專利名稱：電解退除碳化鉻膜層的退鍍液及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電解退除基材表面碳化鉻膜層的退鍍液及利用該退鍍液電解退除碳化鉻膜層的方法。
背景技術(shù)：
鍍膜工藝在工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。然而，通常在以下兩種情況下需要對(duì)鍍膜進(jìn)行退除(1)經(jīng)過長(zhǎng)期使用后，工件表面的鍍膜已經(jīng)被損傷或者嚴(yán)重老化，從而需要去除鍍層，重新鍍覆；(2)在生產(chǎn)中，所鍍覆的鍍層不符合品質(zhì)要求，為減少損失，節(jié)約成本，需要退掉鍍層，讓工件返工重新鍍膜。因此，如何在不損傷基材的情況下，將鍍層從基材表面完全除去是工業(yè)生產(chǎn)中的一個(gè)重要問題。碳化鉻(Cr3C2)膜是一種性能優(yōu)良的鉻系鍍層，其與鉻系鍍層中最常用的氮化鉻 (Cr2N)膜相比具有更強(qiáng)的抗氧化、抗腐蝕性，而且硬度更高，耐磨性能也更好，在工業(yè)領(lǐng)域具有廣闊的前景?，F(xiàn)有的對(duì)碳化鉻膜電解退鍍的方法是采用只含有單一的堿金屬氫氧化物 (如氫氧化鈉)的退鍍液，該單一成分的退鍍液穩(wěn)定性差，采用該退鍍液不能穩(wěn)定進(jìn)行電解退鍍，使得碳化鉻膜不能有效地、完全地退除，而且，還容易損傷基材。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種不損傷基材前提下，能穩(wěn)定、有效地退除碳化鉻膜層的退鍍液。另外，還有必要提供一種使用上述退鍍液電解退除碳化鉻膜層的方法。一種碳化鉻膜層的退鍍液，該退鍍液為含有堿、促進(jìn)劑和輔助劑的水溶液，其中所述堿為可溶性堿金屬氫氧化物，堿的濃度為20 200g/L ；該促進(jìn)劑為與鉻離子有絡(luò)合作用的絡(luò)合劑，該促進(jìn)劑的濃度為40 150g/L ；該輔助劑為可溶性聚磷酸鹽類化合物，輔助劑的濃度為0. 5 10g/L?！N電解退除碳化鉻膜層的方法，包括將形成有碳化鉻膜層的基材浸置于50 95°C的退鍍液中，并以該退鍍液作為電解液，以該形成有碳化鉻膜層的基材作為陽(yáng)極，用 1 ΙΟΑ/dm2的電流密度進(jìn)行電解，使該碳化鉻膜層退除；將退鍍后的基材進(jìn)行洗滌及干燥；其中該退鍍液為本發(fā)明所述的退鍍液。相較于現(xiàn)有技術(shù)，所述碳化鉻膜層的退鍍液及電解退除碳化鉻膜層的退除方法使退膜后基材表面沒有受到腐蝕，且能穩(wěn)定、有效地退除碳化鉻膜層。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的退鍍液適用于退除形成于基材表面的碳化鉻膜層。所述基材包括鐵基合金(如不銹鋼)、銅、銅合金及塑料。本發(fā)明的退鍍液為含有堿、促進(jìn)劑和輔助劑的水溶液。其中所述堿可以為可溶性堿金屬氫氧化物，例如，可以為氫氧化鈉和氫氧化鉀中的一種或其組合。該堿的濃度可以為20 200g/L，優(yōu)選為50 100g/L。所述堿在退鍍液中起導(dǎo)電作用，同時(shí)提供堿性環(huán)境，使碳化鉻膜層中的鉻能夠溶解于退鍍液中。該促進(jìn)劑為可以與鉻離子有絡(luò)合作用的絡(luò)合劑，如可以為酒石酸鉀鈉、葡萄糖酸鈉、檸檬酸鈉及乙二胺四乙酸(EDTA)等化合物中的一種或幾種的混合物，優(yōu)選為葡萄糖酸鈉與檸檬酸鈉或者葡萄糖酸鈉與乙二胺四乙酸(EDTA)的混合物。促進(jìn)劑的濃度為20 150g/L，優(yōu)選為40 100g/L。碳化鉻膜層中的鉻溶解于退鍍液后，與促進(jìn)劑發(fā)生絡(luò)合作用形成絡(luò)合物，因此有利于碳化鉻膜層中的鉻的持續(xù)溶解。輔助劑可以為可溶性聚磷酸鹽類化合物，例如可為三聚磷酸鈉及五聚磷酸鈉中的一種或其組合，優(yōu)選為五聚磷酸鈉。輔助劑的濃度為0. 5 10g/L，優(yōu)選為2 8g/L。輔助劑有利于加強(qiáng)電解完成后對(duì)基材的洗滌效果，可使附著于基材上的退鍍液更快、更完全地被清洗干凈，以避免殘留退鍍液對(duì)基材的腐蝕。該退鍍液可以通過將上述堿、促進(jìn)劑及輔助劑溶于水制得。利用上述退鍍液退除基材上的碳化鉻膜層的方法包括，將退鍍液加熱至50 95°C，將形成有碳化鉻膜層的基材浸置于退鍍液中，并以該退鍍液作為電解液，以該形成有碳化鉻膜層的基材作為陽(yáng)極，以不銹鋼板或碳板作為陰極，用1 10A/dm2的電流密度進(jìn)行電解，使該碳化鉻膜層完全退除。所述電流密度優(yōu)選4 7A/dm2。退鍍后，將基材進(jìn)行洗滌及干燥。下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例11.配制退鍍液將70g氫氧化鈉緩慢溶解于500ml去離子水中，然后加入50g檸檬酸鈉、30g葡萄糖酸鈉、2g五聚磷酸鈉，完全溶解后補(bǔ)去離子水使溶液體積為1L，得到退鍍液。2.電解退除碳化鉻膜層將退鍍液加熱至60 70°C，將不銹鋼基材表面形成有厚度為大約2 μ m的碳化鉻膜層的樣品浸置于退鍍液中，并以該退鍍液作為電解液，以該形成有碳化鉻膜層的不銹鋼基材作為陽(yáng)極，以碳板作陰極，用5A/dm2的電流密度電解6分鐘，使該碳化鉻膜層完全退除。電解退鍍后，將不銹鋼基材進(jìn)行洗滌及干燥。實(shí)施例21.配制退鍍液將60g氫氧化鈉緩慢溶解于500ml去離子水中，然后加30g檸檬酸鈉、40g葡萄糖酸鈉、6g五聚磷酸鈉，完全溶解后補(bǔ)去離子水使溶液體積為1L，得到退鍍液。2.退除膜層將退鍍液加熱至60 70°C，將不銹鋼基材表面形成有厚度為大約2 μ m的碳化鉻膜層的樣品浸置于退鍍液中，并以該退鍍液作為電解液，以該形成有碳化鉻膜層的不銹鋼基材作為陽(yáng)極，以碳板作陰極，用5A/dm2的電流密度電解6分鐘，使該碳化鉻膜層完全退除。電解退鍍后，將不銹鋼基材進(jìn)行洗滌及干燥。實(shí)施例31.配制退鍍液將50g氫氧化鈉緩慢溶解于500ml去離子水中，然后加20g乙二胺四乙酸(EDTA)、40g葡萄糖酸鈉、4g五聚磷酸鈉，完全溶解后補(bǔ)去離子水使溶液體積為1L，得到退鍍液。2.退除膜層將退鍍液加熱至60 70°C，將不銹鋼基材表面形成有厚度為大約3 μ m的碳化鉻膜層的樣品浸置于退鍍液中，并以該退鍍液作為電解液，以該形成有碳化鉻膜層的不銹鋼基材作為陽(yáng)極，以碳板作陰極，用6A/dm2的電流密度電解5分鐘，使該碳化鉻膜層完全退除。電解退鍍后，將不銹鋼基材進(jìn)行洗滌及干燥。實(shí)施例4-6分別按照實(shí)施例1-3中所述的方法配制退鍍液，不同的是，將實(shí)施例1-3中的不銹鋼基材用碳素鋼代替，在分別與實(shí)施例1-3相同的條件下進(jìn)行電解退膜。將上述實(shí)施例1至實(shí)施例6中退除膜層后的樣品作X射線衍射(X-RD)分析，均未發(fā)現(xiàn)Cr元素存在，證明膜層完全退除；將退除膜層后的樣品進(jìn)行掃描電鏡(SEM)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)基材均沒有受到腐蝕。
權(quán)利要求
1.一種碳化鉻膜層的退鍍液，其特征在于該退鍍液為含有堿、促進(jìn)劑和輔助劑的水溶液，其中所述堿為可溶性堿金屬氫氧化物，堿的濃度為20 200g/L ；該促進(jìn)劑為與鉻離子有絡(luò)合作用的絡(luò)合劑，該促進(jìn)劑的濃度為20 150g/L ；該輔助劑為可溶性聚磷酸鹽類化合物，輔助劑的濃度為0. 5 10g/L。
2.如權(quán)利要求1所述的碳化鉻膜層的退鍍液，其特征在于所述堿為氫氧化鈉和氫氧化鉀中的一種或其組合。
3.如權(quán)利要求1所述的碳化鉻膜層的退鍍液，其特征在于所述堿的濃度為50 100g/L。
4.如權(quán)利要求1所述的碳化鉻膜層的退鍍液，其特征在于所述促進(jìn)劑為酒石酸鉀鈉、 葡萄糖酸鈉、檸檬酸鈉及乙二胺四乙酸中的一種或幾種的混合物。
5.如權(quán)利要求4所述的碳化鉻膜層的退鍍液，其特征在于所述促進(jìn)劑為葡萄糖酸鈉與檸檬酸鈉或者葡萄糖酸鈉與乙二胺四乙酸的混合物。
6.如權(quán)利要求1所述的碳化鉻膜層的退鍍液，其特征在于所述促進(jìn)劑的濃度為40 100g/L。
7.如權(quán)利要求1所述的碳化鉻膜層的退鍍液，其特征在于所述輔助劑為三聚磷酸鈉及五聚磷酸鈉中的一種或其組合。
8.如權(quán)利要求1所述的碳化鉻膜層的退鍍液，其特征在于所述輔助劑的濃度2 Sg/
9.一種電解退除碳化鉻膜層的方法，包括以下步驟將形成有碳化鉻膜層的基材浸置于50 95的退鍍液中，并以該退鍍液作為電解液，以該形成有碳化鉻膜層的基材作為陽(yáng)極，用1 ΙΟΑ/dm2的電流密度進(jìn)行電解，使該碳化鉻膜層退除；將退鍍后的基材進(jìn)行洗滌及干燥；其中該退鍍液為如權(quán)利要求1 9任意一項(xiàng)所述的退鍍液。
10.如權(quán)利要求9所述的電解退除碳化鉻膜層的方法，其特征在于所述電流密度為 4 7A/dm2。
11.如權(quán)利要求9所述的電解退除碳化鉻膜層的方法，其特征在于所述退鍍液的溫度為60 70°C，電解時(shí)間為3 8分鐘。
12.如權(quán)利要求9所述的電解退除碳化鉻膜層的方法，其特征在于所述基材為鐵基金屬、銅、銅合金及塑料中的一種。
全文摘要
本發(fā)明提供一種碳化鉻膜層的退鍍液，該退鍍液為含有堿、促進(jìn)劑和輔助劑的水溶液，其中所述堿為可溶性堿金屬氫氧化物，堿的濃度為20～200g/L；該促進(jìn)劑為與鉻離子有絡(luò)合作用的絡(luò)合劑，該促進(jìn)劑的濃度為20～150g/L；該輔助劑為可溶性聚磷酸鹽類化合物，輔助劑的濃度為0.5～10g/L。本發(fā)明還提供一種使用上述退鍍液電解退除碳化鉻膜層的方法。
文檔編號(hào)C25F5/00GK102234833SQ201010151258
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2010年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月20日
發(fā)明者司國(guó)春, 宮紅麗, 黃巍 申請(qǐng)人:深圳富泰宏精密工業(yè)有限公司