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一种适用于不锈钢管内表面的超浸润涂层的制备方法技术

技术编号:27926366 阅读:23 留言:0更新日期:2021-04-02 14:04
本发明专利技术涉及金属材料表面超浸润改性领域,具体是一种适用于不锈钢管内表面的超浸润涂层的制备方法。本发明专利技术利用一种高分子聚合物包覆阴极的动态同轴法,经过电化学刻蚀和电化学阳极氧化,在不锈钢管内表上构建出具有微/纳米二级结构涂层。所得到的不锈钢管内表面呈现超亲水状态,接触角接近0°,经过低表面能材料修饰后内表面呈现出超疏水状态,接触角为155°。该方法解决了在毛细管内表面进行同轴电化学刻蚀和阳极氧化过程中,阴阳容易极短路的问题,并具有操作简单、成本低廉、适用性广等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于不锈钢管内表面的超浸润涂层的制备方法
本专利技术涉及金属材料表面超浸润改性领域,具体是一种适用于不锈钢管内表面的超浸润涂层(超亲水和超疏水)的制备方法。
技术介绍
不锈钢管作为一种重要的金属材料,被广泛应用于化工、石油、电子、医疗、航天、制药、供水设备等各个领域。不锈钢管生产成本低廉,是金属和合金类管中应用最为广泛的。但在一些特殊场合下,因其表面呈现的亲水性,其应用效果和场景都被限制。通过在不锈钢表面制备超浸润表面可以提高其应用性能,例如防腐蚀、流体降阻、防冰霜、液滴无损转移等性能。目前国内外学者对不锈钢表面超浸润改性处理已有研究,但是由于不锈钢管的形状和尺寸限制,对于不锈钢管,尤其是内径小于3.0mm的不锈钢毛细管,内表面的超浸润改性方法还鲜有报道。不锈钢管在电化学刻蚀和阳极氧化工艺中,保证超浸润涂层均匀的前提是保证阳极电场强度的均匀性,这就要求只能采用同轴法进行电化学刻蚀和阳极氧化。但同轴法要求阴极丝必须放置在阳极不锈钢毛细管内部,当不锈钢内径较小时,很容易发生短路,使得电化学反应不能继续进行。因此,亟待开发一种防止短路、操作简便本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于不锈钢管内表面的超浸润涂层的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:/n1〕清洗不锈钢管和阴极丝;/n2〕干燥步骤1〕所处理的不锈钢管、封口不锈钢管和阴极丝;/n3〕在阴极丝表面涂覆高分子聚合物溶液;/n4〕烘干涂覆有高分子聚合物溶液的阴极丝;/n5〕将阴极丝穿入不锈钢管内,固定阴极丝在不锈钢管的轴心处,作为阴极;不锈钢管的一端管口连接动态溶液补给装置;/n6〕不锈钢管接电源正极、阴极丝接电源负极;通电后,所述动态溶液补给装置向不锈钢管内注入刻蚀电解液,进行电化学刻蚀;/n7〕电化学刻蚀完成后,更换掉刻蚀电解液,通入阳极氧化电解液进行电化学阳极氧化,以获得具有超疏水涂层内表面的不锈钢...

【技术特征摘要】
1.一种适用于不锈钢管内表面的超浸润涂层的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1〕清洗不锈钢管和阴极丝;
2〕干燥步骤1〕所处理的不锈钢管、封口不锈钢管和阴极丝;
3〕在阴极丝表面涂覆高分子聚合物溶液;
4〕烘干涂覆有高分子聚合物溶液的阴极丝;
5〕将阴极丝穿入不锈钢管内,固定阴极丝在不锈钢管的轴心处,作为阴极;不锈钢管的一端管口连接动态溶液补给装置;
6〕不锈钢管接电源正极、阴极丝接电源负极;通电后,所述动态溶液补给装置向不锈钢管内注入刻蚀电解液,进行电化学刻蚀;
7〕电化学刻蚀完成后,更换掉刻蚀电解液,通入阳极氧化电解液进行电化学阳极氧化,以获得具有超疏水涂层内表面的不锈钢管。


2.根据权利要求1所述的一种适用于不锈钢管内表面的超浸润涂层的制备方法,其特征在于:所述不锈钢管两端通过同心塞封堵;两个所述同心塞为弹性材料制成,其中心具有供阴极丝穿入的中心通孔;两个所述同心塞还分别具有供溶液流入和流出不锈钢管的通孔。


3.根据权利要求1所述的一种适用于不锈钢管内表面的超浸润涂层的制备方法,其特征在于:
步骤1〕中,将不锈钢管和阴极丝依次在去污剂、酒精、去离子水中分别进行超声震荡清洗,清洗时间为0.5~4h;
步骤2〕中,将步骤1〕中的不锈钢管和阴极丝用氮气喷枪吹干;再将不锈钢管、不锈钢管和阴极丝进行干燥处理,干燥温度为50~80℃,干燥时间为0.5~8h。


4.根据权利要求1所述的一种适用于不锈钢管内表面的超浸润涂层的制备方法,其特征在于:步骤3〕中,以步骤2〕中干燥后的阴极丝为基体,反复在其表面涂覆高分子聚合物溶液。


5.根据权利要求1所述的一种适用于不锈钢管内表面的超浸润涂层的制备方法,其特征在于:
步骤5〕中,固定阴极丝和不锈钢管的相对位置;
步骤6〕中,不锈钢管垂直固定,其下端管口连接动态溶液补给装置。


6.根据权利要求1所述的一种适用于不锈钢管内表面的...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙立东赵凯岐
申请(专利权)人:重庆大学
类型:发明
国别省市:重庆;50

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