[发明专利]一种不锈钢表面粗化处理的方法

说明书

本发明属于材料表面处理技术领域，具体涉及一种不锈钢表面粗化处理的方法，包括以下步骤：1)砂面处理：将经过前处理的不锈钢浸入到砂面处理剂中，在不锈钢表面形成微米级粗糙面；2)表面清洗：将步骤1)所得不锈钢浸入到强酸清洗液中，清洗表面疏松无附着力的铜及氯化亚铜吸附层，显露不锈钢表面的微米级粗糙面；3)显砂处理：将步骤2)所得不锈钢浸入到显砂处理液中，在不锈钢微米级粗糙面上形成纳米级粗糙面；4)表面调整：将步骤3)所得不锈钢浸入到表面调整液中，显露不锈钢从微米级到纳米级的粗糙面。本发明可以粗化形成具有1‑40μm到10‑400nm的粗糙面，能够有效提高不锈钢与表面附着物的附着力，增加其结合强度。

技术领域

本发明属于材料表面处理技术领域，特别涉及一种不锈钢表面粗化处理的方法。

背景技术

不锈钢材质稳定，不易被氧化和腐蚀，并且具有很强的硬度及耐摩擦力，目前逐渐被数码通讯设备、电子电器制造等领域所青睐，然而不锈钢因其特殊的性能又具有难加工等弊端，使不锈钢在表面粗化方面受到了很大限制。经粗化的不锈钢可以应用于多种领域，如材料领域运用多孔性的不锈钢过滤器做氢的同位素的分离和储存，卫生领域采用多孔性不锈钢注入抗菌物质以达到减少细菌污染的目的，医学领域利用多孔性不锈钢做药物载体，并通过改性增强其与生物体的相容性，数码通讯领域将经过粗化处理的不锈钢纳米注塑形成中框，增加通讯设备的性能强度以及产生更优异的外观等等。

传统的不锈钢表面加工就是通过机械打磨、喷砂或者使用强酸如硝酸、氢氟酸、铬酸等腐蚀性药剂进行化学或电化学处理，随着人们环保意识的提高，以及目前对不锈钢表面粗化要求程度的提高，市场上涌现出各种不锈钢表面粗化处理的方法，如专利CN101215703A、专利CN101215699A等采用无机强酸和有机酸在加温的条件下对不锈钢表面进行洗白砂面处理，专利CN104117833B采用等离子电解、激光打磨的方式来实现不锈钢表面粗化，专利CN102234806B采用三氯化铁、盐酸、硝酸等在中温下实现了对不锈钢表面蚀刻粗化，专利CN105002499A、专利CN103163004A、专利CN101368889A等采用以苦味酸为主体，搭配氯化铜、氯化铁、盐酸、硝酸等来腐蚀不锈钢表面以达到粗化表面、显现晶相的目的。此类腐蚀粗化除氯化铁蚀刻体系外，多是以消光、裸露晶格为目的，很难达到对不锈钢表面产生较为强烈的粗化，氯化铁蚀刻体系又腐蚀性太强，如果不进行遮蔽，则会对不锈钢进行整体腐蚀消耗，同样难以达到粗糙度很大的粗糙面。

有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种不锈钢表面粗化处理的方法，本发明采取分步腐蚀法在不锈钢表面产生了多层次的粗糙面，粗糙度Ra从1-40μm的微米级层次递加到10-400nm的纳米级，并且每个层次的粗糙面均基本是均匀存在的。

为了能够实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种不锈钢表面粗化处理的方法，包括如下步骤：

1)砂面处理：将经过前处理的不锈钢浸入到以酸性氯化铜为主体的砂面处理剂中进行砂面粗化处理，在不锈钢表面形成微米级粗糙面，其中所述的砂面处理剂是以氯化铜、盐酸、有机小分子羧酸、唑类缓蚀剂、润湿剂复配而成。

砂面处理步骤采取300-500g/L的氯化铜，20-200g/L的有机小分子羧酸，1-10g/L的唑类缓蚀剂，1-10g/L的低泡润湿剂在70-90℃下腐蚀1-5分钟，重复1-3次。其目的是利用氯化铜和有机小分子酸的腐蚀性和特殊性在不锈钢表面产生微米级粗糙面并形成一层富含铜及铜化合物的转化层。不锈钢因富含铬，表面极容易形成铬的氢氧化物钝化膜，从而导致不锈钢很难被加工腐蚀，然而当这层铬的氢氧化物钝化膜被破坏后，根据电极电势可以看出，活化的不锈钢可以很容易被氯化铜腐蚀液腐蚀。