一种金属基材处理方法_3

文档序号:9602153阅读:来源:国知局
其有约5mg~约100mg的平均质量。
[0125] 在本发明的具体实施中,所述的颗粒的长度可为约1 ym(lmicrometre)~约 500mm。在其它具体实施例中,所述的颗粒的长度可为约0.1mm~约500mm。在进一步的具 体实施例中,所述的颗粒的长度可为约〇. 5mm~约25mm。在更进一步的具体实施例中,所述 的颗粒的长度可为约〇. 5mm~约6_。在还进一步的具体实施例中,所述的颗粒的长度可为 约1. 5mm~约4. 5_。在仍然更进一步的具体实施例中,所述的颗粒的长度可为约2. 0mm~ 约3mm。所述的颗粒的长度较佳地指颗粒表面上两点之间的最大线性距离。
[0126] 所述的聚合物颗粒可包含极性聚合物颗粒。本发明的方法中所包含的极性聚合物 颗粒如聚酰胺,可提高金属氧化物层的交互作用。
[0127] 或者,或另外,所述的聚合物颗粒可包括非极性聚合物颗粒。同样地,本发明的方 法中所包含的非极性聚合物颗粒如聚丙烯,可以增强对不想要的物质如金属表面的污染物 的清洗。在某些具体实施例中,所述的聚合物颗粒可包括极性和非极性聚合物颗粒的混合 物。
[0128] 所述的聚合物颗粒可以包括聚烯烃(如聚乙烯和聚丙烯)、聚酰胺、聚酯、聚硅氧 烷或聚氨酯。此外,所述的聚合物可以是线性的、支化的或交联的。在某些具体实施例中, 所述的聚合物颗粒可包括聚酰胺或聚酯颗粒,特别是尼龙颗粒,聚对苯二甲酸乙二醇酯颗 粒或聚对苯二甲酸丁二醇酯颗粒,并通常呈珠粒形式。本发明的具体实施例中也可使用上 述聚合物材料的共聚物。所述的聚合物材料的性能可通过包含能赋予所述的共聚物特定性 能的单体单元来调整以适应特定的需求。可使用各种尼龙均聚物或共聚物,其包括但不限 于:尼龙6和尼龙6, 6。在一个具体实施例中,所述的尼龙可包括尼龙6, 6共聚物,较佳地 其分子量约5000~约30000dl,如约10000~约20000dl,或如约15000~约16000dl。可 用的聚酯可具有与固有粘度约〇. 3dl/g~约1. 5dl/g测量结果相应的分子量,如由溶液技 术如ASTMD-4603测得。
[0129] 在某些具体实施例中,所述的聚合物或非聚合物颗粒的平均密度可小于约1。在特 定的具体实施例中,所述的聚合物或非聚合物颗粒的平均密度可为约〇. 5~约0. 99g/cm3。
[0130] 在其他的具体实施例中,所述的聚合物或非聚合物颗粒的平均密度可为约0. 5~ 约20g/cm3。在某些具体实施例中,所述的聚合物颗粒、或非聚合物颗粒的平均密度可为约 0.5~12g/cm3。在其他的具体实施例中,所述的聚合物颗粒,或非聚合物颗粒的平均密度 可为约0. 5~约3. 5g/cm3。在更进一步的具体实施例中,所述的聚合物颗粒或非聚合物颗 粒的平均密度可为约〇. 5~约2. 5g/cm3。
[0131] 在某些具体实施例中,所述的聚合物或非聚合物颗粒的平均体积可为约5~约 275_3。在进一步的具体实施例中,所述的聚合物颗粒或非聚合物颗粒的平均体积可为约 8~约140mm3。在更进一步的具体实施例中,所述的聚合物颗粒或非聚合物颗粒的平均体 积可为约10~约120mm3。
[0132] 在某些具体实施例中,所述的聚合物的平均密度可为约0. 5~约3. 5g/cm3,平均体 积可为约5~约275mm3。
[0133] 在某些具体实施例中,所述的聚合物颗粒的平均密度可为约0. 5~约2. 5g/cm3。在 进一步的具体实施例中,所述的聚合物颗粒的平均密度可为约〇. 55~约2. Og/cm3。在更进 一步的具体实施例中,所述的聚合物颗粒的平均密度可为约〇. 6~约1. 9g/cm3。
[0134] 在特定的具体实施例中,所述的非聚合物颗粒的平均密度可大于所述的聚合物颗 粒。因此,在某些具体实施例中,所述的非聚合物颗粒的平均密度可为约0.5~约20g/cm3。 在进一步的具体实施例中,所述的非聚合物颗粒的平均密度可为约3. 5~约12g/cm3。在更 进一步的具体实施例中,所述的非聚合物颗粒的平均密度可为约5~约10g/cm3。在仍更进 一步的具体实施例中,所述的非聚合物颗粒的平均密度可为约6. 0~约9. Og/cm3。
[0135] 在某些具体实施例中,所述的固体颗粒材料可以包括非聚合物颗粒。所述的非聚 合物颗粒可选自于陶瓷材料、耐火材料、火成岩、沉积岩、变质矿物和复合材料颗粒。适用的 陶瓷可包括但不限于:氧化铝、氧化锆、碳化钨、碳化硅和氮化硅。
[0136] 在特定的具体实施例中,本发明的方法可包括以所述固体颗粒擦洗所述的金属基 材的表面。因此在某些具体实施例中,所述的固体颗粒可为磨料或具有磨料性能。
[0137] 在某些具体实施例中,所述的处理剂配方可进一步包含一种或多种溶剂。在所述 的处理剂配方中含有的适用的溶剂可包含但不限于:水、极性溶剂和非极性溶剂。
[0138] 在某些具体实施例中,水为较佳的溶剂。其他适用的溶剂可包括醇类(尤其是乙 醇和异丙醇)、二醇类、二醇单醚和二醇双醚、环酰胺(如吡咯烷酮和甲基吡咯烷酮)。在某 些具体实施例中,所述的处理剂配方中除水之外的溶剂量小于l〇wt%,更佳地小于5wt%, 特别是小于2wt%,最特别的是小于0. 5wt%。在某些具体实施例中,所述的处理剂配方中 唯一的溶剂为水。
[0139] 在本发明的某些具体实施例中,所述处理剂配方可包括水。通过所述金属基材表 面和所述处理剂配方成分间的加强的交互作用,可提供更有效的处理,在某些有利的实施 例中,使用的任何水的量相对于现有技术的方法可显著减少。
[0140] 在某些具体实施例中,本发明的处理剂配方可包含选自于聚合物、缓蚀剂、抗氧化 剂、增洁剂、分散剂、还原剂、氧化剂和漂白剂中的一种或多种辅助成分。
[0141] 可包含于所述的处理剂配方中的适用的聚合物包括但不限于:聚丙烯酸酯和聚乙 二醇。
[0142] 可包含于所述的处理剂配方中的适用的缓蚀剂包括但不限于:苯并三氮唑、磷酸 锌、二硫代磷酸锌、苯扎氯铵和烷氨基磷酸盐。
[0143] 可包含于所述的处理剂配方中的适用的抗氧化剂包括但不限于:亚硫酸氢钠和抗 坏血酸。
[0144] 可包含于所述的处理剂配方中的适用的增洁剂包括但不限于:聚磷酸酯的碱金 属盐(alkalimetalsaltsofpolyphosphates)、聚磷酸酯的铵盐(ammoniumsaltsof polyphosphates)和聚磷酸酯的烧醇铵盐(alkanolammoniumsaltsofpolyphosphates)、 碱金属娃酸盐、碱土金属和碱金属碳酸盐、娃错酸盐、聚羧酸盐化合物(polycarboxylate compounds)、醚类羟基聚羧酸酯(etherhydroxypolycarboxylates)、顺丁稀二酸酐和乙稀 或乙烯基甲醚、1,3, 5-三羟基苯基-2, 4, 6-三磺酸和羧甲基-氧代琥珀酸的共聚物、聚乙酸 的碱金属盐、聚乙酸的铵盐、取代的聚乙酸的铵盐(如乙二胺四乙酸和次氮基三乙酸等), 以及聚羧酸类如苯六甲酸、琥珀酸、氧代二琥珀酸、聚马来酸、苯-1,3, 5-三羧酸、羧甲基氧 代琥珀酸及其可溶性盐。
[0145] 可选地,所述的处理剂配方还可包含分散剂。可用作分散剂的适用的水溶性有机 材料可为聚羧酸(polycarboxylicacids)或其盐的均聚物或共聚物,其中所述的聚羧酸可 包含至少两个彼此相隔不多于两个碳原子的羧基。
[0146] 可包含于所述的处理剂配方中的适用的还原剂包括但不限于:硫酸亚铁(II)及 草酸。
[0147] 所述的处理剂配方可包括一种或多种漂白剂和/或氧化剂。所述的漂白剂和 /或氧化剂的实例可包括但不限于:臭氧、氧气、过氧化物,包括过氧化氢、过氧化无机 盐,如过硼酸盐、过碳酸盐、过磷酸盐、过硅酸盐、以及单过硫酸盐(如四水过硼酸钠和过 碳酸钠)、次氯酸钠、铬酸、硝酸和有机过氧酸,如过乙酸、单过氧酞酸、过氧十二烷二酸、 NN' -对苯二酰基-双(6-氨基过氧己酸)、Ν,Ν' -邻苯二甲酰氨基过氧己酸和氨基过氧酸 (amidoperoxyacid)。所述的漂白剂和/或氧化剂可被一化学活化剂所活化。活化剂可包 括但不限于:羧酸酯如四乙酰乙二胺和壬酰氧基苯磺酸钠。或,所述的漂白剂化合物和/或 氧化剂可通过加热所述配方被活化。在特定的具体实施例中,本发明的处理剂配方的pH可 大于7。在某些具体实施例中,所述的处理剂配方的pH可低于13。在进一步的具体实施例 中,所述的处理剂配方的pH不小于1。在某些具体实施例中,所述的处理剂配方的pH可介 于1和13之间。在其他的具体实施例中,所述的处理剂配方的pH可介于约2至约12之间。 因此,所述的处理剂配方的pH可为或大约为2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12。在特别的具 体实施例中,所述的配方的pH可在8左右,特别地,所述的配方的pH可在8和9之间。因 此,在本发明的某些具体实施例中,所述的从金属基材中移除至少一部分氧化物层的处理, 与现有技术的方法中常规使用的苛刻的酸性条件相反,可以在温和的条件下进行。所述的 温和,较佳地,是指所述的处理剂配方的pH至少为3,更佳地至少为4,特别地至少为5,和/ 或小于14,更佳地不高于12,特别地不高于11,尤其特别地不高于10,最特别地不高于9。
[0148] 在某些具体实施例中,所述的金属基材暴露于所述的处理液中至少Is、至少10s、 至少20s或至少30s。在某些具体实施例中,所述的金属基材暴露于所述的处理液中不超过 2h、不超过lh、不超过30min、5min、不超过4min、不超过3min或不超过2min。
[0149] 在某些具体实施例中,所述的处理剂配方可基本不包含氢氟酸。因此,在本发明中 的此类具体实施例中,所述的金属基材的处理可较佳地在无氢氟酸的条件下进行,避免了 处理完成后高成本处置的需求。
[0150] 在某些具体实施例中,本发明的方法可包含钝化所述金属基材。本文中,钝化定义 为为了降低金属表面的反应活性而对金属基材的处理。
[0151] 与未使用本发明中的方法处理过的对照组相比,本发明中实施例的方法可以提供 一厚度明显减少的金属表面的氧化物层。因此在某些具体实施例中,按本发明的方法处理 过的金属基材,其氧化物层的厚度可小于15nm,以X射线光电子能谱(XPS)测得。在进一 步的具体实施例中,按本发明的方法处理过的金属基材,其氧化物层的厚度可小于lOmii,以 XPS。在更进一步的具体实施例中,按本发明的方法处理过的金属基材,其氧化物层的厚度 可小于6nm,以XPS测得。在仍更进一步的具体实施例中,按本发明的方法处理过的金属基 材,其氧化物层的厚度可小于5. 4nm,以XPS测得。在仍更进一步的具体实施例中,金属基材 可包括厚度可小于4.lnm的氧化物层,以XPS测得。在仍更进一步的具体实施例中,金属基 材可包括厚度可小于3. 8nm的氧化物层,以X射线光电子能谱测得。
[0152] 本发明的方法促进了所述金属基材表面的氧化物层的移除或部分移除。在某些具 体实施例中,所述的氧化物层随后可重新形成以使该层均一。如此,受损的、非连续的或非 均一的氧化物层可被本发明的实施例中的方法所替换。因此所述的金属表面的均一性可以 得到提高。所述的均匀的氧化物层可为施行一层或多层涂层或油漆于所述金属基材,或为 对金属基材施行后续的完成步骤提供改善的基础。
[0153] 在特定的具体实施例中,本发明的方法可阻止所述的金属表面氧化层的再生长。 因此在某些具体实施例中,所述的金属表面的处理可以促进氧化层的移除或部分移除,也 可限制所述的金属基材暴露于空气中后氧化层的再生长或重新形成。
[0154] 在特定的具体实施例中,所述的方法可进一步包含清洁所述金属基材表面的方 法。这些实施例的清洁方法可在从所述的金属基材表面移除至少一部分氧化物层之前进 行。所述的清洁步骤的目的可在于,从所述的金属表面移除任何沉淀或污染物,如微粒(金 属小颗粒)和污迹、润滑剂如油类、润滑剂残留物、冷却剂残留物、无机或有机盐、表面活性 剂、生物灭杀剂、乳化剂和杀菌剂。所述的沉淀或污染物可衍生于,如,所述金属基材的早期 加工步骤中。
[0155] 在某些具体实施例中,所述的清洁步骤可包含传统的清洁过程,如,仅以水冲洗所 述基材。
[0156] 在其他具体实施例中,所述的清洁步骤可包含以一包含一清洁配方和多个固体颗 粒的清洁液清洗所述的金属基材。所述的清洁步骤可包括使所述的固体颗粒与所述的金属 基材进行接触式相对运动。
[0157] 所述的清洁配方可包含一液相,并且所述的固体颗粒可悬浮或分散在所述的清洁 配方中。在特定的具体实施例中,所述的清洁配方可包含一溶剂。在某些具体实施例中,所 述的清洁配方可为含水的。所述的清洁液可包括水和所述的固体颗粒,或由水和固体颗粒 组成。所述的多个固体颗粒可包含此处所描述和列出的任意一个或多个特征。在特定的具 体实施例中,至少部分,和,在某些具体实施例中,基本全部的固体颗粒可漂浮于所述的清 洁配方中。在进一步的具体实施例中,所述的清洁配方可包含至少一种选自于酸、碱和表面 活性剂中的成分与所述的固体颗粒的组合。在更进一步的具体实施例中,所述的清洁配方 可包含至少一金属螯合剂和所述的固体颗粒。在仍更进一步的具体实施例中,所述的清洁 配方可包含至少一柠檬酸根部分。
[0158] 本发明的实施例中的方法可进一步包含涂布所述的金属基材的表面。在特定的具 体实施例中,可在从所述的金属基材的表面移除氧化物层的步骤之后,施行一附加处理来 施涂一层或多层涂层。
[0159] 在本发明的某些具体实施例中,所述的包含固体颗粒材料的处理液可通过本发明 的方法保留以用于对所述金属基材的超过一次处理。因此在本发明的某些具体实施例中, 所述的固体颗粒材料可以重复利用一次以上。在某些具体实施例中,所述的处理方法可进 一步包括在对所述的金属基材进行处理后,回收所述的多个固体颗粒。在进一步的具体实 施例中,所述的处理方法可包括从所述的处理剂配方中将所述的多个固体颗粒分离。
[0160] 本发明的实施例中的方法可以应用于多种不同的金属基材。在特定的具体实施例 中,所述的金属基材可包含过渡金属。在某些具体实施例中,所述的金属基材可以是铝或可 以包含铝。在某些具体实施例中,所述的金属基材可以是铁或可以包含铁。在进一步的具 体实施例中,所述的金属基材可以是金属合金,其包括但不限于,过渡金属的合金(例如, 铁合金如钢)。在其他的具体实施例中,所述的基材可以是含有金属的复合材料。其他适用 的金属基材包括钽、铬、镍、铀、钛、钒、铬、锌、锡、铅、铜、镉、镁。其他适用的金属基材包括稀 土金属如钪、钇、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱和镥。在自然界中,稀土金 属通常可呈金属氧化物和与其他金属成分形成矿石。可能的话,本发明可以应用在稀土金 属提取,纯化或回收。一些惰性金属如金和铂,不易形成氧化物层。
[0161] 在某些具体实施例中,优选地,所述的处理剂配方与所述的多
当前第3页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1