金属钴在水溶液中的浸出研究-大摘要

.学习编号：200807030219HEBEI UNITED UNIVERSITY毕业论文摘要汉英翻译greduate thesis论文题目：水溶液中金属钴的浸出研究学生姓名：孙晓波专业课：08两班研究所：化学工程学院导师：张秀玲教授2011年6月5日整理文件摘褥子在加工中，切割(磨削)仍然是最终形成零件的主要工艺手段。硬质合金作为应用最广泛的高速加工刀具材料类型，在各种产业领域的地位越来越重要。这些材料通常由碳化钨(WC)和金属钴(Co)组成，它们是碳化物中高温碳化物的粘合剂，会影响硬质合金中碳化物的坚固性和耐震性。碳化钨的硬度高、高温，但韧性不足，因此使用钴粘结剂结合碳化钨，可以提高韧性，成为硬度高、能承受大部分切削中切削力的合金材料。煤灰中钴的含量在一定程度上，我国钴资源很短缺，价格很贵。硬质合金中钴的含量直接影响刀具的各种性能和使用寿命。硬质合金容易扩散和磨损，钴含量减少。高速切削中使用了大量水基切削液，切削液中的一些添加剂浸出了硬质合金中的钴。作为硬质合金粘结剂，钴的浸出可以大大降低硬质合金刀具的机械冲击和寿命。有效地保持刀的钴成分，延长硬质合金刀具的寿命是一个重要问题。与此同时，切削液废液中钴的含量高，容易污染环境，对工人的身体健康造成巨大危害。近年来，环境的改善和保护成为人类共同的责任，减少对环境的危害的方法已经成为加工行业的又一个新课题。特别是20世纪80年代以后，对生态环境的意识进一步加强，对金属切削液提出了新的环境保护要求。从提高硬质合金刀具寿命和切削液的环境特性来看，研究硬质合金中钴的浸出机制，找出减少或避免刀具中钴浸出的有效方法是非常重要的。本主题主要以电导率的测定方法研究了其他切削液添加剂。本文采用电化学方法降低切削液中金属钴的氧化溶解程度，测量了不同添加剂水溶液中金属钴粉的电导率和电动势，并采用正交试验方法和电化学数据结合图分析了不同添加剂对金属钴氧化溶解的影响，估算了其机理。电解质溶液的电导率表示离子导电性，因此，随着溶液电导率的变化，离子的种类和数量会发生变化，通过研究金属钴浸泡在不同悬浮液中前后电导率的变化，可以表征溶液中离子数的变化，说明金属钴在添加剂溶液中的氧化溶解程度。本实验将相同浓度的不同溶液对钴的影响分为两个阶段：第一阶段，将相同浓度的相同溶液对钴的影响分为两个阶段。用10，000分之1的天平计量实验药品，用蒸馏水作为溶剂，使用质量浓度为0.1%、0.5%、1.0%的硼砂溶液，质量浓度为0.1%、0.5%、1.0%的碳酸钠溶液，质量浓度为0.1%、0.5%研磨钴，用砂纸研磨钴，使其没有光泽，不生锈。在50毫升的蒸馏水中加入一个金属钴，在上面制造的溶液中分别加入大小相同的金属钴，在室温下浸泡，定期测定上等液的电导率。浸泡实验表明，三乙醇胺可以从硬质合金刀具表面浸出钴。三乙醇胺的结构如下：三乙醇胺的氮原子和三个羟基的氧源都有多个孤电子，因此形成了Co2螯合反应和相对稳定的螯合物质，溶液呈粉红色，溶液中钴离子浓度增大时，配合物的浓度呈紫色。这种螯合反应随着切削过程的进行，加速了硬质合金刀具中钴的浸出，增加了硬质合金磨损量。油酸三乙醇胺是油酸和三乙醇胺反应生成的化合物，由于分子中羟基减少，分子组成大，与二氧化碳的配位反应能力降低，因此油酸三乙醇胺溶液抑制了硬质合金工具中钴的浸出。但是油酸三乙醇胺溶液浓度增加，羟基增多，促进钴浸出。在蒸馏水中，二氧化碳可以与水分子相等，形成Co(H2O)62复合物，但这种复合物不稳定。碳酸钠溶液的电导率随时间变化不大。浸在钴切片后表面没有明显变化，碳酸钠溶于水后溶液碱化，碳酸钠达到水解平衡后，溶液中OH-的浓度也趋于稳定，因此相应Co2的浓度不再增加。亚硝酸钠抑制硬质合金刀具表面钴的浸出。亚硝酸钠是氧化剂强的氧化剂，使钝化金属钝化，亚硝酸钠溶液使钴钝化，在硬质合金表面形成氧化层。这种氧化物层对硬质合金起保护作用，抑制钴的浸出。硼砂的化学方程式为Na2B4O710H2O，是无色半透明结晶或白色结晶粉末。硼砂是一种强弱酸性盐，溶于水，在水溶液中水解，表现出很强的碱性。硼砂容易溶于水，其溶液以B4O5(OH)42-的水解表示碱性。随着硼砂浓度的提高，水解程度逐渐降低，溶液中的oh-浓度也逐渐减少。溶液中能与钴离子反应的离子只有o-，与钴离子的络合能力比三乙醇胺明显弱。随着他们浓度的降低，钴变成钴离子的能力逐渐减弱，与钴结合的可能性也逐渐减少，溶液中钴离子的浓度逐渐减少。本实验所用的溶液包括碳酸钠、亚硝酸钠、三乙醇胺、硼砂、三乙醇胺十二酸盐、三乙醇胺油酸、醇酸钠肥皂。三乙醇胺，1%油酸三乙醇胺可以从硬质合金刀具表面浸出钴。亚硝酸钠、碳酸钠、硼砂、三乙醇胺十二烷基酯和钠肥皂抑制硬质合金刀具表面钴的浸出。其中硼酸盐润滑剂添加剂是优良的耐磨性和减摩、优良的防锈防腐、热氧化稳定性、良好的密封性能、无毒无毒的润滑剂添加剂。因此硼砂是金属合金刀具防锈剂的优化。ABSTRACTIn machining，The cutting(grinding)Cut is still part of The final form of The main process means。carbide as the most widely used high-speed cutting tools materials，Has an increasingly important position in various industrial fields . suchtungsten carbide、High hardness、High temperature but the lack of toughness、people use cobalt binder tungsten carbide combine togess carbide prone to spreadwear and tear，resulting in reduction Cobalt content . in high-speed machining process，But also a lot of water-based how to effectively keep knife which the cobalt Composition，improve life carbid cutting tools is an important issue concern . at the same timein recent、Improving and protecting the environment has become common response mankind、How to reduce harm to the environment has become thheespecally since the 1980 s，Due to the further strengthening peoples awareeness the ecological environment of metal cutting fluid also proposesthe main subject of the study conducted conductivity measurement methods for different cutting fluid addities。in order to reduce degree oxidation of Dissolve metal cobalt in cutting fluid using electro chemical methods，By measureing electrical conductionShow that its ion conductivity，the conductivity of solution change ion type and quantity of change，It can so