CN114540897A - 一种球阀用碳钢球体表面处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种球阀用碳钢球体表面处理工艺；包括以下步骤：S1：对碳钢球体表面进行除杂处理；S2：取步骤S1处理过的碳钢球体，浸泡在pH为8的钼酸钠溶液中，取出后，冲洗、吹干后，备用；S3：取步骤S2处理过的碳钢球体，浸泡于硅烷溶液中，缓慢提起，在碳钢球体表面形成一层硅烷膜，氮气吹干、干燥，即为硅烷化碳钢球体；S4：取硅烷化碳钢球体，在90℃的热水中反应30min后，擦干置于电镀槽中，电镀镍液，在硅烷化碳钢球体表面形成一层镍层，取出硅烷化碳钢球体，用去离子水和丙酮溶液分别清洗5‑15min，烘干，即为球阀用碳钢球体。本发明通过对碳钢球体表面进行处理，沉积硅烷层和镍层，提高了碳钢球体的硬度、耐腐蚀性以及绝缘性。
Description
技术领域
本发明涉及碳钢球体表面处理技术领域，具体为一种球阀用碳钢球体表面处理工艺。
背景技术
球阀可用于气质和流体的控制与调节，适用于含有微小固体颗粒和含有纤维等的介质中，常常应用于化工、制药、电力、钢铁等领域。而球体在球阀当中承担着启闭件的作用，常用的球体材质为黄铜和不锈钢。当球体材质选用黄铜时，因为黄铜的耐磨性不佳，导致球阀的使用寿命下降，而且黄铜常常都会经过电镀处理，而电镀处理过程中，或产生废水等，严重的影响了环境，同时伤害人体健康，因此不锈钢的使用频率较高。
但是球阀的应用的环境比较苛刻，会经常接触到具有腐蚀性的环境，而碳钢因为其本身具有的特性，也会经常受到腐蚀，从而导致阀门泄露等更为严重的事故，所以对碳钢表面进行处理来达到防腐蚀性是尤为重要的。
常用的表面处理工艺是在碳钢球体表面进行镀层处理，通常是镀镍层或者镀磷层，但是磷层会产生含磷废水，影响人体健康，虽然两种镀层均可以提高碳钢球体表面的硬度，但是耐腐蚀性并没有显著性提高，导致腐蚀性物质会持续对碳钢球体表面进行腐蚀。因此，对碳钢球体表面进行处理来提高其耐腐蚀性是亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种球阀用碳钢球体表面处理工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种球阀用碳钢球体表面处理工艺，包括以下步骤：
S1：将碳钢球体浸泡于酸溶液中0.5-1h，用去离子水清洗、晾干后，用砂纸打磨，去离子水冲洗、吹干后，使用酒精棉球对碳钢球体表面进行擦洗，烘干，备用；
S2：取步骤S1处理过的碳钢球体，在50-60℃浸泡在pH为8的钼酸钠溶液中5-10min，取出后，分别用去离子水和无水乙醇进行冲洗、氮气吹干后，备用；
S3：取步骤S2处理过的碳钢球体，在30-40℃浸泡于硅烷溶液中2-5min，缓慢提起，在碳钢球体表面形成一层硅烷膜，氮气吹干、干燥，即为硅烷化碳钢球体；
S4：取硅烷化碳钢球体，在90℃的热水中反应30min后，擦干置于电镀槽中，电镀镍液，在硅烷化碳钢球体表面形成一层镍层，取出硅烷化碳钢球体，用去离子水和丙酮溶液分别清洗5-15min，烘干，即为球阀用碳钢球体。
进一步地，步骤S3中，硅烷溶液各组分包括：正硅酸乙酯、双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物硅烷、无水乙醇、去离子水；所述正硅酸乙酯、双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物硅烷、无水乙醇、去离子水的质量比为0.2：6：6：88；所述硅烷溶液pH值为3-5。
进一步地，步骤S4中，镍镀液各组分包括：硫酸镍30-40g/L、氯化镍10-20g/L、二氧化锆0.2-1g/L、二氧化钛0.5-1g/L、次亚磷酸钠30-40g/L、络合剂25-40g/L、硝酸铈0.2-0.3g/L、聚乙二醇10-15g/L、缓蚀剂10-15g/L，其余为去离子水；所述镍镀液pH值为5，镀液温度为80-90℃，电镀时间0.5-1h。
进一步地，所述络合剂为乳酸和柠檬酸的混合；所述缓蚀剂为油酸酰胺、1-甲基-5-巯基-1,2,3,4-四氮唑、金纳米粒子中的一种或多种。
进一步地，当缓蚀剂为油酸酰胺时，需对其进行改性处理，改性油酸酰胺的制备工艺为：通入氮气，将油酸在油浴下升温至130-150℃，加入磷酸和顺丁烯二酸苷，反应2-5h后，静置降温到100-120℃时，加入氢氧化钾和乙二醇胺，继续反应2-5h。
进一步地，所述金纳米粒子的制备方法为：将油酸钠的水溶液和硼氢化钠的水溶液混合均匀，加入氯金酸的水溶液混合均匀，升温至60-90℃，继续反应0.5-1h，静置冷却。
进一步地，步骤S4中，电镀槽中阳极为镍板，阴极为碳钢球体；电镀镍液条件为：温度为40-60℃，电流密度为4.5A/dm2，电镀时间为0.5-1h。
对于碳钢球体表面耐腐蚀性差的特点，本申请首先对碳钢球体进行了酸洗等步骤，以去除其表面杂质，防止杂质对后续镀层的影响，接着在碳钢球体表面进行预氧化，最后在碳钢球体表面通过浸泡和电镀的方式镀了一层硅烷层和镍层，其中硅烷层作为预处理层，提高了碳钢球体与镍层之间的粘结附着力。
本申请在碳钢球体表面镀了两层，对碳钢球体表面起到保护的作用，同时硅烷层可以提高镍层与碳钢球体表面的交联度，从而提高镍层与碳钢球体之间的附着力，但是硅烷层因为其厚度比较薄，同时膜层会出现致密性不强、膜层不均匀的现象，导致硅烷层难以与碳钢球体表面进行粘结，为了避免此种现象的发生，本申请在沉积硅烷层之前首先利用钼酸钠溶液对碳钢球体表面进行了预氧化，使碳钢球体表面的羟基含量增多，在表面形成了FeOOH，活性位点增多，因此硅烷分子可以吸附在碳钢球体表面形成硅烷膜，与碳钢球体的附着力提高，同时限定了钼酸钠溶液的pH值为8，当溶液pH呈酸性时，钼酸钠溶液在碳钢球体表面会形成钼酸盐，降低了FeOOH的含量，导致硅烷膜无法沉积在碳钢球体表面。
为了进一步提高碳钢球体表面镍层的致密性，本申请镍镀液各组分包括：“：硫酸镍30-40g/L、氯化镍10-20g/L、二氧化锆0.2-1g/L、二氧化钛0.5-1g/L、次亚磷酸钠30-40g/L、络合剂25-40g/L、硝酸铈0.2-0.3g/L、聚乙二醇10-15g/L、缓蚀剂10-15g/L”，在镀液中加入聚乙二醇，可以与氯离子配合，提高镍层的致密性，进一步降低镍层的粗糙度，络合剂选用乳酸和柠檬酸的复配，可以提高碳钢球体表面的硬度和耐腐蚀性，同时提高了纳米粒子在镀液中的分散稳定性；在镀液中又加入了纳米粒子二氧化锆和二氧化钛，二氧化钛使碳钢球体具有绝缘性，二氧化锆赋予了碳钢球体的耐腐蚀性，当二氧化锆和二氧化钛复合时，使镍层表面致密且均匀，当碳钢球体接触到腐蚀性物质时，因为镍层较为致密，可以防止腐蚀性物质与碳钢球体直接接触，从而增强了碳钢球体的腐蚀性。并且二氧化锆会继续在表面形成一层氧化膜，可以防止氧在镍层中的扩散，减缓镍层的氧化速度，硝酸铈的加入会提高颗粒度，降低膜层的致密性，但是因为硅烷层和镍层具有交联性，所以硅烷层的正硅酸乙酯会包覆硝酸铈，从而避免膜层致密度下降，使碳钢球体表面具有长期的耐腐蚀性。
在镍镀液中加入了缓蚀剂，可以提高碳钢球体的耐腐蚀性，当缓蚀剂选用油酸酰胺时，对其进行改性处理，提高了油酸酰胺在镀液中的分散性，因为油酸酰胺溶解性较差，所以本申请在油酸酰胺表面引入的亲水基团，使其可以溶于镍镀液中，发挥耐腐蚀性作用，与金纳米离子复配时，使膜的致密性提高，碳钢球体在酸性介质中时，因保护膜的致密性以及与球体之间的附着力使碳钢球体不受到腐蚀。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过对碳钢球体表面进行处理，沉积硅烷层和镍层，提高了碳钢球体的硬度、耐腐蚀性以及绝缘性。
具体实施方式
实施例1：一种球阀用碳钢球体表面处理工艺，包括以下步骤：
S1：通入氮气，将10份油酸在油浴下升温至130℃，加入15份磷酸和10份顺丁烯二酸苷，反应2h后，静置降温到100℃时，加入1份氢氧化钾和40份乙二醇胺，继续反应2h，即为改性油酸酰胺；
S2：将15份油酸钠的水溶液和15份硼氢化钠的水溶液混合均匀，加入20份氯金酸的水溶液混合均匀，升温至60℃，继续反应0.5h，静置冷却，即为金纳米粒子；
S3：将碳钢球体浸泡于3％的稀盐酸溶液中0.5h，用去离子水清洗、晾干后，用砂纸打磨，去离子水冲洗、吹干后，使用酒精棉球对碳钢球体表面进行擦洗，烘干，备用；
S4：取步骤S3处理过的碳钢球体，在50℃浸泡在pH为8的钼酸钠溶液中5min，取出后，分别用去离子水和无水乙醇进行冲洗、氮气吹干后，备用；
S5：取步骤S4处理过的碳钢球体，在30℃浸泡于硅烷溶液中2min，缓慢提起，在碳钢球体表面形成一层硅烷膜，氮气吹干、干燥，即为硅烷化碳钢球体；
S6：取硅烷化碳钢球体，在90℃的热水中反应30min后，擦干置于电镀槽中，电镀镍液，在硅烷化碳钢球体表面形成一层镍层，取出硅烷化碳钢球体，用去离子水和丙酮溶液分别清洗5min，烘干，即为球阀用碳钢球体。
本实施例中，硅烷溶液各组分包括：正硅酸乙酯、双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物硅烷、无水乙醇、去离子水；所述正硅酸乙酯、双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物硅烷、无水乙醇、去离子水的质量比为0.2：6：6：88；所述硅烷溶液pH值为3。
镍镀液各组分包括：硫酸镍30g/L、氯化镍10g/L、二氧化锆0.2g/L、二氧化钛0.5g/L、次亚磷酸钠30g/L、络合剂25g/L、硝酸铈0.2g/L、聚乙二醇10g/L、缓蚀剂10g/L，其余为去离子水；所述镍镀液pH值为5，镀液温度为80℃，电镀时间0.5h。电镀槽中阳极为镍板，阴极为碳钢球体；电镀镍液条件为：温度为40℃，电流密度为4.5A/dm2，电镀时间为0.5h。
所述络合剂为乳酸和柠檬酸2:1复配；所述缓蚀剂为改性油酸酰胺和金纳米粒子1:1复配。
实施例2：一种球阀用碳钢球体表面处理工艺，包括以下步骤：
S1：通入氮气，将12份油酸在油浴下升温至135℃，加入16份磷酸和12份顺丁烯二酸苷，反应2.5h后，静置降温到105℃时，加入2份氢氧化钾和50份乙二醇胺，继续反应2.5h，即为改性油酸酰胺；
S2：将20份油酸钠的水溶液和20份硼氢化钠的水溶液混合均匀，加入25份氯金酸的水溶液混合均匀，升温至70℃，继续反应0.6h，静置冷却，即为金纳米粒子；
S3：将碳钢球体浸泡于3％的稀盐酸溶液中0.6h，用去离子水清洗、晾干后，用砂纸打磨，去离子水冲洗、吹干后，使用酒精棉球对碳钢球体表面进行擦洗，烘干，备用；
S4：取步骤S3处理过的碳钢球体，在55℃浸泡在pH为8的钼酸钠溶液中8min，取出后，分别用去离子水和无水乙醇进行冲洗、氮气吹干后，备用；
S5：取步骤S4处理过的碳钢球体，在30-40℃浸泡于硅烷溶液中3min，缓慢提起，在碳钢球体表面形成一层硅烷膜，氮气吹干、干燥，即为硅烷化碳钢球体；
S6：取硅烷化碳钢球体，在90℃的热水中反应30min后，擦干置于电镀槽中，电镀镍液，在硅烷化碳钢球体表面形成一层镍层，取出硅烷化碳钢球体，用去离子水和丙酮溶液分别清洗10min，烘干，即为球阀用碳钢球体。
本实施例中，硅烷溶液各组分包括：正硅酸乙酯、双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物硅烷、无水乙醇、去离子水；所述正硅酸乙酯、双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物硅烷、无水乙醇、去离子水的质量比为0.2：6：6：88；所述硅烷溶液pH值为3.5。
镍镀液各组分包括：硫酸镍35g/L、氯化镍15g/L、二氧化锆0.5g/L、二氧化钛0.6g/L、次亚磷酸钠35g/L、络合剂30g/L、硝酸铈0.25g/L、聚乙二醇12g/L、缓蚀剂12g/L，其余为去离子水；所述镍镀液pH值为5，镀液温度为85℃，电镀时间0.6h。电镀槽中阳极为镍板，阴极为碳钢球体；电镀镍液条件为：温度为50℃，电流密度为4.5A/dm2，电镀时间为0.6h。
所述络合剂为乳酸和柠檬酸2:1复配；所述缓蚀剂为改性油酸酰胺和金纳米粒子1:1复配。
实施例3：一种球阀用碳钢球体表面处理工艺，包括以下步骤：
S1：通入氮气，将14份油酸在油浴下升温至140℃，加入18份磷酸和14份顺丁烯二酸苷，反应3h后，静置降温到115℃时，加入4份氢氧化钾和55份乙二醇胺，继续反应4h，即为改性油酸酰胺；
S2：将23份油酸钠的水溶液和23份硼氢化钠的水溶液混合均匀，加入28份氯金酸的水溶液混合均匀，升温至85℃，继续反应0.8h，静置冷却，即为金纳米粒子；
S3：将碳钢球体浸泡于3％的稀盐酸溶液中0.8h，用去离子水清洗、晾干后，用砂纸打磨，去离子水冲洗、吹干后，使用酒精棉球对碳钢球体表面进行擦洗，烘干，备用；
S4：取步骤S3处理过的碳钢球体，在58℃浸泡在pH为8的钼酸钠溶液中8min，取出后，分别用去离子水和无水乙醇进行冲洗、氮气吹干后，备用；
S5：取步骤S4处理过的碳钢球体，在38℃浸泡于硅烷溶液中4min，缓慢提起，在碳钢球体表面形成一层硅烷膜，氮气吹干、干燥，即为硅烷化碳钢球体；
S6：取硅烷化碳钢球体，在90℃的热水中反应30min后，擦干置于电镀槽中，电镀镍液，在硅烷化碳钢球体表面形成一层镍层，取出硅烷化碳钢球体，用去离子水和丙酮溶液分别清洗14min，烘干，即为球阀用碳钢球体。
本实施例中，硅烷溶液各组分包括：正硅酸乙酯、双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物硅烷、无水乙醇、去离子水；所述正硅酸乙酯、双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物硅烷、无水乙醇、去离子水的质量比为0.2：6：6：88；所述硅烷溶液pH值为4。
镍镀液各组分包括：硫酸镍35g/L、氯化镍18g/L、二氧化锆0.8g/L、二氧化钛0.8g/L、次亚磷酸钠38g/L、络合剂35g/L、硝酸铈0.3g/L、聚乙二醇14g/L、缓蚀剂14g/L，其余为去离子水；所述镍镀液pH值为5，镀液温度为88℃，电镀时间0.8h。电镀槽中阳极为镍板，阴极为碳钢球体；电镀镍液条件为：温度为55℃，电流密度为4.5A/dm2，电镀时间为0.9h。
所述络合剂为乳酸和柠檬酸2:1复配；所述缓蚀剂为改性油酸酰胺和金纳米粒子1:1复配。
实施例4：一种球阀用碳钢球体表面处理工艺，包括以下步骤：
S1：通入氮气，将15份油酸在油浴下升温至150℃，加入20份磷酸和15份顺丁烯二酸苷，反应5h后，静置降温到120℃时，加入5份氢氧化钾和60份乙二醇胺，继续反应5h，即为改性油酸酰胺；
S2：将25份油酸钠的水溶液和25份硼氢化钠的水溶液混合均匀，加入30份氯金酸的水溶液混合均匀，升温至90℃，继续反应1h，静置冷却，即为金纳米粒子；
S3：将碳钢球体浸泡于3％的稀盐酸溶液中1h，用去离子水清洗、晾干后，用砂纸打磨，去离子水冲洗、吹干后，使用酒精棉球对碳钢球体表面进行擦洗，烘干，备用；
S4：取步骤S3处理过的碳钢球体，在60℃浸泡在pH为8的钼酸钠溶液中10min，取出后，分别用去离子水和无水乙醇进行冲洗、氮气吹干后，备用；
S5：取步骤S4处理过的碳钢球体，在40℃浸泡于硅烷溶液中5min，缓慢提起，在碳钢球体表面形成一层硅烷膜，氮气吹干、干燥，即为硅烷化碳钢球体；
S6：取硅烷化碳钢球体，在90℃的热水中反应30min后，擦干置于电镀槽中，电镀镍液，在硅烷化碳钢球体表面形成一层镍层，取出硅烷化碳钢球体，用去离子水和丙酮溶液分别清洗15min，烘干，即为球阀用碳钢球体。
本实施例中，硅烷溶液各组分包括：正硅酸乙酯、双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物硅烷、无水乙醇、去离子水；所述正硅酸乙酯、双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物硅烷、无水乙醇、去离子水的质量比为0.2：6：6：88；所述硅烷溶液pH值为5。
镍镀液各组分包括：硫酸镍40g/L、氯化镍20g/L、二氧化锆1g/L、二氧化钛1g/L、次亚磷酸钠40g/L、络合剂40g/L、硝酸铈0.3g/L、聚乙二醇15g/L、缓蚀剂15g/L，其余为去离子水；所述镍镀液pH值为5，镀液温度为90℃，电镀时间1h。电镀槽中阳极为镍板，阴极为碳钢球体；电镀镍液条件为：温度为60℃，电流密度为4.5A/dm2，电镀时间为1h。
所述络合剂为乳酸和柠檬酸2:1复配；所述缓蚀剂为改性油酸酰胺和金纳米粒子1:1复配。
对比例
对比例1：一种球阀用碳钢球体表面处理工艺，包括以下步骤：
S1：通入氮气，将10份油酸在油浴下升温至130℃，加入15份磷酸和10份顺丁烯二酸苷，反应2h后，静置降温到100℃时，加入1份氢氧化钾和40份乙二醇胺，继续反应2h，即为改性油酸酰胺；
S2：将15份油酸钠的水溶液和15份硼氢化钠的水溶液混合均匀，加入20份氯金酸的水溶液混合均匀，升温至60℃，继续反应0.5h，静置冷却，即为金纳米粒子；
S3：将碳钢球体浸泡于3％的稀盐酸溶液中0.5h，用去离子水清洗、晾干后，用砂纸打磨，去离子水冲洗、吹干后，使用酒精棉球对碳钢球体表面进行擦洗，烘干，备用；
S4：取步骤S3处理过的碳钢球体，在30℃浸泡于硅烷溶液中2min，缓慢提起，在碳钢球体表面形成一层硅烷膜，氮气吹干、干燥，即为硅烷化碳钢球体；
S5：取硅烷化碳钢球体，在90℃的热水中反应30min后，擦干置于电镀槽中，电镀镍液，在硅烷化碳钢球体表面形成一层镍层，取出硅烷化碳钢球体，用去离子水和丙酮溶液分别清洗5min，烘干，即为球阀用碳钢球体。
本实施例中，硅烷溶液各组分包括：正硅酸乙酯、双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物硅烷、无水乙醇、去离子水；所述正硅酸乙酯、双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物硅烷、无水乙醇、去离子水的质量比为0.2：6：6：88；所述硅烷溶液pH值为3。
镍镀液各组分包括：硫酸镍30g/L、氯化镍10g/L、二氧化锆0.2g/L、二氧化钛0.5g/L、次亚磷酸钠30g/L、络合剂25g/L、硝酸铈0.2g/L、聚乙二醇10g/L、缓蚀剂10g/L，其余为去离子水；所述镍镀液pH值为5，镀液温度为80℃，电镀时间0.5h。电镀槽中阳极为镍板，阴极为碳钢球体；电镀镍液条件为：温度为40℃，电流密度为4.5A/dm2，电镀时间为0.5h。
所述络合剂为乳酸和柠檬酸2:1复配；所述缓蚀剂为改性油酸酰胺和金纳米粒子1:1复配。
对比例2：与实施例1做对比，预氧化中将钼酸钠的pH值设为5，制备方法与本文相同。
实验数据
硬度：用载荷100g的显微硬度计对样品进行测试，加载时间为15s。
结合强度：用拉伸试验机固定住样品表面的一侧膜层，进行垂直方向的拉伸。
摩擦系数：用载荷70N的摩擦试验机对样品进行30min的摩擦实验。
耐腐蚀性：按照GB/T10125-1997《人造气氛腐蚀实验盐雾实验》。
表1实施例1-4、对比例1-2各项实验结果
结论：
1、实施例1-4与对比例1对比，对比例1没有对碳钢球体进行预氧化，导致硅烷膜厚度较薄，与碳钢球体之间结合强度较差，后续镀镍层时，无法提高镍层与碳钢球体之间的结合强度，且耐腐蚀性也不好。
2、实施例1-4与对比例1对比，对比例2预氧化中将钼酸钠的pH值设为5，虽然碳钢球体表面羟基含量增多，但生成的主要成分是MoO(OH)2，导致腐蚀性下降。
本发明公开了一种球阀用碳钢球体表面处理工艺，工艺设计合理，通过调整处理工艺以及镀液中的组分，使碳钢球体具有优异的耐腐蚀性，提高了镀层与碳钢球体之间的附着力，对球体起到表面保护作用。
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种球阀用碳钢球体表面处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将碳钢球体浸泡于酸溶液中0.5-1h，用去离子水清洗、晾干后，用砂纸打磨，去离子水冲洗、吹干后，使用酒精棉球对碳钢球体表面进行擦洗，烘干，备用；
S2：取步骤S1处理过的碳钢球体，在50-60℃浸泡在pH为8的钼酸钠溶液中5-10min，取出后，分别用去离子水和无水乙醇进行冲洗、氮气吹干后，备用；
S3：取步骤S2处理过的碳钢球体，在30-40℃浸泡于硅烷溶液中2-5min，缓慢提起，在碳钢球体表面形成一层硅烷膜，氮气吹干、干燥，即为硅烷化碳钢球体；
S4：取硅烷化碳钢球体，在90℃的热水中反应30min后，擦干置于电镀槽中，电镀镍液，在硅烷化碳钢球体表面形成一层镍层，取出硅烷化碳钢球体，用去离子水和丙酮溶液分别清洗5-15min，烘干，即为球阀用碳钢球体。
2.根据权利要求1所述的一种球阀用碳钢球体表面处理工艺，其特征在于：步骤S3中，硅烷溶液各组分包括：正硅酸乙酯、双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物硅烷、无水乙醇、去离子水；所述正硅酸乙酯、双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物硅烷、无水乙醇、去离子水的质量比为0.2：6：6：88；所述硅烷溶液pH值为3-5。
3.根据权利要求1所述的一种球阀用碳钢球体表面处理工艺，其特征在于：步骤S4中，镍镀液各组分包括：硫酸镍30-40g/L、氯化镍10-20g/L、二氧化锆0.2-1g/L、二氧化钛0.5-1g/L、次亚磷酸钠30-40g/L、络合剂25-40g/L、硝酸铈0.2-0.3g/L、聚乙二醇10-15g/L、缓蚀剂10-15g/L，其余为去离子水；所述镍镀液pH值为5，镀液温度为80-90℃，电镀时间0.5-1h。
4.根据权利要求3所述的一种球阀用碳钢球体表面处理工艺，其特征在于：所述络合剂为乳酸和柠檬酸的混合；所述缓蚀剂为油酸酰胺、1-甲基-5-巯基-1,2,3,4-四氮唑、金纳米粒子中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的一种球阀用碳钢球体表面处理工艺，其特征在于：当缓蚀剂为油酸酰胺时，需对其进行改性处理，改性油酸酰胺的制备工艺为：通入氮气，将油酸在油浴下升温至130-150℃，加入磷酸和顺丁烯二酸苷，反应2-5h后，静置降温到100-120℃时，加入氢氧化钾和乙二醇胺，继续反应2-5h。
6.根据权利要求4所述的一种球阀用碳钢球体表面处理工艺，其特征在于：所述金纳米粒子的制备方法为：将油酸钠的水溶液和硼氢化钠的水溶液混合均匀，加入氯金酸的水溶液混合均匀，升温至60-90℃，继续反应0.5-1h，静置冷却。
7.根据权利要求1所述的一种球阀用碳钢球体表面处理工艺，其特征在于：步骤S4中，电镀槽中阳极为镍板，阴极为碳钢球体；电镀镍液条件为：温度为40-60℃，电流密度为4.5A/dm2，电镀时间为0.5-1h。
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Citations (3)
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| US5108793A (en) * | 1990-12-24 | 1992-04-28 | Armco Steel Company, L.P. | Steel sheet with enhanced corrosion resistance having a silane treated silicate coating |
| CN107955528A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-04-24 | 四川凯茨阀门制造有限公司 | 一种阀门防腐涂料的制备方法 |
| CN111926351A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-11-13 | 浙江集工阀门有限公司 | 一种用于球阀的复合镀工艺 |
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