基于蒸汽作用的金属材料表面改性方法及设备技术

本发明专利技术涉及基于蒸汽作用的金属材料表面改性方法及设备。本发明专利技术的表面改性方法利用金属材料如铝、镁、钛等与H2O反应的化学特性，以饱和蒸汽或过热蒸汽为作用介质，在基体表面原位合成功能薄膜。本发明专利技术技术的显著特点是节水、减排、环保和高效，尤其是能以水作为主要的甚至唯一的工艺原料，具有污染物“零涉及”、“零排放”的优点。本发明专利技术设备由蒸汽发生器、蒸汽分配器、反应舱、集液罐、载件台及驱动电机等组成，具有安全可靠、结构简洁、使用方便等优点。利用本发明专利技术技术和设备对金属材料进行表面改性处理，可在获得高质量处理效果的同时，彻底消除现有技术对生态环境和人类健康的潜在危害，实现真正意义上的清洁生产。?

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料加工工程
，尤其涉及一种基于蒸汽作用的金属材料表面改性方法及设备。
技术介绍
表面改性是材料重要的应用技术之一，在节约材料制造成本、提升材料使役性能、拓展材料应用领域等方面发挥着巨大作用。以金属材料为例，从传统的碳素钢到现代的以镁、铝、钛等为代表的新材料，其应用无不与表面改性技术的发展密切相关。然而，现有的金属材料表面改性技术，尤其是基于材料/电解液间化学、电化学反应的表面改性技术，却存在两大缺憾:其一，以传统“浸入”模式为主，即工件待处理表面需完全浸没于溶液中才能完成反应过程；其二，过度依赖各种化学品的使用。传统“浸入”模式的最大缺陷是资源尤其是水资源的大量消耗及后续污水处理/排放量的剧增。随着单工件体积或表面积的增加，尤其是对于大体积大面积工件而言，上述缺陷更为突出。此外，由于受溶液温度的影响，“浸入”模式的温度窗口较窄(常压下一般不高于100°c)。化学品的大量添加带来的主要问题则包括:1)原材料成本增加；2)工艺尤其是配方优化难度加大；3)工艺窗口变窄，对操作人员的综合素质要求提高；4)电解液监、检测指标增多，工艺维护频次和难度加大；5)改性层的成分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于蒸汽作用的金属材料表面改性方法，其特征在于：利用金属材料与饱和蒸汽或过热蒸汽之间的反应，在金属材料表面原位合成功能膜层。

【技术特征摘要】
1.一种基于蒸汽作用的金属材料表面改性方法，其特征在于:利用金属材料与饱和蒸汽或过热蒸汽之间的反应，在金属材料表面原位合成功能膜层。2.根据权利要求1所述的基于蒸汽作用的金属材料表面改性方法，其特征在于:所述饱和蒸汽的压力为0.1-22.1MPa，对应温度为100_374°C。3.根据权利要求1所述的基于蒸汽作用的金属材料表面改性方法，其特征在于:所述过热蒸汽的压力为0.1-22.1MPa，对应温度为该压力下饱和蒸汽温度以上0.5_600°C。4.根据权利要求1所述的基于蒸汽作用的金属材料表面改性方法，其特征在于:所述饱和蒸汽的水源为自来水、蒸馏水或去离子水。5.根据权利要求1所述的基于蒸汽作用的金属材料表面改性方法，其特征在于:所述饱和蒸汽和过热蒸汽的水源为含0.5-200ml/L H2O2>2.5_75g/LNaHC03、0.5-100ml/L乙酸、0.5-100ml/L氢氟酸、0.5-100ml/L盐酸、0.5-100ml/L硝酸中至少一种的水基溶液。6.一种基于蒸汽作用的金属材料表面改性设备，其特征在于包括蒸汽发生器(I)、蒸汽分配器(2)、反应舱(3)、集液罐(4)、载件台(5)和驱动电机(6);所述蒸汽发生器(I...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永君，夏兰梅，沈军，贾书功，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：