Když je hodnota pH 2 nebo vyšší, film vzniklý chemickou konverzí je vytvořen bez nadměrného naleptání způsobeného činidlem k ošetření chemickou konverzí, čímž se dosahuje vynikající odolnosti vůči korozi a odolnosti vůči vlhkosti. Když je hodnota pH 6 nebo nižší, tvoří se film vzniklý chemickou konverzí v dostatečném povlakovém množství bez nedostatečného leptání, čímž se dosahuje vynikající odolnosti vůči korozi a odolnosti vůči vlhkosti. Hodnotu pH činidla k ošetření chemickou konverzí lze upravit s použitím obecné kyseliny nebo zásady, jako je kyselina sírová, kyselina dusičná a čpavek.
Činidlo k ošetření chemickou konverzí v předkládaném provedení může obsahovat ion kovu, jako je mangan, zinek, cer, trojmocný chrom, hořčík, stroncium, vápník, cín, měď, železo, sloučeninu obsahující křemík, a tak podobně, a sloučeninu obsahující fosfor, jako je kyselina fosfonová, kyselina fosforečná a kondenzovaná kyselina fosforečná, a tak podobně, činidlo protikorozní ochrany, jako je fenolová pryskyřice, kyselina polyakrylová a derivát polyakrylové kyseliny, za účelem vylepšení schopnosti protikorozní ochrany, a polyallylamin, různá silanová vazebná činidla, jako je aminosilan a epoxysilan, a tak podobně, za účelem vylepšení přilnavosti.
Činidlo k ošetření chemickou konverzí v předkládaném provedení může dále obsahovat 0,005 až 0,5 hmotnostních procent iontu hliníku a 0,0001 až 0,00 hmotnostních procent iontu volného fluoru.
Ion hliníku je vyplavován také z hliníku z ošetřovaného předmětu do činidla k ošetření chemickou konverzí, ale přídavek iontu hliníku, vedle iontu vyplavovaného hliníku, umožňuje pozitivně podporovat reakci ošetření chemickou konverzí. Upravením koncentrace iontů volného fluoru na hodnotu vyšší, než je běžná, je dále možné vytvořit film vzniklý chemickou konverzí s ještě lepší odolností vůči korozi.
Pro další vylepšení výše popsaného efektu je výhodný obsah iontu hliníku 0,001 až 0,3 hmotnostních procent, ještě výhodněji 0,002 až 0,2 hmotnostních procent. Podobně je obsah iontů volného fluoru výhodně 0,0005 až 0,008 hmotnostních procent, ještě výhodněji 0,0015 až 0,005 hmotnostních procent.
Příklady zdroje iontu hliníku zahrnují hlinité soli, jako je dusičnan hlinitý, síran hlinitý, fluorid hlinitý, oxid hlinitý, kamenec, hlinitokřemičitan a hlinitan sodný a fluorohlinitou sůl jako fluorohlinitan sodný.
-7CZ 306707 B6
Příklady zdroje iontu volného fluoru zahrnují fluorovodíkovou kyselinu a její sůl, jako je fluorovodíková kyselina, hydrogenfluorid amonný, zirkonfluorovodíková kyselina a titanfluorovodíková kyselina; a fluorid kovu, jako je fluorid sodný, fluorid zirkonu a fluorid titanu; fluorid amonný; a tak podobně. Když se jako zdroj iontu volného fluoru použije fluorid zirkonu, fluorid titanu nebo podobné, slouží tyto také jako zdroj iontu zirkonu nebo iontu titanu.
Způsob ošetření chemickou konverzí v předkládaném provedení není nijak omezen, lze použít jak sprejování, tak ponoření. Teplota činidla k ošetření chemickou konverzí je výhodně 50 °C až 70 °C, výhodněji 55 °C až 65 °C. Doba ošetření chemickou konverzí je výhodně 20 až 900 sekund, výhodněji 30 až 600 sekund. Když jsou splněné výše uvedené požadavky, tvoří se film vzniklý chemickou konverzí s vynikající odolností vůči korozi a odolností vůči vlhkosti.
Ve filmu vzniklém chemickou konverzí v předkládaném provedení, vytvořeném na povrchu NB výměníku tepla, jak je uvedeno výše, je celkové množství zirkonu a titanu výhodně 5 až 300 mg/irr a množství vanadu je výhodně 1 až 150 mg/m2. Při splnění výše uvedených požadavků se dosahuje vynikající odolnosti vůči korozi a odolnosti vůči vlhkosti. Poměr mezi množstvím zirkonu a množstvím titanu se liší v závislosti na stavu ošetřovaného povrchu NB výměníku tepla, zejména na množství segregované látky a tak podobně, hodnota poměru není limitovaná, protože hodnota celkového množství leží ve výše specifikovaném rozsahu. Množství zirkonu, množství titanu a množství vanadu ve filmu vzniklém chemickou konverzí je možné vypočítat z výsledků měření provedených připojením žeber o velikosti 10 mm x 10 mm nebo větších s použitím zařízení pro analýzu rentgenové fluorescence XRF-1700 (od Shimadzu Corporation).
Krok b) Hydrofilizační ošetření
V kroku b) hydrofilizačního ošetření podle předkládaného provedení se NB výměník tepla, na jehož povrchu se v kroku a) vytvořil film vzniklý chemickou konverzí, přivede do kontaktu s hydrofilizačním ošetřujícím činidlem obsahujícím hydrofilní pryskyřici a alespoň jednu guanidinovou sloučeninu obecného vzorce (1) uvedeného dále a její sůl.
Činidlo pro hydrofilizační ošetření v předkládaném provedení je vodný roztok nebo vodná disperze kapaliny, ve které je hydrofilní pryskyřice obsažená ve vodném rozpouštědle; a je obsažená alespoň jedna guanidinová sloučenina nebo její sůl.
Jako hydrofilní pryskyřice v předkládaném provedení je bez konkrétního vymezení výhodná vodorozpustná nebo ve vodě dispergovatelná hydrofilní pryskyřice, která ve své molekule obsahuje alespoň jednu hydroxylovou skupinu, karboxylovou skupinu, amidovou skupinu, aminoskupinu, skupinu sulfonové kyseliny a etherovou skupinu. Hydrofilní pryskyřice v předkládaném provedení je výhodně schopná vytvořit hydrofilní film s kontaktním úhlem s kapkami vody 40° nebo nižším, kvůli získání výhodné hydrofility.
Jako konkrétní příklady hydrofilní pryskyřice se výhodně používá polymer na bázi akrylu s polyoxyethylenovým řetězcem, jako je polyvinylalkohol, polyvinyl pyrrolidon, polyakrylová kyselina, polyvinylsulfonát sodný, polystyrensulfonová kyselina, polyakrylamid, karboxymethylcelulóza, chitosan, polyethylenoxid, vodorozpustný nylon, kopolymer monomerů tvořících tyto polymery, kopolymer 2-methoxypolyethylenglykol methakrylát/2-hydroxylethyl akrylát a tak podobně. Používají se samostatně nebo v kombinaci dvou nebo více.
Výše popsané hydrofilní pryskyřice mají vynikající hydrofilitu a voděodolnost, samy o sobě jsou bez zápachu a mají schopnost adsorbovat pach látky. Proto se použitím činidla pro hydrofilizační ošetření obsahujícího hydrofilní pryskyřici získá hydrofilní film s vynikající hydrofilitou a deodorizační vlastností, které se téměř nezhoršují při vystavení vodním kapkám nebo tekoucí vodě. Hydrofilní film poskytuje i další vynikající deodorizační vlastnosti, protože anorganické látky, například oxid křemičitý, jsou prašné a zbývající složka monomeru adsorbující pach látek je téměř odkrytá.
-8CZ 306707 B6
Průměrná molekulová hmotnost hydrofilní pryskyřice v předkládaném provedení je výhodně v rozmezí 1 000 až 1 000 000. Při průměrné molekulové hmotnosti 1 000 nebo vyšší se získávají výhodné fyzikální vlastnosti filmu, jako jsou hydrofilita, deodorizaění vlastnosti a vznik filmu. Průměrná molekulová hmotnost 1 000 000 nebo nižší zabraňuje příliš vysoké viskozitě činidla pro hydrofilizační ošetření, výhodně s ním usnadňuje práci a získaný film má výhodné fyzikální vlastnosti. Výhodnější průměrná molekulová hmotnost je v rozmezí 10 000 až 200 000. Průměrná molekulová hmotnost v tomto popise odpovídá standardu polystyrenu, jak bylo změřeno gelovou permeační chromatografií (GPC).
Pro výše popsané hydrofilní pryskyřice je výhodný polyvinylalkohol pro svou vynikající hydrofilitu a deodorizační vlastnosti a zejména výhodný je polyvinylalkohol a modifikovaný polyvinylalkohol, které mají stupeň saponifikace 90 % nebo vyšší. Při použití alespoň jednoho zvýše popsaného polyvinylalkoholu nebo modifikovaného polyvinylalkoholu se získávají vynikající hydrofilita a deodorizační vlastnosti. Výhodnější stupeň saponifikace je 95% nebo vyšší.
Příklady modifikovaného polyvinylalkoholu zahrnují polyoxyalkylenem modifikovaný polyvinylalkohol, u kterého 0,01 až 20 procent bočních skupin je polyoxyalkylenetherová skupina obecného vzorce (3).
R2
--O—(ΟΗ2—CH-oV-R1
---(3).
V obecném vzorci (3) n znamená celé číslo 1 až 500; R1 znamená atom vodíku nebo alkylovou skupinu mající 1 až 4 atomy uhlíku; a R2 znamená atom vodíku nebo methylovou skupinu.
U výše popsaného polyoxyalkylenem modifikovaného polyvinylalkoholu, polyoxyalkylenem modifikovaná skupina představuje výhodně 0,1 % až 5 % bočních skupin a polymerační stupeň n polyoxyalkylenem modifikovaných skupin je výhodně 3 až 30. Při splnění výše uvedených požadavků se získá výhodná hydrofilita kvůli hydrofilitě polyoxyalkylenem modifikovaných skupin. Příklady polyoxyalkylenem modifikovaného polyvinylalkoholu zahrnují polyvinylalkohol modifikovaný ethylenoxidem.
Ve výhodném provedení není obsah hydrofilní pryskyřice v činidle pro hydrofilizační ošetření nijak omezen a je výhodně 10 až 99 hmotnostních procent, výhodněji 30 až 95 hmotnostních procent, z pevného obsahu činidla pro hydrofilizační ošetření. Při tomto obsahu se získá výhodná hydrofilita a deodorizační vlastnosti.
Guanidinová sloučenina obsažená v činidle pro hydrofilizační ošetření v předkládaném provedení je obecného vzorce (1). Protože guanidinová sloučenina obsahuje velké množství dusíku, jak je uvedeno níže, má vlastnost výhodně se adherovat na film vzniklý chemickou konverzí, který obsahuje alespoň jeden z iontů zirkonu nebo titanu a vanad, a dále vlastnost rychlé adsorpce na hliníkovém povrchu prostřednictvím tenkého filmu vzniklého chemickou konverzí o tloušťce 0,1 pm. Proto je začleněním guanidinové sloučeniny do činidla pro hydrofilizační ošetření možné povléci hliník nebo slitinu na bázi hliníku filmem vzniklým chemickou konverzí a filmem pro hydrofilizační ošetření, čímž se potlačí vznik černání. Konkrétně je činidlo pro hydrofilizační ošetření v předkládaném provedení schopné dodat vynikající odolnost vůči korozi a výhodnou odolnost vůči vlhkosti díky začlenění guanidinové sloučeniny.
Protože fluxem pájený hliníkový výměník tepla je ve výhodném provedení ošetřen chemickou konverzí s použitím činidla k ošetření chemickou konverzí, které obsahuje alespoň jeden z iontů zirkonu nebo titanu a vanad, a poté činidlem pro hydrofilizační ošetření obsahujícím hydrofilní
-9CZ 306707 B6 pryskyřice a alespoň jednu guanidinovou sloučeninu nebo její sůl, dochází k dvoufázovému ošetření a ve výsledku se získá uspokojivý účinek proti korozi na celém povrchu hliníkového výměníku tepla, dokonce i při částečné přítomnosti fluxu na povrchu.
V případě, kdy film vzniklý chemickou konverzí obsahuje zirkon, titan, i vanad, přilnavost mezi hydrofilním filmem obsahujícím guanidinovou sloučeninu a filmem vzniklým chemickou konverzí obsahujícím zirkon, titan i vanad, je obzvláště výhodná. Proto je film vzniklý chemickou konverzí obsahující zirkon, titan i vanad výhodnější, protože byl nalezen účinek, kdy je podstatně vylepšená odolnost vůči vlhkosti na celém povrchu materiálu z hliníku nebo hliníkové slitiny včetně blízkosti fluxu.
NH
Ve vzorci (1) Y znamená -C(=NH)-(CH2)m-, -C(=O)-NH-(CH2)m-, nebo -C(=S)-NH-(CH2)m-; m znamená celé číslo 0 až 20; n znamená kladné celé číslo; k znamená 0 nebo 1; X znamená vodík, aminoskupinu, hydroxylovou skupinu, methylovou skupinu, fenylovou skupinu, chlorfenylovou skupinu, nebo methylfenyl(tolylovou) skupinu a Z znamená vodík, aminoskupinu, hydroxylovou skupinu, methylovou skupinu, fenylovou skupinu, chlorfenylovou skupinu, methylfenyl(tolylovou) skupinu, nebo polymer představovaný obecným vzorcem (2) s průměrnou molekulovou hmotností 200 až 1 000 000.
CH2 CH-ýC6h/
NH—CH—CO(CH2>4 'P
NH—CH—CO· <CHa)6
CH2-CH2-N— CH2—CH2—NH-j(CHí)2
Ve vzorci (2) p znamená kladné celé číslo.
Příklady guanidinové sloučeniny zahrnují guanidin, aminoguanidin, guanylthiomočovinu, 1,3difenylguanidin, 1,3-di-o-tolylguanidin, 1-o-tolylbiguanid, polyhexamethylenbiguanid, polyhexaethylenbiguanid, polypentamethylenbiguanid, polypentaethylenbiguanid, polyvinylbiguanid, polyallyIbiguanid a tak podobně.
Příklady soli guanidinové sloučeniny dále zahrnují soli organických kyselin výše popsaných guanidinových sloučenin, například fosforečnan, chlorečnan, síran, octan a glukonát. Celkové množství solí guanidinové sloučeniny je výhodně v rozmezí 0,01 až 100 molárního poměru k celkovému množství guanidinové sloučeniny a jejích solí. Při tomto celkovém množství se dosáhne výhodné odolnosti vůči korozi a odolnosti vůči vlhkosti.
Průměrná molekulová hmotnost všech guanidinových sloučenin a jejich solí v předkládaném provedení je výhodně v rozmezí 59 až 1 000 000. Podle výše uvedeného obecného vzorce (1) je nejnižší hodnota molekulové hmotnosti guanidinové sloučeniny 59 a taje rozpustná ve vodě při průměrné molekulové hmotnosti 1 000 000 nebo nižší. Ve výše uvedeném rozmezí se dosahuje výhodné odolnosti vůči korozi a odolnosti vůči vlhkosti. Pro další vylepšení výše popsaného efektu je spodní hranice průměrné molekulové hmotnosti výhodněji 300, ještě výhodněji 500. Horní hranice je výhodněji 100 000, ještě výhodněji 20 000.
- 10CZ 306707 B6
Ve výhodném provedení se jako guanidinová sloučenina a její sůl obecného vzorce (1) a (2) používá guanidinová sloučenina a její sůl mající biguanidovou strukturu obecného vzorce (4), protože poskytují vynikající odolnost vůči korozi a odolnost vůči vlhkosti.
-N—C~N— C—NPříklady guanidinové sloučeniny a její soli s výše uvedenou biguanidovou strukturou zahrnují polyhexamethylenbiguanid, 1-o-tolylbiguanid a chlorhexydin glukonát a jejich soli a tak podobně. Používají se samostatně nebo v kombinaci dvou nebo více.
Ve výhodném provedení je celkový obsah guanidinové sloučeniny a její soli 1 až 40 hmotnostních procent, vztaženo na pevný obsah činidla pro hydrofilizační ošetření. Při tomto množství se dosahuje vynikající odolnosti vůči korozi a odolnosti vůči vlhkosti. Pro další zlepšení je celkový obsah výhodněji 5 až 30 hmotnostních procent.
Výhodně činidlo pro hydrofilizační ošetření v předkládaném provedení dále obsahuje alespoň jednu látku vybranou ze skupiny skládající se z kyseliny fosforečné, kondenzované kyseliny fosforečné, kyseliny fosfonové, jejich derivátů a lithného iontu.
Hydrofilní film obsahující sloučeninu na bázi fosforu se na hliníkovém povrchu v předkládaném provedení vytvoří činidlem pro hydrofilizační ošetření, které obsahuje sloučeninu na bázi fosforu, například kyselinu fosforečnou, kondenzovanou kyselinu fosforečnou, kyselinu fosfonovou a jejich deriváty. Proto i v případě, když je hliník z hliníkového povrchu vyplavován, vyplavený hliník reaguje se sloučeninou na bázi fosforu obsaženou v hydrofilním filmu a tvoří fosforečnan hlinitý, jehož malou rozpustností se další eluce hliníku na dlouhou dobu potlačí. Tak se dosahuje vynikající odolnosti vůči korozi a odolnosti vůči vlhkosti.
Příklady sloučeniny na bázi fosforu zahrnují kyselinu fosforečnou, kyselinu polyfosforečnou, kyselinu tripolyfosforečnou, kyselinu methafosforečnou, kyselinu ultrafosforečnou, fytovou kyselinu, fosfinovou kyselinu, hydroxyethylidendifosfonovou kyselinu, nitrilotris(methylenfosfonovou) kyselinu, fosfonobutantrikarboxylovou kyselinu (dále označovanou zkratkou „PBTC”), ethylendiamintetra(methylenfosfonovou) kyselinu a tetrakis(hydroxymethyl)fosfoniovou sůl, akryl-fosfonátový kopolymer a tak podobně. Používají se samostatně nebo v kombinaci dvou nebo více.
Obsah sloučeniny na bázi fosforuje výhodně 0,05 až 25 hmotnostních procent, vztaženo na pevný obsah činidla pro hydrofilizační ošetření. Při tomto množství se dosahuje vynikající odolnosti vůči korozi a odolnosti vůči vlhkosti. Pro další zlepšení je obsah výhodněji 0,1 až 10 hmotnostních procent.
Činidlo pro hydrofilizační ošetření v předkládaném provedení obsahuje lithný ion, čímž se dosahuje vynikající odolnosti vůči korozi a odolnosti vůči vlhkosti níže popsaným mechanismem.
Mezi iontem alkalického kovu, například draselného iontu, ve fluxu na bázi halogenu zůstávajícího na povrchu NB výměníku tepla a lithným iontem v hydrofilním filmu dochází k iontově výměnné reakci vzorce (5) za tvorby obtížně rozpustného filmu na rozhraní zbytku fluxu a hydrofilního filmu. Proto se následkem potlačení eluce hliníku z hliníkového povrchu vytvořením obtížně rozpustného filmu dosahuje vynikající odolnosti vůči korozi a odolnosti vůči vlhkosti. Protože lithný ion zůstává v hydrofilním film dlouhou dobu, trvá dlouhou dobu i výše popsaný efekt.
- 11 CZ 306707 B6
K x A 1 F y + x L i + LixAlFy+xK +
V obecném vzorci (5) je kombinace x a y taková, že x je 1 a y je 4, x je 2 a y je 5, nebo x je 3 a y je 6.
Zdroj lithného iontu není nijak omezen, protože zdrojem je lithná sloučenina, která je schopná generovat lithný ion v činidle pro hydrofilizační ošetření, a příklady zahrnují hydroxid lithný, síran lithný, uhličitan lithný, dusičnan lithný, octan lithný, citronan lithný, iaktát lithný, fosforečnan lithný, oxalát lithný, křemičitan lithný, methakřemičitan lithný a tak podobně. Z hlediska nižšího ovlivnění zápachu je výhodný hydroxid lithný, síran lithný a uhličitan lithný. Používají se samostatně nebo v kombinaci dvou nebo více.
Obsah lithného iontu je výhodně 0,01 až 25 hmotnostních procent, vztaženo na kov vzhledem k pevnému obsahu činidla pro hydrofilizační ošetření. Při tomto množství se dosahuje vynikající odolnosti vůči korozi a odolnosti vůči vlhkosti. Pro další zlepšení je celkový obsah výhodněji 0,05 až 5 hmotnostních procent.
Pro vylepšení voděodolnosti hydrofilního filmu obsahuje činidlo pro hydrofilizační ošetření v předkládaném provedení zesíťovací činidlo. Jako zesíťovací činidlo se používá anorganické zesíťovací činidlo nebo organické zesíťovací činidlo schopné reagovat s hydroxylovou skupinou polyvinylalkoholu nebo modifikovaného polyvinylalkoholu.
Příklady anorganického zesíťovacího činidla zahrnují sloučeninu s obsahem křemíku, jako je oxid křemičitý, zirkonovou sloučeninu, jako je fluorid zirkon-amonný a uhličitan zirkon-amonný, chelátovou kovovou sloučeninu, jako je chelát titanu, sůl kovu, jako je Ca, AI, Mg, Fe, Zn, atak podobně. Kromě vylepšené voděodolnosti působí tato anorganická zesíťovací činidla dále na snížení kontaktního úhlu vody tvorbou drobných nepravidelností na povrchu hydrofilního filmu.
Příklady organického zesíťovacího činidla zahrnují melaminovou pryskyřici, fenolovou pryskyřici, epoxysloučeniny, blokované isokyanátové sloučeniny, oxazolinové sloučeniny, karbodiimidové sloučeniny a tak podobně. Tato zesíťovací činidla se používají samostatně nebo v kombinaci dvou nebo více.
Obsah těchto zesíťovacích činidel je výhodně 0,1 až 50 hmotnostních procent, vztaženo na pevný obsah činidla pro hydrofilizační ošetření. Při tomto množství se dosahuje vynikající voděodolnosti. Pro další zlepšení je jejich obsah výhodněji 0,5 až 30 hmotnostních procent.
Činidlo pro hydrofilizační ošetření v předkládaném provedení obsahuje libovolné další složky, jako je dispergační činidlo, protikorozní činidlo, barvivo, silanové vazební činidlo, antibakteriální činidlo (antiseptické činidlo), lubrikant, deodorizační činidlo a tak podobně.
Příklady dispergační činidlo zahrnují, ale nejsou nijak zvláště limitované na různé surfaktanty a disperzní pryskyřice.
Příklady protikorozního činidla zahrnují, ale nejsou nijak zvláště limitované na taninovou kyselinu, imidazolovou sloučeninu, triazinovou sloučeninu, triazolovou sloučeninu, hydrazinovou sloučeninu, zirkonovou sloučeninu a tak podobně. Pro získání vynikající odolnosti vůči korozi a odolnosti vůči vlhkosti je výhodná zirkonová sloučenina. Příklady zirkonové sloučeniny zahrnují, ale nejsou nijak zvláště limitované na fluorzirkonát alkalického kovu, jako je K2ZrF6, rozpustný fluorzirkonát, jako je (NH4)2ZrF6, a tak podobně, fluorozirkonovou kyselinu, jako je H2ZrF6, fluorid zirkonu, oxid zirkonu a tak podobně.
- 12CZ 306707 B6
Příklady barviva zahrnují, ale nejsou nijak zvláště limitované na různá barviva zahrnující anorganická barviva, jako je oxid titanu, oxid zinečnatý, oxid zirkonu, uhličitan vápenatý, síran bamatý, oxid hlinitý, kaolinový jíl, saze, oxidy železa (Fe^CL, Fe3O4 atd.), a organická barviva a tak podobně.
Silanové vazební činidlo je schopné vylepšit přilnavost mezi hydrofilní pryskyřicí and výše uvedenými barvivý zvýšením afinity mezi nimi. Příklady silanového vazební činidla zahrnují, ale nejsou nijak zvláště limitované nay-aminopropyltrimethoxysilan, γ-aminopropyltriethoxysilan, γglycidoxypropyltrimethoxysilan, γ-methakryloxypropyltriethoxysilan, N-[2-(vinylbenzylamino)ethyl]-3-aminopropyltrimethoxysilan a tak podobně. Silanové vazební činidlo je kondenzované nebo polymerní.
Příklady antibakteriálního činidla (antiseptického činidla) zahrnují, ale nejsou nijak zvláště limitované na 2-(4-thiazolyl)benzimidazol, pyrithion zinku, benzoisothiazolin atak podobně.
Celkový obsah složek je výhodně 0,01 až 50 hmotnostních procent vztaženo na pevný obsah činidla pro hydrofilizační ošetření. Při tomto obsahu se účinek složek projevuje, aniž by oslaboval činidlo pro hydrofilizační ošetření. Pro další vylepšení účinku je výhodný obsah 0,1 až 30 hmotnostních procent.
Rozpouštědlo pro činidlo pro hydrofilizační ošetření není nijak omezeno a z hlediska čištění odpadních vod je to výhodně vodné rozpouštědlo obsahující jako hlavní složku vodu a tak podobně. Dále z hlediska vylepšení vlastností tvorby filmu a jeho schopnosti vytvářet jednotný a hladký film lze použít kombinaci s organickým rozpouštědlem. Organické rozpouštědlo není nijak omezeno, běžně se používá pro povlakový materiál a homogenně se smíchá s vodou, příklady zahrnují organická rozpouštědla na bázi alkoholu, na bázi ketonu, na bázi esteru a na bázi etheru. Obsah organického rozpouštědla je výhodně 0,01 až 5 hmotnostních procent činidla pro hydrofilizační ošetření.
Pro vylepšení stability činidlo pro hydrofilizační ošetření v předkládaném provedení dále zahrnuje látku upravující pH. Příklady látek upravujících pH zahrnují obecné kyseliny a báze, jako je kyselina sírová, kyselina dusičná, amoniak.
Z hlediska zpracovatelnosti, jednotnosti a tloušťky hydrofilního filmu i z hlediska ekonomického je v předkládaném provedení koncentrace činidla pro hydrofilizační ošetření v pevném obsahu výhodně 1 až 11 hmotnostních procent, výhodněji 2 až 5 hmotnostních procent.
V kroku b) hydrofilizačního ošetření předkládaného provedení se NB výměník tepla ošetřený chemickou konverzí v kroku konverze a) výhodně před hydrofilizačním ošetřením promývá běžným způsobem vodou.
Příklady způsobu přivedení činidla pro hydrofilizační ošetření s výše popsanou konfigurací do NB výměníku tepla, ve kterém se na povrchu vytvoří chemickou konverzí film, zahrnují ponořování, sprejování, povlakování a tak podobně. Kvůli komplikované struktuře NB výměníku tepla je výhodné ponořování. Obecná doba ponoření je výhodně 10 sekund při teplotě místnosti. Po ponoření je možné kontrolovat množství hydrofilního filmu v povlaku úpravou množství mokrého filmu v povlaku v proudu vzduchu.
Krok c) Vypékání
Krok c) vypékání v předkládaném provedení je krok vytvoření hydrofilního filmu na povrchu NB výměníku tepla vystavením NB výměníku tepla vypékání po proběhlém hydrofilizačním ošetření ve výše popsaném kroku b).
Teplota vypékání je výhodně taková, kdy teplota samotného NB výměníku teplaje 140 °C až
- 13 CZ 306707 B6
160 °C a doba vypékání je výhodně 2 až 120 minut. S touto teplotou a dobou vypékání se hydrofilní film spolehlivě vytvoří.
Množství povlakového hydrofilního filmu vytvořeného během kroku vypékání c) je v předkládaném provedení výhodně 0,05 až 5 g/m2. Když povlakové množství hydrofilního filmu je ve výše uvedeném rozmezí, dosahuje se vynikající odolnosti vůči korozi a odolnosti vůči vlhkosti a zároveň vynikající voděodolnosti a deodorizačních vlastností. Množství povlakového hydrofilního filmu lze vypočítat s použitím koeficientu konverze vypočítaného ze vztahu mezi množstvím povlakového hydrofilního filmu standardního vzorku filmu a v něm obsaženého množství organického uhlíku a z výsledku měření získaného přístrojem TOC (TOC-VCS od Shimadzu Corporation).
Předkládaný vynález není omezen na výše popsaná provedení, ale jsou v něm zahrnuty i alterace, modifikace atak podobně, v jejichž rozsahu lze docílit předmětu předkládaného vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
Předkládaný vynález je detailněji popsán v příkladech provedení, ale není na tyto příklady omezen. Pokud není uvedeno jinak, všechny „části”, „%”, a „ppm” se vztahují k hmotnosti.
Příklady 1 až 23 a srovnávací příklady 1 až 6
Příprava činidla pro ošetření chemickou konverzí
Všechna činidla pro ošetření chemickou konverzí byla připravena v souladu s běžným způsobem přípravy vložením a mícháním zirkonu, titanu a vanadu, přičemž obsahy složek a hodnoty pH jsou uvedeny v Tabulce 1 a Tabulce 2. Jako zdroj zirkonu se použila fluorzirkonová kyselina, jako zdroj titanu se použila fluortitanová kyselina a jako zdroj vanadu se použil síran vanadylu.
Příprava činidla pro hydrofilizační ošetření
Všechna činidla pro hydrofilizační ošetření byla připravena v souladu s běžným způsobem přípravy vložením a mícháním guanidinové sloučeniny výše uvedeného obecného vzorce (1), sloučeniny obsahující fosfor, lithného iontu a aditiv, přičemž obsahy složek jsou uvedeny v Tabulce 1 a Tabulce 2.
Výroba vzorového výměníku tepla
Jako výměník tepla se použil hliníkový výměník tepla (NB výměník tepla) pro klimatizaci pro automobily, který byl pájen fluxem s KAIF4 a K3AIF6. Množství fluxu na povrchu žeber všech výměníků tepla bylo 50 mg/m2 vztaženo ke K. Všechny výměníky tepla se mořily ponořením do kyselé lázně obsahující 1% kyselinu sírovou a 0,4% flux z KAIF4 a K3A1F6 při 40 °C po dobu 20 sekund.
Po moření se provedlo ošetření chemickou konverzí ponořením výměníku tepla do činidla k ošetření chemickou konverzí připraveného výše uvedeným způsobem při 50 °C po dobu 60 sekund.
Po ošetření chemickou konverzí se výměník tepla promyl vodou po dobu 30 sekund a poté se ponořil do činidla pro hydrofilizační ošetření připraveného výše uvedeným způsobem při teplotě místnosti po dobu 10 sekund. Po ponoření se množství mokrého filmu v povlaku upravilo v proudu vzduchu.
Poté se v sušící peci provedlo ošetření vypékáním po dobu 5 minut při teplotě vypékání, kdy
- 14CZ 306707 B6 teplota samotného výměníku tepla byla 150 °C, za vzniku vzorových výměníků tepla.
Hodnocení
Fyzikální vlastnosti výměníků tepla vyrobených v příkladech a srovnávacích příkladech byly hodnoceny následovně.
Odolnost vůči korozi (odolnost vůči bílé rzi)
U vzorových výměníků tepla vyrobených v příkladech a srovnávacích příkladech se odolnost vůči korozi (odolnost vůči bílé rzi) hodnotila podle japonských průmyslových standardů JIS Z 2371. Konkrétně se na všechny vzorové výměníky tepla vyrobené v příkladech a srovnávacích příkladech při 35 °C sprejoval 5% roztok solanky a v souladu s následujícími kritérii hodnocení se vizuálním pozorováním hodnotila plocha, kde se po 2 000 hodinách vytvořila bílá rez.
Kritéria hodnocení
10: Žádná bílá rez nevznikala.
9: Bílá rez byla pozorovaná, ale plocha vzniklé bílé rzi byla menší než 10 %.
8: Plocha vzniklé bílé rzi byla 10 % nebo větší a menší než 20 %.
7: Plocha vzniklé bílé rzi byla 20 % nebo větší a menší než 30 %.
6: Plocha vzniklé bílé rzi byla 30 % nebo větší a menší než 40 %.
5: Plocha vzniklé bílé rzi byla 40 % nebo větší a menší než 50 %.
4: Plocha vzniklé bílé rzi byla 50 % nebo větší a menší než 60 %.
3: Plocha vzniklé bílé rzi byla 60 % nebo větší a menší než 70 %.
2: Plocha vzniklé bílé rzi byla 70 % nebo větší a menší než 80 %.
1: Plocha vzniklé bílé rzi byla 80 % nebo větší a menší než 90 %.
Odolnost vůči vlhkosti (Odolnost vůči černání)
Vzorové výměníky tepla vyrobené v příkladech a srovnávacích příkladech prošly testem odolnosti vůči vlhkosti při teplotě 78 °C a vlhkosti 98 % nebo vyšší po dobu 2 000 hodin. V souladu s výše popsanými kritérii pro hodnocení odolnosti vůči korozi se provedlo hodnocení vizuálním pozorováním plochy, na které se po provedeném testu objevilo černání. Protože vlastností černání je konečný přechod do bílé rzi, byla plocha s vytvořenou bílou rzí přičtena k ploše se vzniklým černáním.
Hydrofilita
Všechny vzorové výměníky tepla vyrobené v příkladech a srovnávacích příkladech byly přivedeny do kontaktu s tekoucí vodou po dobu 72 hodin, a poté se měřil kontaktní úhel s kapkami vody. Měření kontaktního úhlu byla prováděna s použitím automatického zařízení na měření kontaktního úhlu CA-Z (Kyowa Interface Science Co., Ltd.). Čím byl kontaktní úhel menší, tím byla dosažená hydrofilita větší. Proto byla hydrofilita hodnocena jako výhodná, když byl kontaktní úhel 40° nebo menší.
Zápach
Všechny vzorové výměníky tepla vyrobené v příkladech a srovnávacích příkladech byly přivedeny do kontaktu s tekoucí vodou po dobu 72 hodin, a poté se hodnotil jejich zápach v souladu s dále popsanými kritérii hodnocení. Dezodorizační vlastnosti byly hodnocené jako výhodné při zápachu 1,5 nebo nižším.
- 15 CZ 306707 B6
Kritéria hodnocení
0: Bez zápachu.
1: Byl vnímán nepatrný zápach.
2: Zápach byl vnímán okamžitě.
3: Zápach byl vnímán zřetelně.
4: Byl vnímán intenzívní zápach.
5: Byl vnímán velmi intenzívní zápach.
Povlakové množství
Množství zirkonu, množství titanu a množství vanadu ve filmu vytvořeném chemickou konverzí na povrchu všech vzorových výměníků tepla vyrobených v příkladech a srovnávacích příkladech byla počítána z výsledků měření prováděných připojením žeber tak, aby jejich velikost byla 10 mm x 10 mm nebo větší, s použitím zařízení pro analýzu rentgenové fluorescence XRF-1700 (od Shimadzu Corporation).
Povlakové množství hydrofilního filmu vytvořeného na povrchu každého ze vzorových výměníků tepla vyrobených v příkladech a srovnávacích příkladech bylo počítáno s použitím koeficientu konverze vypočítaného ze vztahu mezi povlakovým množstvím hydrofilního filmu standardního vzorku filmu a množstvím obsaženého organického uhlíku a výsledků měření získaných pomocí zařízení TOC-VCS (Shimadzu Corporation).
V Tabulce 1 a Tabulce 2 jsou uvedena složení činidel pro ošetření chemickou konverzí a činidel pro hydrofilizační ošetření připravených v příkladech a srovnávacích příkladech a výsledky hodnocení vzorových výměníků tepla vyrobených v příkladech a srovnávacích příkladech.
- 16CZ 306707 B6
Tabulka 1
η a O a 2 © a 9 a 1 1 a 9 1
η a © a 2 © a a < » a 1 i 9
a a ® a 2 o a « s 1 R 1
a a © a 2 © a 9 r t * 1 t 9
a © a 2 © a 9 R 1 1 1 i 2
22 a <=> a 2 © a 9 R 1 1 1 « 2
£ a © a 2 o a 9 R i i 1 1 2
sp a © a 2 © a Jg» R « 1 i 2
«ο a © a 2 o 9 R > o
3 a © a 2 o a 9 R 1 1 1 1 o
S a © a 2 o <n 9 R 1 1 1 1 o
α a © a 2 o a a R 1 1 1 i o
= 2 o a 2 © a a R 1 1 1 t 2
2 2 © a 2 © a a R 1 1 1 1 O
Os 2 © a 2 © a a R 1 » 1 1 o
αο 2 8 2 a o a a R * 1 1 1 2
r- a 8 a © a © a a R 1 t 2
so 2 8 2 O a © a a R 1 1 1 o
v-j 1 a © 2 a a R 1 1 o
-e a 8 1 a a -a R 1 1 i e
o •n 2 o a a R 1 1 1 t o
CN O 2 o a a R 1 1 1 1 2
- a 2 © a a R 1 i i 1 O
luddacevGaDX Konoafcucppm Kcnoaftaocppn i I RMiýdsBh% í I £ 1 I s 1 í £ 1 Ϊ 1 I
P > PH Poiyvnytaloid Riyvinyteiaild mxffiovanýdhyfcniddsrn KataKymeliykxMáa 1
aoyápúd Gwnidnwá doAiwa
JZEHUOq noBpuop FmesD^cpu^ Crklo klQÚcfližaiiknucňelfení
- 17CZ 306707 B6
i I t 4 1 R 4 R R a 9 9 a R 3
4 4 1 4 4 R 4 S a 9 a a R 3
« t 4 * •Λ PI a R 9 a a a 3
i 4 1 4 a·· R 4 R R a a a R 3
1 t 1 4 R 4 R a a 9 a a R 3
1 4 4 4 R 1 R a R a a R 3
4 1 4 t R 4 ?n a a a s a R 3
4 4 4 R 1 R R R a a a R 3
1 4 R 4 R a R a a a R 3
1 4 4 a R & a a •A Os a R 3
1 1 4 4 R R a a a a a R 3
4 1 4 4 4 R 1 R a R a a a R 3
1 4 1 4 R 4 R R eq a a R o.
1 1 1 R 4 a a a a a R 3
4 1 4 R 4 a R S' a a R 3
4 4 R 4 R Os £ a a O' R 3
1 4 4 4 R 4 P 2 Ά Cl a •n. O' R 3
1 1 4 1 R t R R a a a R 3
1 ( 4 R 4 t 2 <n a a a 3 R 3
I 4 4 4 R 1 a o a a 3 R 3
1 4 4 4 4 R 4 - 2 a a 3 R 3
t * 4 4 4 R 1 R a 3 3 R 3
1 4 1 4 R 1 Z! 4 a a & 3 R 3
i I Í I i I 1 I i I •/.ipspAwy I I 1 mgfrf 1 Odolnost vůSkaoa (2 OOOh) S § eq fi I £ 1 1
FosfaeCnekysdina. Kundoisvaná fcsfcrečná 1 I 1 Hyttaddliihný CMdldlaríCilý Λ 1= > Hjdiftiftn
Sloučeniny na béafcsfau 1 i Film vznify dundtai kcnvazi
1 1 Vystatyti
- 18CZ 306707 B6
SrcMBvaapřidad 500 5? 100 3 5? a 1 1 1 1 O 1 « 1
ή 0O01 O 300 Sl 8 a 1 1 1 i 1 t t I
·* 1000 8 t « \ 8 a t < 1 1 o 1 1 1
t 200 i st $ a 1 I 1 o 1 1
ťM 500 1 S' 5? a 1 1 1 1 o 1 1 1
1 1 001 st a 1 t 1 1 o 1 1 t
Tabulka 2 Koncentrace ppm 1 KonoaJraceppm i ϊ 1 I I I Pevný obsah% 1 1 Pevný obsah % Pevný obsah% Pevný cbseh% Pevný obsah% Pevný obsah%
Λ P > pH Polyviriylalaohol Poiyvmyialknhol modifikovaný ethyienoxidem KartxjxymethyloeUóea 1 Poiydayiovátyseiina ji Poiyhexamethyten bigianid KkndoizDvanáfcsfcrečná kyselina 1
HyiofiW pryskyHce Guamdhová sloučenina Sloučeniny na bézi fcsfcru
Činidlo k ošetření chemickou konverzí Činidlo k hyctofilizačnímu ošetření
- 19CZ 306707 B6
1 1 A 5 a 3
t 1 a 1 90 9
1 1 a 1 a a a 3
1 1 a 1 a a a A
1 1 a a a a A ·*
t 1 a 1 a a a A «Μ
Pevný obsah% 1 I Pevný obssh% Pevný obsah % 1 1 1 gfrf Odolnost vůfi korozi (2000h) S § n ΐ δ 1 $ 1 HydKfiSb 1
i 1 I I ř= > 1
Lithium Addva Firn vzniklý drankkou konverzí >
1
-20CZ 306707 B6
Následuje detailní popis složek z Tabulky I a Tabulky 2.
1) U všech činidel ošetřujících chemickou konverzí „Koncentrace Zr” označuje obsah zirkonu (koncentraci různých iontů daného kovového prvku) přítomného v činidle pro ošetření chemickou konverzí; „Koncentrace Ti” označuje obsah titanu (koncentraci různých iontů daného kovového prvku) v činidle pro ošetření chemickou konverzí a „Koncentrace V” označuje obsah vanadu (koncentraci různých iontů daného kovového prvku) v činidle pro ošetření chemickou konverzí.
2) Všechny obsahy složek u všech činidel pro hydrofilizační ošetření jsou vyjádřené hodnotou, která je vztažena na pevný obsah činidla pro hydrofilizační ošetření.
3) „PBTC“ znamená fosfonobutantrikyrboxylovou kyselinu.
4) Stupeň saponifikace polyvinylalkoholu je 99 % a jeho průměrná molekulová hmotnost je 60 000.
5) Stupeň saponifikace polyvinylalkoholu modifikovaného ethylenoxidem je 99 % a jeho průměrná molekulová hmotnost je 20 000 a poměrný obsah polyoxyethylenové složky (poměrný obsah všech postranních skupin v polyvinylalkoholu) je 3 %.
6) Průměrná molekulová hmotnost karboxymethylcelulózy je 10 000.
7) Průměrná molekulová hmotnost polyvinylsulfonátu sodného je 20 000.
8) Průměrná molekulová hmotnost polyakrylové kyseliny je 20 000.
(9 ) Oxid křemičitý je anorganické zesíťovací činidlo tvořené bezvodým oxidem křemičitým, se středním průměrem primárních částic 10 nm.
10) Fenolová pryskyřice je organické zesíťovací činidlo tvořené fenolovou pryskyřicí rezolového typu s průměrnou molekulovou hmotností 300.
11) Kondenzovaná kyselina fosforečná je tripolyfosforečná kyselina.
Jak se ukazuje v Tabulce 1 a Tabulce 2, ve všech příkladech 1 až 23 je dosažená vynikající odolnost vůči korozi a odolnost vůči vlhkosti, ve srovnání se srovnávacími příklady 1 až 6, a výhodná hydrofilita a zápach (deodorizační vlastnosti), které nejsou horší než u srovnávacích příkladů 1 až 6. Výsledky potvrzují, že odolnosti vůči korozi (odolnosti vůči bílé rzi) a odolnosti vůči vlhkosti (odolnosti vůči černání), které jsou lepší než u běžných příkladů, se dosáhlo vytvořením filmu chemickou konverzí vystavením NB výměníku tepla ošetření chemickou konverzí s použitím činidla k ošetření chemickou konverzí, které obsahuje alespoň zirkon nebo titan, jejichž celkový obsah je 0,0005 až 0,5 hmotnostních procent, a vanad v obsahu 0,001 až 0,1 hmotnostních procent, s hodnotou pH 2 až 6; přivedením NB výměníku tepla do kontaktu s činidlem pro hydrofilizační ošetření obsahujícím hydrofilní pryskyřici a alespoň jednu guanidinovou sloučeninu výše uvedeného obecného vzorce (1) a její sůl; a vytvoření hydrofilního filmu vypékáním.
Průmyslová využitelnost
Způsob ošetření povrchu hliníkového výměníku tepla podle předkládaného vynálezu, kdy flux zůstává na povrchu žeber a dalších částí, dodává výměníku tepla vynikající odolnost vůči korozi (odolnost vůči bílé rzi) a odolnost vůči vlhkosti (odolnost vůči černání), a jako takový je vhodný pro využití k ošetření povrchu NB výměníků tepla pro klimatizace pro automobily.

Claims (5)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob ošetření povrchu hliníkového výměníku tepla tvrdě pájeného s použitím Nocolok pájení, vyznačující se tím, že:
    v kroku a) chemickou konverzí vytvoří film na povrchu hliníkového výměníku tepla ošetřením hliníkového výměníku tepla chemickou konverzí s použitím činidla k ošetření chemickou konverzí včetně alespoň jednoho z prvků zirkonu nebo titanu s celkovým obsahem 0,0005 až 0,5 hmotnostních procent a vanadu s obsahem 0,001 až 0,1 hmotnostních procent, s pH v rozmezí 2 až 6;
    v kroku b) se hliníkový výměník tepla, s filmem vzniklým chemickou konverzí vytvořeným na povrchu v kroku a), přivede do kontaktu s hydrofilizačním ošetřujícím činidlem obsahujícím hydrofilní pryskyřici, alespoň jednu guanidinovou sloučeninu obecného vzorce (1) a její sůl a alespoň jednu látku vybranou ze skupiny skládající se z fosforečné kyseliny, kondenzované fosforečné kyseliny, fosfonové kyseliny, jejich derivátů a lithného iontu:
    NH (1), kde ve vzorci (1), Y znamená -C(=NH)-(CH?)m-, -C(=O)-NH-(CH2)m-, nebo -C(=S)-NH(CH2)m-;
    m znamená celé číslo 0 až 20;
    n znamená kladné celé číslo;
    k znamená 0 nebo 1;
    X znamená vodík, aminoskupinu, hydroxylovou skupinu, a methylovou skupinu, fenylovou skupinu, chlorfenylovou skupinu, nebo methylfenyl(tolylovou) skupinu; a
    Z znamená vodík, aminoskupinu, hydroxylovou skupinu, a methylovou skupinu, fenylovou skupinu, chlorfenylovou skupinu, methylfenyl(tolylovou) skupinu, nebo polymer představovaný obecným vzorcem (2) s průměrnou molekulovou hmotností 200 až 1 000 000]:
    -(•“-rt 1 ch2 cshs
    -NH—CH—CO(CH2>4
    -+-NH— CH—CO-4-γ-ΝΗ— CH2-CH2“N—CH2—CH2—NH-^(CHj)2 (2), kde ve vzorci (2), p znamená kladné celé číslo]; a v kroku c) se vypékáním na povrchu hliníkového výměníku tepla, který byl kontaktně ošetřen v kroku b), vytvoří hydrofilní film.
    -22CZ 306707 B6
  2. 2. Způsob ošetření povrchu hliníkového výměníku tepla podle nároku I, vyznačující se t í m , že guanidinová sloučenina a její sůl jsou guanidinová sloučenina mající biguanidovou strukturou obecného vzorce (4) a její sůl:
    NH NH li i' X.
    -N—c—N— c—NΗ Η H (4).
  3. 3. Způsob ošetření povrchu hliníkového výměníku tepla podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že celkové množství zirkonu a množství titanu je 5 až 300 mg/m2 a množství vanadu je 1 až 150 mg/m2 ve filmu vytvořeném chemickou konverzí v kroku a); a množství hydrofilního filmu v povlaku vytvořeném v kroku c) je 0,05 až 5 g/m2.
  4. 4. Způsob ošetření povrchu hliníkového výměníku tepla podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že film vytvořený chemickou konverzí v kroku a) obsahuje jak zirkon, tak titan.
  5. 5. Způsob ošetření povrchu hliníkového výměníku tepla podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že hydrofilní pryskyřice v činidle pro hydrofilizační ošetření používaném v kroku b) zahrnuje alespoň jeden polyvinylalkohol nebo modifikovaný polyvinylalkohol, které mají stupeň saponifikace 90 % nebo vyšší.
CZ2014-179A 2011-09-21 2014-03-24 Způsob ošetření povrchu hliníkového výměníku tepla CZ306707B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011205809A JP6184051B2 (ja) 2011-09-21 2011-09-21 アルミニウム製熱交換器の表面処理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2014179A3 CZ2014179A3 (cs) 2014-06-18
CZ306707B6 true CZ306707B6 (cs) 2017-05-17

Family

ID=47914485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2014-179A CZ306707B6 (cs) 2011-09-21 2014-03-24 Způsob ošetření povrchu hliníkového výměníku tepla

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9757811B2 (cs)
JP (1) JP6184051B2 (cs)
CN (1) CN103917693B (cs)
CZ (1) CZ306707B6 (cs)
WO (1) WO2013042725A1 (cs)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6146954B2 (ja) 2012-03-09 2017-06-14 日本ペイント・サーフケミカルズ株式会社 化成処理剤及び化成処理皮膜
JP6055085B2 (ja) * 2013-04-03 2016-12-27 日本ペイント・サーフケミカルズ株式会社 化成処理剤及び金属表面処理方法
FR3013437B1 (fr) * 2013-11-20 2015-12-18 Valeo Systemes Thermiques Revetement pour echangeur de chaleur
CN104451643B (zh) * 2014-11-14 2017-08-18 深圳市钝化技术有限公司 一种铝合金无铬钝化液及其制备方法
CN109312469A (zh) * 2016-06-22 2019-02-05 凯密特尔有限责任公司 包含钢、镀锌钢、铝、镁和/或锌镁合金的金属表面的防腐蚀预处理的改进方法
US11289700B2 (en) 2016-06-28 2022-03-29 The Research Foundation For The State University Of New York KVOPO4 cathode for sodium ion batteries
BR112019004899B1 (pt) * 2016-09-15 2023-01-17 Chemetall Gmbh Processo para o pré-tratamento anticorrosivo de uma superfície metálica, e, uso de um substrato metálico
US11293104B2 (en) 2017-06-27 2022-04-05 Bulk Chemicals, Inc. Inorganic non-chrome aqueous treatment composition and process for coating metal surfaces
CN108456878B (zh) * 2018-03-08 2019-07-16 东北大学 一种纳米颗粒表面改性提升转化膜性能方法
KR102299498B1 (ko) * 2019-09-06 2021-09-08 현대자동차주식회사 열교환기 튜브용 코팅 조성물 및 이를 이용한 열교환기용 튜브의 코팅 방법
CN110747454A (zh) * 2019-11-19 2020-02-04 安徽鑫发铝业有限公司 一种用于空气净化器外壳的铝型材的生产方法
CN115216759B (zh) * 2022-07-09 2024-02-23 重庆理工大学 一种亲水化学转化成膜液及铝合金表面处理方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0911427A1 (en) * 1997-10-24 1999-04-28 Nihon Parkerizing Co., Ltd. Process for surface-treating an aluminium-containing metal
WO2001048264A1 (en) * 1999-12-27 2001-07-05 Henkel Corporation Composition and process for treating metal surface and resulting article
CZ20011605A3 (cs) * 1998-10-15 2002-02-13 Henkel Corporation Hydrofilizační činidlo kovového materiálu, hydrofilizační tekutina, způsob hydrofilizace, kovový materiál a tepelný výměník
EP1201788A1 (en) * 1999-06-04 2002-05-02 Calsonickansei Corp. Heat exchanger made of aluminum alloy
CZ20014576A3 (cs) * 2000-12-19 2002-08-14 United Technologies Corporation Směsné konverzní povlaky neobsahující chrom pro hliníkové slitiny
EP1624274A1 (en) * 2004-08-06 2006-02-08 Nippon Paint Co., Ltd. Surface treatment method for flux-brazed aluminum-made heat exchanger
WO2011099460A1 (ja) * 2010-02-15 2011-08-18 日本パーカライジング株式会社 表面処理皮膜を有するアルミニウム又はアルミニウム合金材料及びその表面処理方法

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1333043C (en) * 1988-02-15 1994-11-15 Nippon Paint Co., Ltd. Surface treatment chemical and bath for aluminium and its alloy
JPH0788588B2 (ja) 1988-02-15 1995-09-27 日本ペイント株式会社 アルミニウム又はその合金の表面処理剤及び処理浴
US6361833B1 (en) 1998-10-28 2002-03-26 Henkel Corporation Composition and process for treating metal surfaces
JP3992173B2 (ja) 1998-10-28 2007-10-17 日本パーカライジング株式会社 金属表面処理用組成物及び表面処理液ならびに表面処理方法
US6736908B2 (en) 1999-12-27 2004-05-18 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Composition and process for treating metal surfaces and resulting article
JP3851106B2 (ja) 2000-05-11 2006-11-29 日本パーカライジング株式会社 金属表面処理剤、金属表面処理方法及び表面処理金属材料
US20030209293A1 (en) 2000-05-11 2003-11-13 Ryousuke Sako Metal surface treatment agent
CN1210356C (zh) * 2000-05-11 2005-07-13 日本巴卡莱近估股份有限公司 金属表面处理剂、金属表面处理方法及表面处理金属材料
JP3474866B2 (ja) 2000-05-12 2003-12-08 日本ペイント株式会社 熱交換器の親水化処理方法および親水化処理された熱交換器
JP3844643B2 (ja) 2000-08-21 2006-11-15 日本パーカライジング株式会社 下地処理剤、及び下地処理方法
US20030168127A1 (en) 2000-08-21 2003-09-11 Kazunari Hamamura Surface preparation agent and surface preparation method
US20030098091A1 (en) 2000-10-02 2003-05-29 Opdycke Walter N. Shortened process for imparting corrosion resistance to aluminum substrates
JP2002275650A (ja) 2001-03-15 2002-09-25 Kansai Paint Co Ltd 親水化処理された熱交換器アルミニウムフィン材
EP1324274A3 (en) 2001-12-28 2005-11-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Vehicle information recording system
JP4176026B2 (ja) 2003-02-17 2008-11-05 日本ペイント株式会社 防錆剤
JP2005008975A (ja) 2003-06-20 2005-01-13 Nippon Paint Co Ltd 金属表面処理方法、表面処理アルミニウム系金属、及び、親水処理の前処理方法
JP3836093B2 (ja) 2003-07-18 2006-10-18 電気化学工業株式会社 表面処理剤、該表面処理剤を用いたアルミニウム製熱交換器用フィン材及びその製造方法
JP4688602B2 (ja) * 2004-08-06 2011-05-25 日本ペイント株式会社 フラックスろう付けされたアルミ熱交換器の表面処理方法
JP5241075B2 (ja) 2006-03-06 2013-07-17 日本パーカライジング株式会社 金属材料表面処理用のノンクロメート水系表面処理剤
JP2008088552A (ja) 2006-09-08 2008-04-17 Nippon Paint Co Ltd 金属基材の表面処理方法、当該表面処理方法により処理されてなる金属材料、及び当該金属材料の塗装方法。
CA2662857C (en) 2006-09-08 2016-07-12 Nippon Paint Co., Ltd. Method of treating surface of metal base, metallic material treated by the surface treatment method, and method of coating the metallic material
TW200837156A (en) 2007-02-22 2008-09-16 Kansai Paint Co Ltd Coating agent for forming titanium/zirconium film, method for forming titanium/zirconium film and metal substrate coated with titanium/zirconium film
JP5265892B2 (ja) * 2007-07-31 2013-08-14 株式会社神戸製鋼所 アルミニウム系金属材料製フィン材の製造方法、及び当該製造方法により製造されるアルミニウム系金属材料製フィン材
JP5160866B2 (ja) 2007-11-29 2013-03-13 Jfeスチール株式会社 表面処理溶融Zn−Al系合金めっき鋼板
JP5563236B2 (ja) 2009-04-30 2014-07-30 日本パーカライジング株式会社 クロムフリー化成処理液、化成処理方法及び化成処理物品
JP5485616B2 (ja) 2009-08-21 2014-05-07 関西ペイント株式会社 アルミニウムフィン材用の下地処理剤
JP5794512B2 (ja) 2009-11-30 2015-10-14 日本ペイント・サーフケミカルズ株式会社 アルミニウム材製熱交換器の耐食処理方法
JP5577782B2 (ja) 2010-03-24 2014-08-27 Jfeスチール株式会社 表面処理鋼板
JP5537233B2 (ja) 2010-03-31 2014-07-02 日本ペイント株式会社 アルミニウム材熱交換器の耐食処理方法
JP2012017524A (ja) 2010-06-09 2012-01-26 Nippon Paint Co Ltd 無機系クロムフリー金属表面処理剤

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0911427A1 (en) * 1997-10-24 1999-04-28 Nihon Parkerizing Co., Ltd. Process for surface-treating an aluminium-containing metal
CZ20011605A3 (cs) * 1998-10-15 2002-02-13 Henkel Corporation Hydrofilizační činidlo kovového materiálu, hydrofilizační tekutina, způsob hydrofilizace, kovový materiál a tepelný výměník
EP1201788A1 (en) * 1999-06-04 2002-05-02 Calsonickansei Corp. Heat exchanger made of aluminum alloy
WO2001048264A1 (en) * 1999-12-27 2001-07-05 Henkel Corporation Composition and process for treating metal surface and resulting article
CZ20014576A3 (cs) * 2000-12-19 2002-08-14 United Technologies Corporation Směsné konverzní povlaky neobsahující chrom pro hliníkové slitiny
EP1624274A1 (en) * 2004-08-06 2006-02-08 Nippon Paint Co., Ltd. Surface treatment method for flux-brazed aluminum-made heat exchanger
WO2011099460A1 (ja) * 2010-02-15 2011-08-18 日本パーカライジング株式会社 表面処理皮膜を有するアルミニウム又はアルミニウム合金材料及びその表面処理方法

Also Published As

Publication number Publication date
US9757811B2 (en) 2017-09-12
JP2013067828A (ja) 2013-04-18
CN103917693A (zh) 2014-07-09
CN103917693B (zh) 2016-07-06
WO2013042725A1 (ja) 2013-03-28
CZ2014179A3 (cs) 2014-06-18
US20140223740A1 (en) 2014-08-14
JP6184051B2 (ja) 2017-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ306707B6 (cs) Způsob ošetření povrchu hliníkového výměníku tepla
JP6105979B2 (ja) アルミニウム製熱交換器の表面処理方法
JP5794512B2 (ja) アルミニウム材製熱交換器の耐食処理方法
EP1624274B1 (en) Surface treatment method for flux-brazed aluminum-made heat exchanger
JP5537233B2 (ja) アルミニウム材熱交換器の耐食処理方法
JP4688602B2 (ja) フラックスろう付けされたアルミ熱交換器の表面処理方法
US7029522B2 (en) Rust prevention coating agent and method of rust-proofing
CZ20011663A3 (cs) Způsob pro hydrofilní úpravu výměníku tepla a výměník tepla upravený tak, aby byl hydrofilní
JP5616669B2 (ja) アルミニウム基材用耐食処理剤、及びそれを用いたアルミニウム基材の耐食処理方法
CN108660450B (zh) 铝制热交换器的表面处理方法
JP4418066B2 (ja) 熱交換器用アルミニウム材の防錆処理方法および防錆処理された熱交換器用アルミニウム材
KR20170000199A (ko) 알루미늄계 기재의 표면 처리 방법 및 표면 처리 기재
JP2011153341A (ja) 熱交換器の防錆処理方法