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金属清洗剂功能原理基础知识 QuakerCMS内部培训教材编制 Lic 金属加工清洗剂的作用 金属制品的生产 使用和维修过程中 需要清洗附着在其表面上的各种污物 如加工过程中的金属屑 切削液 磨料和各种油脂 灰尘及酸 碱 盐等电解质和手汗 摩擦磨损产物和锈蚀产物等 并得到一定的清洁度 以保障加工工序的顺利进行 防止锈蚀和磨损 保证表面质量 金属加工清洗剂的种类 水基清洗剂清洗性能好 去污力强 不仅能消除金属表面的油污 同时也能清洗手汗 无机盐等污垢 此外它有不易燃 无毒 使用安全 以及良好的缓蚀防腐能力 还可以节约能源 减少环境污染 适用于机械化自动清洗 溶剂基清洗剂可分为石油溶剂清洗剂和氯化烃溶剂清洗剂 石油溶剂的主要成分是汽油 煤油或柴油等 它们有很强的去污能力 很容易洗净金属表面的污垢 但是它易燃 易挥发 对人体的中枢有较强的刺激性 长期接触会引起神经衰弱 皮肤干裂等疾病 氯化烃溶剂清洗剂的主要成分是三氯乙烯 三氯三氟乙烷或四氯化碳等 清洗能力极强 很容易清洗金属表面的油性污垢 但是这类溶剂的毒性大 对人体有害 通常用于密闭清洗 碱性或酸性清洗剂主要成分是氢氧化钠 碳酸钠 硅酸钠或磷酸钠等 通常应用于清洗黑色金属表面轻度油污和无机盐等污垢 去污机理 清洗过程是一种化学 电性及物理的错综复杂的过程 清洗过程不但与所用的清洗剂 助洗剂的结构 性质 含量 组成有关 而且也与基质的材料结构 表面状态以及粘附污物的来源 成分和性质有关 同时还受到清洗的条件 温度 机械作用 等诸因素的影响 总而言之 清洗过程是清洗剂 污物及金属表面多相界面间的反应过程 关于清洗的理论尚未彻底弄清 污垢的种类 金属加工过程中 金属表面粘附的污垢多种多样 根据污垢的物理形态 可以简单地分为液体污垢和固体污垢两大类 液体污垢包括一般的动 植物油脂及矿物油等 固体污垢主要包括水垢 铁锈 炭黑 积炭 灰尘和泥土等 而且这些污垢常常不是单独存在的 很多情况是相互交错在一起形成的混合污垢 污垢与底物的结合 机械结合力分子间作用力粘附化学键力吸附静电结合力 去污过程 洗涤剂溶液对被洗基质和污垢润湿及对二者界面之间的渗透 清洗剂中的表面活性剂使油污垢乳化 增溶 分散 使得污垢与固体表面分离 并分散或乳化于洗涤介质中 通常是水 防止已被乳化的油性污垢和已分散的固体污垢重新再沉积于基质表面 洗涤过程是一个可逆过程 分散和悬浮于介质中的污垢也有可能重新沉积于固体表面 这一过程称为污垢再沉积作用 去污过程示意图 吸附 卷离 乳化分散 基质 污垢 洗涤剂 溶剂 基质 洗涤剂 溶剂 污垢 洗涤剂 溶剂 基质 洗涤剂 溶剂 水基质 水 洗涤剂 溶剂 水 基质 水基质 水 加热 表面活性剂 表面活性剂是一种具有双亲结构的特殊分子 具有界面吸附 定向排列 生成胶束等特性 从而可显著改变界面的性质 使得表面活性剂具有洗涤 润湿 渗透 分散 乳化 增溶 起泡 稳泡 柔软 抗静电 抗腐蚀 杀菌等功能特性 疏水基亲水基 疏水基亲水基 阴离子型 阳离子型 结构模型 表面活性剂的分类 表面活性剂的分类方法很多 最常用的是根据亲水基的类型来分 视表面活性剂溶于水后是否电离以及电离后亲水基所带电荷的符号 可将表面活性剂分为阴离子 阳离子 两性离子和非离子 清洗剂用助剂 清洗剂是一种多组分的混合体系 其中最重要的活性组分是表面活性剂 但是仅有表面活性剂往往是不够的 为了改善清洗效果 充分发挥表面活性剂的清洗力 还需要加入各种助剂 如助洗剂 缓蚀剂 助溶剂 消泡剂 稳定剂等 助洗剂作用 降低水中的钙镁离子的浓度稳定洗涤液的PH值对污垢起分散作用与表面活性剂有协同效应 缓蚀剂作用机理 生成致密的氧化膜生成难溶的盐类保护膜注意 介质中氧气的存在对缓蚀剂的加强作用 如苯甲酸钠 有氧时生成不溶性的三价铁盐 可以保护金属 如果没有氧时则生成二价可溶性铁盐 生成难溶的络合物覆盖膜注意 某些缓蚀剂当用量不足时 不仅不能缓蚀 反而加速腐蚀 因为此时不能使金属全部钝化 于是腐蚀便集中于这些尚未钝化的区域内 并且由于钝化区可作阴极 而阴极面积大增 造成小阳极对大阴极 此时阳极区电流密度增大 磨蚀剧烈发生 引起严重深度腐蚀 这类缓蚀剂多为阳极缓蚀剂 如NaNO2 Na2Cr