[发明专利]一种高磷化学镀Ni-P-PTFE憎水镀层及其制备方法

说明书

一种高磷化学镀Ni‑P‑PTFE憎水镀层及其制备方法，先对基体进行预处理，然后将基体浸泡在预镀液中，在基体表面预镀Ni‑P合金镀层；再将基体浸泡在化学镀液中，在Ni‑P合金镀层上化学镀Ni‑P‑PTFE镀层，即在基体表面得到高磷化学镀Ni‑P‑PTFE憎水镀层。该方法步骤简单、操作方便、成本低、效率高，适于工业化生产使用，制得的镀层孔隙率极低，憎水性能优异，镀层磷含量高，且镀层为非晶结构，耐蚀性能优良，适于在石油工业常减压炼化换热设备环境下使用，可有效地提高炼化设备的耐腐蚀性能，从而解决常减压装置炼化换热器设备腐蚀速率过快等问题，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于化学镀层技术领域，具体涉及一种高磷化学镀Ni-P-PTFE憎水镀层及其制备方法。

背景技术

石油化工各类设备腐蚀中，尤其是炼厂冷换设备的腐蚀，近几年表现尤为突出，严重影响设备的使用寿命，造成巨大的经济损失。水分是造成设备各类腐蚀的必要条件，尽管原油经过脱水处理，但仍不可避免地会有少量水与原油形成乳化液，悬浮在原油中，与HCl及H₂S气体结合腐蚀基体。目前，国内外针对冷换设备腐蚀采取的防腐措施主要有添加缓蚀剂、有机涂层防腐、材料升级等，近年来也有使用化学涂镀层的相关报道。憎水镀层是一种在镀层表面获得强烈斥水性的膜层，这样腐蚀环境中的水性分子就不容易对设备构成腐蚀威胁；而高磷化学镀是一种非晶Ni-P镀层，没有晶界，所得镀层具有良好的耐蚀性能。上述措施在一定程度上抑制了腐蚀的速度，但并没有从根本上解决设备的腐蚀问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高磷化学镀Ni-P-PTFE憎水镀层及其制备方法，以解决常减压装置炼化换热器设备腐蚀速率过快等问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种高磷化学镀Ni-P-PTFE憎水镀层的制备方法，包括以下步骤：

1)预镀Ni-P合金镀层

将经过预处理的基体浸泡在预镀液中，在基体表面预镀Ni-P合金镀层；

其中，预镀液中各原料的含量为：NiSO₄·6H₂O 20～30g/L、NaH₂PO₂·H₂O 25～40g/L、乳酸15～20g/L、柠檬酸4～10g/L、甘氨酸2～8g/L、丁二酸8～15g/L、醋酸钠12～20g/L、KIO₃0.01～0.05g/L；预镀液的pH值为4.5～5；

2)化学镀Ni-P-PTFE镀层

将经过预镀Ni-P合金镀层的基体浸泡在化学镀液中，在Ni-P合金镀层上化学镀Ni-P-PTFE镀层，在基体表面得到高磷化学镀Ni-P-PTFE憎水镀层；

其中，化学镀液中各原料的含量为：NiSO₄·6H₂O 20～30g/L、NaH₂PO₂·H₂O 25～40g/L、乳酸15～20g/L、柠檬酸4～10g/L、甘氨酸2～8g/L、丁二酸8～15g/L、醋酸钠12～20g/L、KIO₃ 0.01～0.05g/L、OP-100.4～0.6mL/L；聚四氟乙烯10～20g/L；化学镀液的pH值为5.5～7。

在步骤1)进行前先对基体进行预处理，具体为：先对基体进行除油除锈处理，然后水洗，再对基体进行硫酸活化处理。

所述的硫酸活化处理具体为：在室温下将基体浸泡在质量分数为8～12％的硫酸中，直至基体表面均匀的产生气泡为止。

所述的基体为碳钢或20#钢基体。

步骤1)中的施镀温度为83～87℃；施镀时间为55～65min。