專利名稱：一種用于抑垢的三元非晶態(tài)合金及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抑垢非晶態(tài)合金及制備方法，尤其是一種適用于抑制熱交換器表 面污垢粘附的三元非晶態(tài)合金及制備方法。
背景技術(shù)：
熱交換器表面的污垢嚴(yán)重地影響了設(shè)備的正常運(yùn)行，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。這 一問(wèn)題對(duì)于電力、石油煉制、乳品加工、水泥等高能耗行業(yè)尤為突出。在防垢方面，工業(yè)上 目前廣泛應(yīng)用了“阻垢劑”技術(shù)。但是，一方面，其作用機(jī)理尚未完全清楚，從而限制了新 型阻垢劑的開發(fā)與應(yīng)用。另一方面，添加“阻垢劑”污染了環(huán)境，亦不能從根本上解決污垢 附著于換熱表面的問(wèn)題。相對(duì)于清潔以及流動(dòng)工況來(lái)講，亟待解決的是進(jìn)一步改善金屬表 面的固有性質(zhì)和特性，以達(dá)到不生垢的效果。有機(jī)涂層換熱表面能夠提高熱交換器表面的 抗垢性能，然而，采用有機(jī)涂層降低了熱交換器的傳熱特性。因此，開發(fā)低成本的特種鍍層 換熱表面，從而解決熱交換器的污垢粘附問(wèn)題，具有很好的現(xiàn)實(shí)意義。文獻(xiàn)“Surface and Coatings Technology" (2009,203(12) =1559-1564)公開了鎳-磷二元鍍層在用于熱交換 器方面具有良好的抗垢性能。它是以硫酸鎳為主鹽，次亞磷酸鈉為還原劑制備的二元金屬 基鍍層，雖然可使熱交換器表面產(chǎn)生較好抗垢效果，也提高了熱交換器的傳熱性能，但其熱 穩(wěn)定性較低，影響了鍍層的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種方法簡(jiǎn)單，熱穩(wěn)定性 高，效果良好的用于抑垢的三元非晶態(tài)合金及制備方法。技術(shù)方案本發(fā)明用于抑垢的三元非晶態(tài)合金，包括硫酸鎳(NiSO4 ·6Η20)主 鹽，次亞磷酸鈉(NaH2PO2 · H2O)還原劑，其特征在于在所述的硫酸鎳(NiSO4 · 6Η20)主 鹽和次亞磷酸鈉(NaH2PO2 · H2O)還原劑中加入硫酸銅(CuSO4 · 5Η20)主鹽，以及檸檬酸鈉 (C6H5Na3O7 · 2Η20)絡(luò)合劑、乙酸銨(NH4AC)緩沖劑。所述的硫酸鎳(NiSO4 · 6Η20)主鹽約為30g/L，硫酸銅(CuSO4 · 5H20)主鹽為 0. 2-1. 8g/L，次亞磷酸鈉(NaH2PO2 -H2O)還原劑約為26g/L，檸檬酸鈉(C6H5Na3O7. 2H20)絡(luò)合 劑為38-46g/L，乙酸銨(NH4AC)緩沖劑約為45g/L稱取原料。本發(fā)明用于抑垢的三元非晶態(tài)合金制備方法a、首先將約為 30g/L 的硫酸鎳(NiSO4 ·6Η20)、0. 2-1. 8g/L 的硫酸銅(CuSO4 ·5Η20) 主鹽溶解后，充分?jǐn)嚢?；b、在充分?jǐn)嚢柘碌闹鼷}中加入溶解的38_46g/L的檸檬酸鈉(C6H5Na3O7 · 2H20)絡(luò) 合劑混合均勻，得到溶液A ；C、然后在溶液A中加入溶解后的約為26g/L的次亞磷酸鈉(NaH2PO2 -H2O)還原劑， 充分?jǐn)嚢杈鶆颍玫饺芤築;d、在溶液B中加入溶解后的約45g/L的乙酸銨(NH4AC)緩沖劑，充分?jǐn)嚢杈鶆颍玫饺芤篊 ；e、用氫氧化鈉調(diào)整溶液C的PH值為8. 5 9.0 ；在80 90°C的溫度下即可在工
件表面上形成三元非晶態(tài)合金。有益效果本發(fā)明以磷作為促進(jìn)非晶形成相，同時(shí)添加金屬銅，能進(jìn)一步促進(jìn)鍍 層的非晶形成能力，同時(shí)，提高鍍層的熱穩(wěn)定性，在污垢聚集嚴(yán)重的工況下，采用該三元 鎳-銅-磷非晶態(tài)合金鍍層制備的換熱表面，可增強(qiáng)設(shè)備的抗垢性能，提高設(shè)備的使用壽 命，同時(shí)，降低設(shè)備成本。經(jīng)結(jié)構(gòu)形態(tài)分析表明，三元鎳-銅-磷鍍層的非晶形成能力明顯優(yōu) 于二元鎳_磷鍍層，熱穩(wěn)定性也得到大大提高；同時(shí)，三元鎳-銅-磷鍍層表面污垢的粘附 量是二元鎳-磷鍍層表面污垢粘附量的0. 75-0. 90倍。明顯提高了熱交換器的抗垢性能。 其方法簡(jiǎn)單，操作方便，使用效果好，在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)具有廣泛的實(shí)用性。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一、1、按硫酸鎳(NiSO4 ·6Η20)主鹽約為 30g/L，硫酸銅(CuSO4 · 5H20)主鹽為 0. 5g/L， 次亞磷酸鈉(NaH2PO2 · H2O)還原劑約為26g/L，檸檬酸鈉(C6H5Na3O7. 2H20)絡(luò)合劑為40g/L， 乙酸銨(NH4AC)緩沖劑約為45g/L稱取原料；2、首先稱取約為 30g/L 的硫酸鎳(NiSO4 · 6Η20)、0· 5g/L 的硫酸銅(CuSO4 · 5H20) 主鹽，用去離子水在緩慢加熱的狀態(tài)下充分溶解，然后充分?jǐn)嚢瑁?、充分?jǐn)嚢枭鲜龅玫降闹鼷}溶液，并在攪拌的同時(shí)加入用去離子水溶解的40/L 的檸檬酸鈉(C6H5Na3O7. 2H20)絡(luò)合劑，充分?jǐn)嚢?，混合均勻，得到溶液A ；4、充分?jǐn)嚢枭鲜龅玫降娜芤篈，并在攪拌的同時(shí)加入用去離子水溶解的約為26g/ L的次亞磷酸鈉(NaH2PO2 · H2O)還原劑，充分?jǐn)嚢?，混合均勻，得到溶液B ；5、充分?jǐn)嚢枭鲜龅玫降娜芤築，并在攪拌的同時(shí)加入用去離子水溶解的約45g/L 的乙酸銨(NH4AC)緩沖劑，充分?jǐn)嚢瑁旌暇鶆?，得到溶液C;6、用氫氧化鈉調(diào)整溶液C的PH值為8.5 9.0，并在攪拌的同時(shí)加入去離 子水，使溶液量達(dá)到設(shè)定的體積即得到含有約為30g/L的硫酸鎳(NiSO4 · 6Η20)，0· 5g/ L的硫酸銅(CuSO4 · 5H20)，約為26g/L的次亞磷酸鈉(NaH2PO2 · H2O)，40g/L的檸檬酸鈉 (C6H5Na3O7. 2H20)，約為45g/L的乙酸銨(NH4AC)混合溶液；將活化后的工件放入上述混合溶 液中，在80 90°C的溫度下即可在工件表面上形成三元非晶態(tài)合金鍍層。實(shí)施例二、與實(shí)施例一基本相同，不同的是主鹽硫酸銅(CuSO4 · 5H20)為0. 2g/L，相同部分 略。實(shí)施例三、與實(shí)施例一基本相同，不同的是主鹽硫酸銅(CuSO4 · 5H20)為1. 8g/L，相同部分 略。上述實(shí)施例中所有的原料溶液均以升為計(jì)量單位。
權(quán)利要求
一種用于抑垢的三元非晶態(tài)合金，包括硫酸鎳(NiSO4·6H2O)主鹽，次亞磷酸鈉(NaH2PO2·H2O)還原劑，其特征在于在所述的硫酸鎳(NiSO4·6H2O)主鹽和次亞磷酸鈉(NaH2PO2·H2O)還原劑中加入硫酸銅(CuSO4·5H2O)主鹽，以及檸檬酸鈉(C6H5Na3O7.2H2O)絡(luò)合劑、乙酸銨(NH4AC)緩沖劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于抑垢的三元非晶態(tài)合金，其特征在于所述的硫酸鎳 (NiSO4 · 6Η20)主鹽約為30g/L,硫酸銅(CuSO4 · 5H20)主鹽為0. 2-1. 8g/L，次亞磷酸鈉 (NaH2PO2 · H2O)還原劑約為26g/L，檸檬酸鈉(C6H5Na3O7. 2H20)絡(luò)合劑為38_46g/L，乙酸銨 (NH4AC)緩沖劑約為45g/L稱取原 料。
3.一種用于抑垢的三元非晶態(tài)合金制備方法，其特征在于a、首先將約為30g/L的硫酸鎳(NiSO4· 6H20)、0. 2-1. 8g/L的硫酸銅(CuSO4 · 5H20)主 鹽在去離子水中溶解后，充分?jǐn)嚢?；b、在充分?jǐn)嚢柘碌闹鼷}中加入用去離子水溶解的38-46g/L的檸檬酸鈉 (C6H5Na3O7. 2H20)絡(luò)合劑混合均勻，得到溶液A ；c、然后在溶液A中加入用去離子水溶解后的約為26g/L的次亞磷酸鈉(NaH2PO2· H2O) 還原劑，充分?jǐn)嚢杈鶆颍玫饺芤築 ；d、在溶液B中加入用去離子水溶解后的約45g/L的乙酸銨(NH4AC)緩沖劑，充分?jǐn)嚢?均勻，得到溶液C;e、用氫氧化鈉調(diào)整溶液C的PH值為8.5 9. 0 ；在80 90°C的溫度下即可在活化后 的工件表面上形成三元非晶態(tài)合金。
全文摘要
一種用于抑垢的三元非晶態(tài)合金及制備方法，三元非晶態(tài)合金包括硫酸鎳主鹽，次亞磷酸鈉還原劑，在所述的硫酸鎳主鹽和次亞磷酸鈉還原劑中加入硫酸銅主鹽，以及檸檬酸鈉絡(luò)合劑、乙酸銨緩沖劑；其制備方法是將硫酸鎳、硫酸銅主鹽用去離子水溶解后，在充分?jǐn)嚢柘?，加入用去離子水溶解的檸檬酸鈉絡(luò)合劑；然后在上述溶液中加入用去離子水溶解后的次亞磷酸鈉還原劑，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蠹尤胗萌ルx子水溶解后的乙酸銨緩沖劑，充分?jǐn)嚢杈鶆蚣纯?；用氫氧化鈉調(diào)整上述溶液的pH值為8.5～9.0；在80～90℃的溫度下即可在活化后的工件表面上形成三元非晶態(tài)合金。該三元非晶態(tài)合金用于熱交換器表面，不僅可以增強(qiáng)設(shè)備的抗垢性能，還能提高設(shè)備的使用壽命，同時(shí)，降低設(shè)備成本。其方法簡(jiǎn)單，操作方便，使用效果好。
文檔編號(hào)C22C45/04GK101906626SQ20101023709
公開日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2010年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月23日
發(fā)明者朱真才, 程延海, 韓正銅 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)