毕业设计（论文）-金属表面硅烷化处理工艺中清洗槽设计.doc

重庆大学本科学生毕业设计（论文） 金属表面硅烷化处理工艺中清洗槽设计 学 生： 学 号： 指导教师： 专 业： 重庆大学化学化工学院 二O一三年六月 Graduation Design(Thesis) of Chongqing University Design of rinse tank in silicon alkylation treatment process of metal surface Undergraduate: Supervisor: Major: College of Chemistry and Chemical Engineering Chongqing University June 2013  摘 要 传统的硅烷化处理工艺中的清洗槽，一般都是喷淋冲洗或是浸渍溢流的方式进行清洗的，这种清洗方法不能有效的清洗异形工件死角的杂质离子，本设计是在传统工艺的基础上，主要针对提高对异形工件的清洗率而对硅烷化处理工艺中清洗槽的设计与优化。 对硅烷化处理工艺中清洗槽的设计与优化是为了减小钝化液残余液中,等离子对硅烷化处理工艺的影响，提高工作效率。本实验通过在清洗槽里加电场，在电场的作用下，加快阴阳离子的移动速率，减少了清洗时间，提高了清洗效率；通过测试金属工件表面钝化液的百分含量对硅烷化处理工艺的影响；接下来，对电压、电解时间、两极间距离以及屏蔽接地线等电场条件的优化；最后对清洗槽水的循环利用进行优化改进。 以上清洗槽的设计与优化同时用电导率与钠离子电极两种方法来测定清洗液中钝化液的含量，计算了清洗率，分析了清洗效果，结果表明：两种方法基本上是一致的，都说明了电场的存在明显提高了清洗效果，使电场的有效性更加具有说服力。并且用电导率与钠离子电极两种方法对电解条件，以及清洗槽水的循环利用进行了优化与改进，效果比较明显，进一步提高了生产效率，降低了成产成本。 关键词：清洗槽，电场，设计与优化，硅烷化处理  ABSTRACT   目 录 摘 要 I ABSTRACT II 目 录 III 1 绪论 - 1 - 1.1 硅烷化处理技术的国内外研究现状 - 2 - 1.1.1 国外研究现状 - 2 - 1.1.2 国内研究现状 - 3 - 1.2硅烷偶联剂 - 4 - 1.2.1硅烷偶联剂的结构 - 5 - 1.2.2硅烷偶联剂作用机理 - 5 - 1.3 硅烷化处理工艺 - 8 - 1.3.1 金属预处理 - 8 - 1.3.2成膜工艺 - 8 - 1.3.3成膜原理 - 9 - 1.3.4硅烷化处理工艺流程 - 9 - 1.4水洗工艺 - 9 - 1.5实验的内容与意义 - 10 - 1.5.1实验内容 - 10 - 1.5.2实验意义 - 11 - 2 实验过程和内容 - 12 - 2.1实验仪器及材料 - 12 - 2.2实验药品及试剂 - 13 - 2.3设计方案的确定 - 13 - 2.4钠离子标准曲线的绘制 - 13 - 2.4.1电导率-钠离子标准曲线的绘制 - 13 - 2.4.2钠电极-钠离子标准曲线的绘制 - 14 - 2.5电场有效性验证 - 14 - 2.6钝化液对硅烷溶液的影响 - 15 - 2.7电场条件的优化 - 15 - 2.7.1接地线优化 - 15 - 2.7.2电压优化 - 16 - 2.7.3电解时间优化 - 16 - 2.8清洗槽水循环利用 - 16 - 3 结果分析与讨论 - 17 - 3.1钠离子标准曲线 - 17 - 3.1.1电导率-钠离子标准曲线 - 17 - 3.1.2钠电极-钠离子标准曲线 - 18 - 3.2电场有效性验证结果 - 19 - 3.3钝化液对硅烷溶液的影响 - 20 - 3.4电场条件的优化 - 21 - 3.4.1接地线优化 - 22 - 3.4.2电压优化 - 22 - 3.4.3电解时间优化 - 23 - 3.5清洗槽水循环利用 - 23 - 4 结论与展望 - 26 - 4.1实验结论 - 26 - 4.2展望 - 27 - 致 谢 - 28 -  1 绪论 20世纪90年代后，我国的经济快速发展，导致了中国钢铁需求量的快速增加。 1996年中国粗钢产量突破年产1亿吨大关 ,至今已连续居世界第一产钢大国地位[1]。钢铁产业作为中国国民经济发展的重要支柱性产业，整体产业链约占中国GDP 总值的8.8%。2008年，中国粗钢产量达五亿吨，占全球产量的38%，消费量为4.5 亿吨，直接出口折合粗钢6000万吨，占世界钢铁贸易量的15%[2]。而易腐蚀是钢结构的致命缺点之一，长期处于海洋大气、工业大气等腐蚀环境下的钢结构工程一旦被腐蚀，其强度、塑性等主要力学性能指标显著下降，结构的服役状况不断