一种铝/铝合金液滴表面氧化皮去除方法技术

本发明专利技术公开了一种铝/铝合金液滴表面氧化皮去除方法，先室温下对铝原材料进行打磨去皮，先后用氢氧化钠、硝酸浸泡，随后用酒精清洗烘干；然后放入底部开有小孔的氧化铝陶瓷管中，小孔正对铝滴要滴落的基板，陶瓷管和基板均在电阻炉中加热，电阻炉的炉腔抽真空后反充氩气；C、待样品完全熔化后，往陶瓷管内充氩气，使得液滴滴落到铺有氟化盐的基板上。本发明专利技术通过加热前的表面处理，加热过程中的小孔挤压及精炼剂处理，可剥落加热过程中产生的氧化皮，在于基板接触的过程中，新生成的氧化皮会与氟化盐反应去除，保证了新鲜铝滴与基板的接触，不仅保证了液滴的新鲜无氧化皮，而且操作过程方便，周期短，从而得到真实的润湿角数据。

A Method for Removing the Scale on the Surface of Aluminum/Aluminum Alloy Droplets

The invention discloses a method for removing oxide skin on the surface of aluminium/aluminium alloy droplets. First, aluminium raw materials are polished and peeled at room temperature, then soaked in sodium hydroxide and nitric acid, and then washed and dried with alcohol. Then, aluminium oxide ceramic tubes with small holes at the bottom are placed in the aluminium oxide ceramic tubes, and the ceramic tubes and substrates are heated in the resistance furnace. Argon is refilled after vacuum evacuation; C. Argon is filled into the ceramic tube after the sample is fully melted, so that droplets fall onto the fluoride-coated substrate. By surface treatment before heating, small hole extrusion and refining agent treatment during heating, the oxide scales produced during heating can be peeled off. In the process of contacting the substrate, the newly formed oxide scales will react with fluoride to remove, which ensures the contact between the fresh aluminum droplets and the substrate. It not only ensures the fresh oxide scales of the droplets, but also ensures the convenient operation process and short cycle. Thus, the real wetting angle data can be obtained.

【技术实现步骤摘要】
一种铝/铝合金液滴表面氧化皮去除方法
本专利技术属于高温金属液滴润湿角的测量
，具体涉及一种铝/铝合金液滴表面氧化皮去除方法。
技术介绍
在测量纯铝液滴与基板的润湿角时，需要把金属加热到熔点660℃以上，而铝表面极易生成氧化皮，高温下生成速度更快。氧化皮阻碍了铝滴与基底的接触，常规方法采用机械臂针刺法需要添加外加设备，操作复杂，制造成本高，且氧化皮只能被刺破，不能完全去除，新鲜铝滴在高温下又会迅速生成新氧化皮，严重影响测量精度，所以导致了铝滴与各种材料润湿角的数据各种文献差异较大。
技术实现思路
为解决现有技术中铝/铝合金液滴润湿角测量数据由于表面氧化皮的存在很难测定准确的缺陷，本专利技术提供一种铝/铝合金液滴表面氧化皮去除方法。一种铝/铝合金液滴表面氧化皮去除方法，包括以下步骤：A、室温下对铝/铝合金原材料进行打磨去皮，先用氢氧化钠溶液浸泡，后用硝酸浸泡，随后用酒精清洗，烘干；B、处理完毕的样品放入底部开有小孔的氧化铝陶瓷管中，氧化铝陶瓷管底部小孔正对铝滴要滴落的基板，氧化铝陶瓷管和基板均在电阻炉中加热，电阻炉的炉腔抽真空后反充氩气；C、待样品完全熔化后，往氧化铝陶瓷管内充氩气，控制气流使得液滴从氧化铝陶瓷管底部挤出，滴落到铺有氟化盐的基板上。进一步的，所述步骤A中氢氧化钠溶液浓度为40-60g/L,浸泡时间为2-3分钟；硝酸溶液浓度为20-50g/L,浸泡时间1-2分钟。进一步的，所述步骤B中氧化铝陶瓷管的内径为8-10mm,底部小孔直径为0.3-0.6mm,真空度达到2×10-3Pa后即可反充氩气至5Pa。进一步的，所述步骤C中滴落的金属液滴直径为5-6mm，加热温度到1000-1200K，保温时间30-40s。进一步的，所述的氟化盐的成分为10％wt氯化钾+15％wt氟化铝+10％wt氯化镁+15％wt氟化钙+40％wt氟钛酸钾+10％wt氟硼酸钾。有益效果：本专利技术的铝/铝合金液滴表面氧化皮去除方法通过加热前的表面处理，加热过程中的小孔挤压及精炼剂处理，可剥落加热过程中产生的氧化皮，在于基板接触的过程中，新生成的氧化皮会与氟化盐反应去除，保证了新鲜铝滴与基板的接触，不仅保证了液滴的新鲜无氧化皮，而且操作过程方便，周期短，从而得到真实的润湿角数据。具体实施方式以下对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1一种铝液滴表面氧化皮去除方法，包括以下步骤：A、室温下对铝原材料进行打磨去皮，先用浓度为40g/L的氢氧化钠溶液浸泡3分钟，后用浓度为20g/L硝酸浸泡2分钟，随后用酒精清洗，烘干。B、处理完毕的样品放入内径10mm，底部开有0.5mm小孔的氧化铝陶瓷管中，陶瓷管底部小孔正对铝滴要滴落的基板，陶瓷管和基板均在电阻炉中加热，炉腔抽真空达到2×10-3Pa后即可反充氩气至5Pa。C、待样品完全熔化后，往陶瓷管内充氩气，控制气流使得液滴从陶瓷管底部挤出，滴落到铺有氟化盐的基板上。氟化盐的组成为10％氯化钾+15％氟化铝+10％氯化镁+15％氟化钙+40％氟钛酸钾+10％氟硼酸钾。实施例2一种铝合金液滴表面氧化皮去除方法,包括以下步骤：A、室温下对铝原材料进行打磨去皮，用浓度为50g/L的氢氧化钠溶液浸泡3分钟，后用浓度为30g/L硝酸浸泡1分钟，随后用酒精清洗，烘干。B、处理完毕的样品放入内径8mm，底部开有0.3mm小孔的氧化铝陶瓷管中，陶瓷管底部小孔正对铝滴要滴落的基板，陶瓷管和基板均在电阻炉中加热，炉腔抽真空达到2×10-3Pa后即可反充氩气至5Pa。C、待样品完全熔化后，往陶瓷管内充氩气，控制气流使得液滴从陶瓷管底部挤出，滴落到铺有氟化盐的基板上。氟化盐的组成为10％氯化钾+15％氟化铝+10％氯化镁+15％氟化钙+40％氟钛酸钾+10％氟硼酸钾。液滴从小孔中挤出，可剥落加热过程中产生的氧化皮，在于基板接触的过程中，新生成的氧化皮会与氟化盐反应去除，保证了新鲜铝滴与基板的接触，从而得到真实的润湿角数据。最后应说明的是：以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝/铝合金液滴表面氧化皮去除方法，其特征在于,包括以下步骤：A、室温下对铝/铝合金原材料进行打磨去皮，先用氢氧化钠溶液浸泡，后用硝酸浸泡，随后用酒精清洗，烘干；B、处理完毕的样品放入底部开有小孔的氧化铝陶瓷管中，氧化铝陶瓷管底部小孔正对铝滴要滴落的基板，氧化铝陶瓷管和基板均在电阻炉中加热，电阻炉的炉腔抽真空后反充氩气；C、待样品完全熔化后，往氧化铝陶瓷管内充氩气，控制气流使得液滴从氧化铝陶瓷管底部挤出，滴落到铺有氟化盐的基板上。

【技术特征摘要】
1.一种铝/铝合金液滴表面氧化皮去除方法，其特征在于,包括以下步骤：A、室温下对铝/铝合金原材料进行打磨去皮，先用氢氧化钠溶液浸泡，后用硝酸浸泡，随后用酒精清洗，烘干；B、处理完毕的样品放入底部开有小孔的氧化铝陶瓷管中，氧化铝陶瓷管底部小孔正对铝滴要滴落的基板，氧化铝陶瓷管和基板均在电阻炉中加热，电阻炉的炉腔抽真空后反充氩气；C、待样品完全熔化后，往氧化铝陶瓷管内充氩气，控制气流使得液滴从氧化铝陶瓷管底部挤出，滴落到铺有氟化盐的基板上。2.根据权利要求1所述的铝/铝合金液滴表面氧化皮去除方法,其特征在于：所述步骤A中氢氧化钠溶液浓度为40-60g/L,浸泡时间为2-3分钟；硝酸溶液浓度为20-...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨林，王璐，周东帅，百志好，葛茂忠，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32