钴基合金用高效缓蚀清洗剂及其性能研究

摘要

水基金属清洗剂主要是由表面活性剂和缓蚀剂组成，表面活性剂是具有非离子、阴离子或两性离子的表面活性物质，是由憎水基和亲水基两部分组成的化合物。采用表面活性剂复配技术开发的水基清洗剂适用范围广、去污能力强，适用于机械化自动清洗，可广泛用于金属加工业。
　　国内外对钴基合金清洗剂的钴析出问题研究较少，本文通过筛选出适用的表面活性剂进行复配，制备出新型的弱碱性、中性高效缓蚀清洗剂，能较好地抑制钴基合金中钴离子析出。研制的清洗剂不仅要求清洗效率很高，而且能抑制钴基合金中钴的析出。首先采用正交试验方法拟定配方，充分利用溶液的溶解力、溶质的pH值和表面活性剂的特性，同时加入功能性助剂，使清洗剂具有去污作用以外的多种功能，以增强和加大清洗剂的清洗能力，通过比较在不同清洗剂配方清洗后试样的清洗效率（CEF）及表面腐蚀形貌，确定了清洗剂的基本组成与清洗工艺。其次在配方中加入金属缓蚀剂，缓蚀试验筛选出清洗、缓蚀效果良好的复合缓蚀剂，通过改变其用量，筛选出添加最佳用量复合缓蚀剂后的清洗剂，能明显抑制试样中钴离子析出。最后采用柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液调节清洗剂的pH值，最终确定清洗剂配方。
　　清洗试验中弱碱性和中性清洗剂对人工油污的CEF可达99.93%、99.74%，能彻底地清除金属表面的油污，达到ASTM G121-98与QB/T2117-95要求。缓蚀清洗剂缓蚀评价试验结果均表明，研制的两种清洗剂能减少钴基合金的腐蚀面积，明显抑制合金中Co2+析出，缓蚀效果优良。通过对比研制的弱碱性、中性清洗剂与进口、国产清洗剂对钴基合金的清洗、浸泡、盐雾、电化学、SEM和能谱试验，表明研制的清洗剂的缓蚀效果更好，能更好抑制钴基合金中Co2+析出，解决了清洗剂的钴析出问题。因此，本文研制的清洗剂使用方便，安全环保，符合新型高性能清洗剂的发展方向。

目录

声明

第一章 前 言

1.1 清洗剂的发展及分类

1.2 水基金属清洗剂的研究

1.3 本课题意义和主要研究内容

第二章 试验方法

2.1 试验仪器、药品与试样规格

2.2 试样的制备与清洗试验

2.3 清洗效率（CEF）的测定

2.4 油污残留量（RC）的测定

2.5 钴离子（Co2+）浓度的测定

2.6 失重法测腐蚀速率试验

2.7 电化学试验

2.8 金相显微镜

2.9 扫描电镜及能谱仪

第三章 表面活性剂的筛选、复配和清洗工艺

3.1 清洗工艺

3.2 单组分表面活性剂的筛选

3.3 表面活性剂的复配

3.4 本章小结

第四章 弱碱性水基清洗剂的配方设计与讨论

4.1 弱碱性清洗剂的配方设计方案

4.2 弱碱性清洗剂的优化实验方案

4.3 筛选清洗剂的最佳稀释比例

4.4 金属缓蚀剂的种类筛选

4.5 缓蚀清洗剂效果评价

4.6 本章小结

第五章 中性水基清洗剂的配方设计与讨论

5.1 中性清洗剂的配方设计方案

5.2 中性清洗剂的优化实验方案

5.3 筛选清洗剂的最佳稀释比例

5.4 调节清洗剂的pH值

5.5 缓蚀清洗剂效果评价

5.6 本章小结

第六章 四种水基清洗剂的试验对比与讨论

6.1 四种水基清洗剂的除油率试验对比

6.2 钴基合金浸泡后的钴析出对比

6.3 钴基合金浸泡后的腐蚀速率对比

6.4 钴基合金浸泡后的腐蚀外观对比

6.5 电化学试验

6.6 耐盐雾性能试验

6.7 扫描电镜及能谱试验

6.8 本章小结

第七章 论文结论与展望

7.1 主要结论

7.2 展望

参考文献

附录：在学期间发表的学术论文和参加科研情况

致谢