[发明专利]一种空冷凝汽器表面抗积灰镀层的制备方法

说明书

本发明公开了一种空冷凝汽器表面抗积灰镀层的制备方法，属于技术表面工程技术领域。包括以下步骤：在空冷凝汽器基底上施镀Ni‑P镀层作为底层，然后在Ni‑P镀层上施镀Ni‑P‑FEP镀层作为表层，得到纳米复合镀层，即为所述空冷凝汽器表面抗积灰镀层。本发明公开的制备方法环保、镀液可重复利用、科学合理、适用性强、防腐蚀效果好。制备的空冷凝汽器镀层具有防腐蚀、抗积灰性能，降低了积灰量，可以延长钢材物品的使用寿命，节约成本。

技术领域

本发明属于金属表面工程技术领域，具体涉及一种空冷凝汽器表面抗积灰镀层的制备方法。

背景技术

空冷凝汽器是我国“三北”地区燃煤、光热发电机组直接空冷系统的主要环节，直冷系统优异的节水率缓解了当地发电机组水资源高消耗的难题。然而，多扬尘、大风沙的气候环境也导致空冷凝气器积灰、堵塞严重，可使同环境条件下机组排汽压力升高，从而导致发电煤耗增大，迫使空冷凝气器每年清洗数次，既消耗稀缺的水资源、又易引发钢基铝翅片管腐蚀泄露。为此，研究具有防积灰、耐腐蚀的换热表面，减少空冷凝气器表面灰尘沉积，是降低机组发电煤耗、节约水资源的重要措施，也是本领域亟待解决的难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种空冷凝汽器表面抗积灰镀层的制备方法，使空冷凝汽器具有防积灰、耐腐蚀的换热表面，减少空冷凝汽器表面灰尘沉积，进而降低机组发电煤耗，节约水资源。

为实现上述目的，本发明提供如下的技术方案：

本发明的技术方案之一，一种空冷凝汽器表面抗积灰镀层的制备方法，包括以下步骤：在空冷凝汽器基底上施镀Ni-P镀层作为底层，然后在Ni-P镀层上施镀Ni-P-FEP镀层作为表层，得到纳米复合镀层，即为所述空冷凝汽器表面抗积灰镀层。

进一步地，在空冷凝汽器基底上施镀Ni-P镀层前对空冷凝汽器进行预处理，所述预处理的具体操作为：将空冷凝汽器表面抛光、碱洗、酸洗。

进一步地，表面抛光、碱洗、酸洗每个步骤之间用去离子水冲洗。

进一步地，所述抛光的具体操作为：空冷凝汽器翅片管表面依次经过400#、800#、1200#的SiC砂纸打磨，直到肉眼无法看见明显锈迹为止，将砂纸打磨过的样品用去离子水冲洗掉表面污垢，然后使用Φ200mm的鹿皮抛光盘和氧化铝粉末(80～150nm)对样品进行反复抛光，直至达到镜面(Ra0.005)。将抛光后的样品用去离子水冲洗，紧接着在无水乙醇溶液中超声清洗10min(超声频率为40kHz，单位面积功率为450～600W/m²)，能够有效去除基体表面油性物质，最后冷风吹干或室温晾干。

进一步地，所述碱洗的温度为60～75℃，时间为7～10min，碱洗过程中通过皂化反应和乳化作用除去基体表面的油污。碱洗前，碱洗液必须达到预定温度，将待镀样品浸在碱洗液之中浸泡，去除样品表面氧化膜，样品不碰壁，7～10min取出样品。将其在60～75℃的除盐水中进行漂洗，洗去样品表面残留碱洗液，漂洗两次后完成碱洗除油。

进一步地，碱洗所用碱洗液为混合碱液，包括以下组分：NaOH 20～30g/L、Na₂CO₃20～30g/L、Na₃PO₄ 20～40g/L、Na₂SiO₃ 5～12g/L。

进一步地，所述酸洗的时间为10～30s，酸洗所用酸洗液为稀盐酸溶液，所述稀盐酸溶液是将质量浓度为30％的HCl与H₂O按照体积比为1:1混合而成，使样品完全浸入酸洗液中，直至表面无明显锈迹与杂质，然后用去离子水洗，酸洗能有效除去细微的锈迹，同时能活化表面，因为化学镀的前提是基体表面必须具有催化活性，这样才能引发化学沉积反应，使后期施镀更加有效，另外为了清除碱洗后残留的表面氧化物、膜层或残留的吸附物质。

进一步地，所述酸洗在常温下进行。