一种耐腐蚀抗污垢的传热表面及其制备方法技术

一种耐腐蚀抗污垢的传热表面及其制备方法，属于表面处理及制备方法。传热表面是在硫酸镍主盐和次亚磷酸钠还原剂中加入硫酸铜主盐，PTFE乳液，碳氟阳离子表面活性剂和柠檬酸钠络合剂、乙酸铵缓冲剂；制备方法是将硫酸镍、硫酸铜主盐分别用去离子水溶解后，在搅拌下，分别加入用去离子水溶解的柠檬酸钠络合剂和乙酸铵缓冲剂；将上述得到的两种溶液充分混合均匀，并加入用去离子水溶解的次亚磷酸钠还原剂；再加入用碳氟阳离子表面活性剂分散均匀的PTFE乳液，充分混合均匀；用氢氧化钠调整上述混合溶液的PH值为：8.8～9.2；在80～90℃的温度下即可在活化后的工件表面上形成具有耐腐蚀抗污垢性能的Ni-Cu-P-PTFE非晶态合金传热表面。其方法简单，操作方便，使用效果好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种抑制热交换器污垢粘附的传热表面及其制备方法，特别是。
技术介绍
热交换器表面污垢的沉积是一个固有而又严重的问题，广泛存在于工业生产的许多领域中，调查显示90%以上的换热表面都存在不同程度的污垢问题。这些污垢的沉积不但恶化了换热面的传热条件，降低了传热效率；还会使流体通道减小，增加流体阻力，消耗更多的功率，严重地影响了换热设备的正常运行，造成了巨大的经济和能源损失。目前，现有抗垢的常规方法一般采用水处理法、化学清洗法和涂层法。其中，水处理法需要增设软化水处理设备，结构复杂，增加成本，并且时效性较差；化学清洗法虽然除垢效果显著，但由于添加了化学药剂，不仅污染环境，还可能造成对换热设备的腐蚀；涂层法在提高热交换器表面抗垢性能的同时，又不可避免的降低了热交换器传热表面的其它性能。例如在热交换器传热表面涂覆PTFE和通过化学镀的方法制备N1-P-PTFE非晶镀层， 虽然可使热交换器表面产生较好抗垢效果，但前者是非金属材料，耐腐蚀性强，但导热性极差；后者是合金镀层，导热性虽然得到明显改善，但耐腐蚀性一般，尤其是在含氯离子的腐蚀性工况下，耐蚀性较差。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种方法简便，导热性高， 耐腐蚀性好的耐腐蚀抗污垢的传热表面及其制备方法。技术方案本专利技术的目的是这样实现的耐腐蚀抗污垢粘附的传热表面由硫酸镍(NiSO4 · 6H20)主盐，次亚磷酸钠(NaH2PO2 · H2O)还原剂参与反应形成，在所述的硫酸镍 (NiSO4 · 6H20)主盐和次亚磷酸钠(NaH2PO2 · H2O)还原剂中加入硫酸铜(CuSO4 · 5H20)主盐、 固含量60被％的PTFE乳液、碳氟阳离子表面活性剂(FC-4)、柠檬酸钠(C6H5Na3O7CH2O)络合剂和乙酸铵(NH4AC)缓冲剂；所述的硫酸镍(NiSO4 · 6H20)主盐为25g/L，硫酸铜(CuSO4 · 5H20)主盐为1. Og/L，次亚磷酸钠(NaH2PO2 · H2O)还原剂为30g/L，固含量60wt%的PTFE乳液为4_16ml/L，碳氟阳离子表面活性剂(FC-4)为O. 15-0. 4g/L，柠檬酸钠(C6H5Na3O7 · 2H20)络合剂为45g/L，乙酸铵 (NH4AC)缓冲剂为 40g/L。本专利技术用于耐腐蚀抗污垢粘附的传热表面制备方法Cl)首先将25g/L的硫酸镍(Ni SO4 ·6Η20)、1. Og/L的硫酸铜(CuSO4 ·5H20)主盐分别在去离子水中充分溶解，得到A溶液和B溶液；(2)在充分搅拌下的A溶液中加入用去离子水溶解的45g/L的柠檬酸钠 (C6H5Na3O7 · 2H20)络合剂混合均匀，充分搅拌，得到C溶液；(3)在充分搅拌下的B溶液中加入用去离子水溶解的40g/L的乙酸铵(NH4AC)缓冲剂，充分搅拌均匀，得到D溶液；(4)在充分搅拌下的C溶液中加入D溶液，充分搅拌均匀，得到E溶液；(5)在充分搅拌下的E溶液中加入用去离子水溶解后的30g/L的次亚磷酸钠 (NaH2PO2 · H2O)还原剂，充分搅拌均匀，得到F溶液；(6)称取4-16ml/L的固含量60wt%的PTFE乳液，在搅拌的同时加入用去离子水在缓慢加热的状态下充分溶解的O. 15-0. 4g/L碳氟阳离子表面活性剂(FC-4)，充分搅拌，混合均匀，得到G溶液；(7)在充分搅拌下F溶液中加入G溶液，充分搅拌均匀，得到H溶液；(8)用氢氧化钠调整H溶液的PH值为8.8 9. 2 ;在80 90°C的温度下即可在活化后的工件表面上形成具有耐腐蚀抗污垢性能的N1-Cu-P-PTFE非晶态合金传热表面。有益效果，由于采用了上述方案，利用化学镀的方法，在热交换器传热表面覆盖有 N1-Cu-P-PTFE非晶态合金镀层。以磷作为促进非晶形成相，添加金属铜，能进一步促进镀层的非晶态形成能力，同时提高镀层的导热性和热稳定性；添加PTFE粒子，降低镀层的表面能，减小成垢晶核的粘附能力，抑制污垢的沉积。在腐蚀性且污垢聚集严重的工况下，将该抗污垢粘附的传热表面用于换热器表面，污垢的沉积量比N1-P-PTFE镀层传热表面减少约 21. 67%，同时耐腐蚀性提高30%左右。本专利技术方法简单，操作方便，使用效果好，导热性高， 耐腐蚀性好。具体实施方式实施例1 :耐腐蚀抗污垢粘附的传热表面，由硫酸镍(NiSO4 · 6H20)主盐，次亚磷酸钠(NaH2PO2 · H2O)还原剂参与反应形成，在所述的硫酸镍(NiSO4 · 6H20)主盐和次亚磷酸钠 (NaH2PO2 · H2O)还原剂中加入硫酸铜(CuSO4 · 5H20)主盐、固含量为60wt% PTFE乳液、碳氟阳离子表面活性剂(FC-4)、柠檬酸钠(C6H5Na3O7 · 2H20)络合剂和乙酸铵(NH4AC)缓冲剂；本专利技术用于耐腐蚀抗污垢粘附的传热表面制备方法1、按硫酸镍(NiSO4· 6H20)主盐为25g/L，硫酸铜(CuSO4 · 5H20)主盐为1. Og/L，次亚磷酸钠(NaH2PO2 · H2O)还原剂为30g/L，固含量60wt%的PTFE乳液为12ml/L，碳氟阳离子表面活性剂(FC-4)为O. 3g/L，柠檬酸钠(C6H5Na3O7 ·2Η20)络合剂为45g/L，乙酸铵(NH4AC)缓冲剂为40g/L称取原料；2、将25g/L的硫酸镍(NiSO4· 6Η20)、1· Og/L的硫酸铜(CuSO4 · 5H20)主盐分别用去离子水在缓慢加热的状态下充分溶解，得到A溶液和B溶液；3、充分搅拌步骤2得到的A溶液，并在搅拌的同时加入用去离子水溶解的45g/L的柠檬酸钠(C6H5Na3O7 · 2H20)络合剂，充分搅拌，混合均匀，得到C溶液；4、充分搅拌步骤2得到的B溶液，并在搅拌的同时加入用去离子水溶解的40g/L的乙酸铵(NH4AC)缓冲剂，充分搅拌，混合均匀，得到D溶液；5、充分搅拌步骤3得到的C溶液 ，并在搅拌的同时加入步骤4得到的D溶液，充分搅拌， 混合均匀，得到E溶液；6、充分搅拌步骤5得到的E溶液，并在搅拌的同时加入用去离子水溶解的30g/L的次亚磷酸钠(NaH2PO2 · H2O)还原剂，充分搅拌，混合均匀，得到F溶液；7、称取12ml/L的固含量60wt%的PTFE乳液，在搅拌的同时加入用去离子水在缓慢加热的状态下充分溶解的O. 3g/L碳氟阳离子表面活性剂(FC-4)，充分搅拌，混合均匀，得到G 溶液；8、充分搅拌步骤6得到的F溶液，并在搅拌的同时加入步骤7得到的G溶液，充分搅拌， 混合均匀，得到H溶液；9、用氢氧化钠调整H溶液的PH值为8.8 9. 2，并在搅拌的同时加入去离子水，使溶液量达到设定的体积即得到含有约为25g/L的硫酸镍(NiSO4 · 6H20),1. Og/L的硫酸铜 (CuSO4 · 5H20)，30g/L 的次亚磷酸钠(NaH2PO2 · H2O)，45g/L 的柠檬酸钠(C6H5Na3O7 · 2H20)， 12ml/L的固含量60wt%的PTFE乳液，O. 3g/L的碳氟阳离子表面活性剂(FC-4);将活化后的工件放入上述混合溶液中，在80 90°C的温度下即可在工件表面形成具有耐腐蚀抗污垢性能的N1-Cu-P本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐腐蚀抗污垢的传热表面，其特征在于：耐腐蚀抗污垢的传热表面，由硫酸镍（NiSO4·6H2O）主盐，次亚磷酸钠(NaH2PO2·H2O)还原剂参与反应形成，在所述的硫酸镍（NiSO4·6H2O）主盐和次亚磷酸钠(NaH2PO2·H2O)还原剂中加入硫酸铜（CuSO4·5H2O）主盐、固含量60wt%的?PTFE乳液、碳氟阳离子表面活性剂（FC?4）、柠檬酸钠(C6H5Na3O7·2H2O)?络合剂和乙酸铵（NH4AC）缓冲剂；所述的硫酸镍（NiSO4·6H2O）主盐为25g/L，硫酸铜（CuSO4·5H2O）主盐为1.0g/L，次亚磷酸钠(NaH2PO2·H2O)还原剂为30g/L，固含量60wt%的PTFE乳液为4?16ml/L，碳氟阳离子表面活性剂（FC?4）为0.15?0.4g/L，柠檬酸钠(C6H5Na3O7.2H2O)络合剂为45g/L，乙酸铵（NH4AC）缓冲剂为40g/L。

【技术特征摘要】
1.一种耐腐蚀抗污垢的传热表面，其特征在于耐腐蚀抗污垢的传热表面，由硫酸镍(NiSO4 · 6H20)主盐，次亚磷酸钠(NaH2PO2 · H2O)还原剂参与反应形成，在所述的硫酸镍(NiSO4 · 6H20)主盐和次亚磷酸钠(NaH2PO2 · H2O)还原剂中加入硫酸铜(CuSO4 · 5H20)主盐、固含量60被％的PTFE乳液、碳氟阳离子表面活性剂(FC-4)、柠檬酸钠(C6H5Na3O7CH2O)络合剂和乙酸铵(NH4AC)缓冲剂； 所述的硫酸镍(NiSO4 · 6H20)主盐为25g/L，硫酸铜(CuSO4 · 5H20)主盐为1. Og/L，次亚磷酸钠(NaH2PO2 · H2O)还原剂为30g/L，固含量60wt%的PTFE乳液为4_16ml/L，碳氟阳离子表面活性剂(FC-4)为O. 15-0. 4g/L，柠檬酸钠(C6H5Na3O7. 2H20)络合剂为45g/L，乙酸铵(NH4AC)缓冲剂为 40g/L。2.一种耐腐蚀抗污垢的传热表面的制备方法，其特征在于 Cl)首先将25g/L的硫酸镍(NiSO4 ·6Η20)、1. Og/L的硫酸铜(CuSO4...

【专利技术属性】
技术研发人员：程延海，朱真才，陈衡阳，彭玉兴，杨金勇，付顺玲，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：