[发明专利]低碳型交流电化学除油工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属表面处理技术领域中的由传统的采用直流电进行除油工作的“直流电化学除油方法”向采用交流电进行除油工作的一种“低碳型交流电化学除油方法”，是在工艺理念和操作技术上全面进步的换代型工艺方法。

背景技术

在本发明“低碳型交流电化学除油工艺方法”诞生之前，相关的生产厂家一直延续着对在加热状态中的除油溶液中，对金属工件进行着化学除油或传统的采用直流电进行的电化学除油作业。由于传统观念中的电化学除油工艺方法仍需对溶液在加热中进行除油工艺操作，除此之外，上面陈述的一些相对陈旧的对金属工件进行化学或直流电化学除油工艺方法，都还存在着在工艺实施过程中用于加热工艺溶液的能耗大、工艺历时长的缺点。传统的直流电化学除油工艺方法在操作过程中也还存在着需要将零散工件逐个地人工接通电源的繁琐，以及金属工件在直流电化学除油过程中，会产生严重地降低金属工件机械强度的″氢脆″问题的困扰。终使尚在幼稚阶段的原传统的直流电化学除油工艺方法，一直处于有其名而无其实的尴尬境地。在这样的背景技术中，发明人在重新梳理和反思传统的直流电化学除油工艺方法的优势方面和仍然存在的不足之处基础上，拓展了在交流电控制下的新型电化学除油工艺进行时电解液中的电极界面在极化过程中的一些新理论。终于研发出一种由多项优秀素质堆砌成的在不需要加温的自然温度的工艺溶液中，就能出色地完成对金属工件工艺界面除油任务的节约能源的″低碳型交流电化学除油工艺方法″，在科技进步和谐的社会环境中破茧而出了。

发明内容

低碳型交流电化学除油工艺方法是利导电状态对偶电极在电解液中所形成的长程电场力，使处于电解液中相对独立的金属工件在“液导”和“电位分压”原理作用下产生与对偶电极相对应的极性和电位关系，从而免除了传统电化学除油工艺过程中对工件的联接导线的繁琐。使低碳型交流电化学除油工艺方法适宜对金属卷材工件的除油作业成为流水线式大、中型生产线的环节工程。与这种除油作业方法相配套的设施包括：装有能够保证工艺所需的循环流量除油电解液的交流电化学除油工艺池，池内设置有根据生产能力所安置的单相或三相对偶电极组及被除油的金属工件和相应的可控制的工艺供电设备等设施，构成了低碳型交流电化学除油工艺方法实施的硬件体系。低碳型交流电化学除油是建立在采用交流电进行电化学除油的全新概念中的一种电化学除油工艺的进步型方法。小规模的低碳型交流电化学除油作业可采用2.5～3.5V的单相交流电进行工艺供电；作为与相应生产线相配套的较大规模的低碳型交流电化学除油作业，则采用相电压为2.5～3.5V的三相交流电进行工艺供电。这种电化学除油工艺理论是建立在单相或三相交流电位控制中的对偶电极，在由除油溶液组成的电解液中形成了同步于交流电变化的″长程电场力″，并按电极与电解液中置入的在一定程度上具有相对独立导体<金属工件>间的″液导″和″电位分压″原理，使除油电解液内的金属工件的相对界面电位，紧紧地跟随着交流电源所输出的电位变化规律，同步地显示出与相应电极相对极性的电位变化。当一个电极界面上的电位为正时，距离该电极最近的金属工件界面上的电位为负；当这个电极界面的电位为负时，距离该电极最近的金属工件界面上的电位则为正。当金属工件瞬间处于相对的阳极电位时，由工件界面离子双电层形成了阳极极化过电位。当这个过电位的能量大到一定程度时，使莅临工件电极界面最贴近的一层极性水分子，首次被解体即被极化电离为氢氧根离子OH^-和氢离子H⁺。

由极性水分子在阳极极化电离出来的氢离子H⁺在长程电场力的作用下，向阴极移动；氢氧根离子OH^-则在该工件界面足够强大的阳极极化过电位作用下，被进一步解体即再次被极化电离分裂成为氢离子H⁺和氧离子O^2-。

次生的氢离子又在长程电场力的作用下奔向阴极去完成同时发生的阴极反应。剩余的氧离子O^2-继续在强大的阳极极化过电位所形成的场力作用下失去电子，变成了新生态的原子氧，继而在同类物质″类聚″的理论规律中，每两个原子氧又立即结合成分子氧O₂，并以气体状态从瞬间的工件阳极界面析出。