[发明专利]一种铁基耐磨复合氧化膜在审
申请号: | 201610391758.1 | 申请日: | 2016-06-06 |
公开(公告)号: | CN107460466A | 公开(公告)日: | 2017-12-12 |
发明(设计)人: | 李力;刘莉 | 申请(专利权)人: | 湖北荣太炊具有限公司 |
主分类号: | C23C22/07 | 分类号: | C23C22/07 |
代理公司: | 浙江翔隆专利事务所(普通合伙)33206 | 代理人: | 张建青 |
地址: | 432800 湖*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 耐磨 复合 氧化 | ||
技术领域
本发明涉及铁基体表面的氧化膜,具体地说是一种铁基耐磨复合氧化膜。
背景技术
铁在使用过程中很容易生锈。当铁制成铁锅等烹调器具时,由于烹调器具在使用时会接触到许多盐、醋等化学物质,这些物质会腐蚀铁,为了防止这一点,人们在铁表面氧化处理形成一层氧化膜,使得铁表面呈黑色。
所述的黑色氧化膜通常由FeO、Fe3O4和Fe2O3三层组成,其分布状况是靠近基体的是灰色的氧化亚铁(FeO),中间层是蓝黑色的磁性氧化铁(Fe3O4),最外层是少量红棕色的三氧化二铁(Fe2O3),其中以α-Fe2O3为主。FeO层最厚,约占整个氧化膜厚度的90%。目前形成前述氧化膜所用的加工方法为:将铁基体置于熔融的强碱性熔液中进行氧化,温度在400-450℃,氧化膜的孔隙小,由于熔液呈碱性,对生成的氧化膜孔隙无溶解能力,当氧化膜的厚度在2-5微米时,孔隙就被封闭,氧化膜的厚度就不再增加。采用目前的加工方法,氧化膜的厚度通常在2-5微米。也正是由于氧化膜的厚度较薄,其防锈性能低,耐蚀性差,耐酸性也差,耐磨度也很低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷,提供一种浸泡在酸性处理液中进行化学反应生成的铁基复合氧化膜,其厚度最大可达100微米左右,以提高复合氧化膜的防锈性能、耐磨性能、耐高温性能及硬度,尤其是耐磨性能。
为此,本发明采用如下的技术方案:一种铁基耐磨复合氧化膜,其采用铁基体浸泡在酸性处理液中进行化学反应生成,浸泡温度控制在95-102℃,浸泡时间为20-70分钟,该酸性处理液的配制方法如下:在水中先加入H3PO4,然后加入FeO、MnO2和NaNO3,搅拌形成酸性处理液;
上述FeO的添加量为10-30g/L,MnO2的添加量为10-30g/L,H3PO4的添加量为30-70g/L,NaNO3的添加量为2-20g/L。
本发明所述的铁基体可以为除油、除锈后的钢板或铸铁,锰可以明显提高复合氧化膜的耐磨性能。由于本发明所用的处理液呈酸性,对氧化膜的孔隙具有溶解能力,从而可以使氧化膜的厚度最大可达100微米左右。本发明的复合氧化膜呈深黑色。
作为对上述技术方案的进一步完善和补充,本发明采取以下技术措施:
所述复合氧化膜的厚度为10-100微米,优选为30-60微米。
浸泡温度优选控制在96-98℃。
浸泡时间优选为30-50分钟。
所述FeO的添加量优选为16-24g/L。
所述MnO2的添加量优选为16-24g/L。
所述H3PO4的添加量优选为40-60g/L。
所述NaNO3的添加量优选为6-16g/L。
本发明具有以下有益效果:本发明在铁基体表面形成的氧化膜,其厚度最大可以达到100微米左右,使防锈性能、耐磨性能、耐高温性能及硬度均得到了很大的提高,也使其与涂料之间具有较好的结合力,特别是耐磨性能得到很大的提高。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
实施例1
铁基耐磨复合氧化膜,其采用铁基体浸泡在酸性处理液中进行化学反应生成,浸泡温度控制在96℃,浸泡时间为30分钟,该酸性处理液的配制方法如下:在水中先加入H3PO4,然后加入FeO、MnO2和NaNO3,搅拌形成酸性处理液;上述FeO的添加量为16g/L,MnO2的添加量为16g/L,H3PO4的添加量为40g/L,NaNO3的添加量为6g/L。
得到的复合氧化膜的厚度为30微米。
实施例2
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