本发明专利技术涉及一种用于退除氮化物涂层的电解退涂液、电解退涂方法及应用，该电解退涂液包括水溶性氢氧化物、络合剂、纳米碳球、阴离子表面活性剂和水。本发明专利技术的电解退涂液用于电化学退涂，可有效提升退涂效率，还可使得电流尽可能地均匀分布，有效降低工件表面的缺陷产生率，获得高质量的表面。获得高质量的表面。获得高质量的表面。
【技术实现步骤摘要】
用于退除氮化物涂层的电解退涂液、电解退涂方法及应用
[0001]本专利技术涉及一种用于退除氮化物涂层的电解退涂液、电解退涂方法及应用，属于表面处理领域。
技术介绍
[0002]金属刀具表面涂覆一层氮化物涂层可以延长使用寿命，刀具在使用一段时间后，刃口及刃口表面涂层会发生磨损，需要通过修磨、退涂后复涂才能再次上机；退涂即是将刀具表面原有涂层进行剥离，以便于进行下一次涂层；
[0003]在尽可能不损害基材本体的情况下，如何高效、稳定地将硬质膜从基体上剥离出来，是工业化批量生产必须要面对的问题。
[0004]现有规模化应用的退涂方法有化学退涂和电化学退涂。
[0005]化学法退涂对异形面刀具形状表面涂层去除具有良好的一致性，且退除强度易于控制等优点。化学退涂是指通过使用特定的化学溶液，使刀具涂层发生溶解反应，由于使用纯浸泡方式，整个退涂过程耗时较长，且对反应温度有较高要求。
[0006]电化学退涂：利用涂层金属元素与基体具有不同的电化学特征，在电解回路中施加适当的极化电位，选择性溶解基体表面涂层(使涂层在活性溶解区，而基体处于稳定钝化区)，是电化学退涂的主要技术特征。
[0007]以往的电解退涂配方中，为了保证退涂效率，往往会在配方中加入大比例配比的电解质，并施加较高的电解电压更大的电流密度。这种方式下，膜层得到剥离的同时，局部产生过大的电流在基体表面产生了无规则分布的大尺寸凹陷，给基体带来损伤。
[0008]纳米多层氮化物硬质膜的多层结构设计，其由多种不同的氮化物单层交替叠加形成，这使得其在退涂过程中，更容易由于退涂工艺参数的不合理而产生基体损伤或退涂效率低。
[0009]中国专利技术专利申请CN201010150010公开了一种含有酸及加速剂、促进剂和缓蚀剂的退镀液，采用化学方式退除，通过喷淋和浸泡的方式使工件和退涂液发生接触，使氮化钛膜层发生溶解，该方法耗时0.5～2h，耗时长，效率低。
[0010]中国专利技术专利申请CN102234835A，针对碳化钛涂层在不同厚度处碳含量的不同，公布了一种使用两种不同配方退涂液来退涂碳化钛的电化学退涂方法，其通过配制含有不同浓度氢氧化物的退涂液配方，第一退涂液：5～100g/L氢氧化钠；第二退涂液：50～300g/L氢氧化钠。以此控制电解强度，实现基体涂层的无损去除；但该工艺方法采用了两次电解，操作起来相对耗时较大。
技术实现思路
[0011]针对现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种用于退除氮化物涂层的电解退涂液，以高效退除氮化物涂层，并尽可能地避免基体表面缺陷产生；本专利技术的目的之二在于提供一种用于退除氮化物涂层的电解退涂方法；本专利技术的目的之三在于提供纳米碳球
在通过电化学退涂法退除氮化物涂层中的应用，将纳米碳球分散于电解液中。
[0012]为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：
[0013]用于退除氮化物涂层的电解退涂液，包括水溶性氢氧化物、络合剂、纳米碳球(CNBS)、阴离子表面活性剂和水。
[0014]本专利技术通过在电解退涂液中引入纳米碳球，并辅以阴离子表面活性剂，可使得纳米碳球均匀且稳定地分散于电解退涂液中，具体地，在阴离子表面活性剂的作用下，CNBS表面形成一层完全包裹球体的带极性吸附膜，使CNBS表面极性增加，纳米碳球与纳米碳球之间因为静电斥力而远离，形成均匀稳定的悬浮体系。如此，一方面可有效提升电解退涂液的导电性，降低电解退涂液的电阻，使得电解退涂过程中，电解退涂液中的电流分布更为均匀，显负电性的CNBS在电场驱动下，在阳极反应区产生一定的集富效应；另一方面，电解退涂过程中，工件表面剥离下来的硬质金属阳离子会与电解退涂液中的阴离子反应形成絮状络合物，影响该区域的电解效率，本专利技术的电解退涂液中含有CNBS，CNBS可不断对阳极位置的待退除氮化物涂层的工件的表面进行冲刷，带走反应所产生的絮状络合物，使得氮化物涂层表面与电解退涂液之间随机发生的扩散反应能较为稳定的持续进行，直到完成氮化物涂层的电化学退涂，上述两方面作用不仅可以提升退涂效率，还使得电流尽可能地均匀分布，有效降低工件表面的缺陷产生率，获得高质量的表面。
[0015]进一步地，所述纳米碳球的浓度为1～25g/L，优选为2～15g/L，更优选为2～8g/L。
[0016]进一步地，所述阴离子表面活性剂的浓度为1
‑
50g/L，优选为4
‑
30g/L，更优选为4
‑
16g/L。
[0017]进一步地，所述纳米碳球的粒径为20
‑
800nm，优选为50
‑
700nm，更优选为100
‑
600nm。
[0018]进一步地，所述纳米碳球为改性纳米碳球，所述改性纳米碳球的表面含有羟基官能团，优选地，所述羟基官能团的含量≥4wt％。
[0019]进一步地，所述阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十六烷基磺酸钠、脂肪醇聚醚
‑
n羧酸酯盐，优选为十二烷基苯磺酸钠。
[0020]进一步地，所述水溶性氢氧化物的浓度为10～200g/L，优选为50～200g/L。
[0021]进一步地，所述络合剂的浓度为10～100g/L，优选为50～80g/L。
[0022]优选地，所述水溶性氢氧化物为水溶性碱金属氢氧化物，所述水溶性碱金属氢氧化物包括氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或几种。
[0023]优选地，所述络合剂包括单乙醇胺、乙二胺四乙酸钠(ETDDA
‑
4Na)、酒石酸中的一种或几种，更优选地，所述络合剂为乙二胺四乙酸钠、酒石酸中的一种。
[0024]可选地，所述氮化物涂层为刀具(如铣刀、带锯条等等)上的氮化物涂层。可选地，所述刀具的基体为高速钢、不锈钢、合金钢中的一种或几种。
[0025]可选地，所述涂层为氮化物单层涂层或纳米多层氮化物涂层。
[0026]可选地，所述电解退涂液的制备方法包括如下步骤：
[0027](1)根据需要称取定量去离子水，然后往去离子水中依次加入所需的CNBS、阴离子表面活性剂，加热温度至25
‑
45℃，超声振动时间为15
‑
45分钟，并人工辅助搅拌2～5次，每次0.5
‑
3min，获得均匀稳定分散的CNBS分散液；
[0028](2)向所述CNBS分散液中少量多次加入定量水溶性氢氧化物，并搅拌直至完全溶
解，获得混合液；
[0029](3)待混合液的温度冷却至60℃以下时，称取定量络合剂并且搅拌至溶解；
[0030](4)用去离子水定容到目标量，得到电解退涂液。
[0031]用于退除氮化物涂层的电解退涂方法，以如上所述的电解退涂液为电解液，对待退除氮化物涂层的工件进行电化学退涂处理；优选地，电化学退涂处理时间为1
‑
15min。
[0032]可选地，在进行电化学退涂处理时，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.用于退除氮化物涂层的电解退涂液，其特征在于，包括水溶性氢氧化物、络合剂、纳米碳球、阴离子表面活性剂和水。2.根据权利要求1所述的电解退涂液，其特征在于，所述纳米碳球的浓度为1～25g/L，优选为2～15g/L，更优选为2～8g/L。3.根据权利要求1所述的电解退涂液，其特征在于，所述阴离子表面活性剂的浓度为1
‑
50g/L，优选为4
‑
30g/L，更优选为4
‑
16g/L。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的电解退涂液，其特征在于，所述纳米碳球的粒径为20
‑
800nm，优选为50
‑
700nm，更优选为100
‑
600nm。5.根据权利要求1
‑
3任一项所述的电解退涂液，其特征在于，所述纳米碳球为改性纳米碳球，所述改性纳米碳球的表面含有羟基官能团，优选地，所述羟基官能团的含量≥4wt％。6.根据权利要求1
‑
3任一项所述的电解退涂液，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳志勇，张权，贾寓真，刘国跃，薛寒，
申请(专利权)人：湖南泰嘉新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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