一種鎳毛細管內(nèi)表面的拋光方法
【專利摘要】一種鎳毛細管內(nèi)表面的拋光方法，其主要是先配制化學(xué)拋光液，它的化學(xué)成分的質(zhì)量百分數(shù)為：氧化劑0.06-0.12％、鎳離子絡(luò)合劑0.06-0.12％、或添加表面活性劑0.005-0.01％或粘度添加劑0.05-0.1％、其余為蒸餾水，通過稀硫酸或稀磷酸來調(diào)節(jié)化學(xué)拋光液的pH值為1.5-2.5；然后將與蠕動泵連接的蠕動泵管的一端與鎳毛細管相連，該蠕動泵管的另一端放入裝有上述化學(xué)拋光液的容器中，調(diào)節(jié)液體蠕動泵的流量為每分鐘80-220毫升，拋光反應(yīng)1-2.5分鐘后，用蒸餾水清洗鎳毛細管內(nèi)表面1分鐘以上，烘干。本發(fā)明可明顯降低鎳毛細管內(nèi)表面的粗糙度，其粗糙度可達到0.6微米以下。
【專利說明】一種鏡毛細管內(nèi)表面的拋光方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種金屬毛細管的拋光方法。

【背景技術(shù)】
[0002]鎳是一種質(zhì)硬、耐高溫和具有鐵磁性的金屬元素。它還有良好的機械強度和延展性，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有在空氣中不易氧化和抗腐蝕等特征，所以鎳是一種非常重要的金屬原料。鎳在石化廠、產(chǎn)業(yè)用設(shè)備、汽車、電子設(shè)備、家電、石油精煉與通訊設(shè)備等方面的應(yīng)用十分廣泛，可以用來制造不銹鋼、電鍍板、特殊鋼、非鐵合金、磁性材料、觸媒、電池等。
[0003]隨著鎳材料應(yīng)用的逐步擴大，對鎳材料的形狀也提出了新要求，因此鎳毛細管以及鎳合金毛細管的應(yīng)用也在逐步增多。在微電子領(lǐng)域，用于微電子器件封裝方面的鎳毛細管，要求其內(nèi)表面粗糙度越低越好，以防止微電子器件在裝入鎳毛細管內(nèi)時因產(chǎn)生過大阻力而損壞，內(nèi)表面光滑的鎳毛細管在真空電子管和燈絲封裝方面也有重要的應(yīng)用；在光學(xué)領(lǐng)域，由于鎳具有良好的物理性質(zhì)和穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，鎳毛細管可以作為空芯光纖的基管，其內(nèi)表面粗糙度越小，激光的傳播性能越好，并且使用鎳毛細管代替?zhèn)鹘y(tǒng)的石英玻璃毛細管也已經(jīng)成為國際上提高空芯光纖力學(xué)和熱學(xué)可靠性的新趨勢。在化工領(lǐng)域，鎳管可用作擴散式氫計中的傳感器；在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，鈦鎳形狀記憶合金毛細管用于心血管擴張支架等醫(yī)療器械上，鈦鎳微管用于制作能動型內(nèi)窺鏡、導(dǎo)尿管等。鎳毛細管的應(yīng)用如此廣泛，且很多領(lǐng)域?qū)ζ鋬?nèi)表面的粗糙度要求也越來越高，而市面上工業(yè)化生產(chǎn)得到的鎳毛細管一般具有較大的粗糙度，難以滿足這些應(yīng)用需要。因此對鎳毛細管內(nèi)表面進行有效拋光處理日趨緊迫。
[0004]目前，金屬板材表面的拋光工藝已經(jīng)成熟，并在工業(yè)生產(chǎn)中得到了非常廣泛的應(yīng)用。但是對于金屬毛細管，由于其內(nèi)部狹長，無法在拋光機上完成拋光過程，無外加壓力的拋光顆粒與金屬內(nèi)表面的摩擦作用微弱，所以不能有效地拋光金屬毛細管內(nèi)表面，并且到目前為止文獻中關(guān)于金屬毛細管內(nèi)表面的拋光也鮮有報道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠有效降低鎳毛細管內(nèi)表面粗糙度的鎳毛細管內(nèi)表面的拋光方法。本發(fā)明主要是使化學(xué)拋光液以高壓脈沖流體的形式通過鎳毛細管內(nèi)，對鎳毛細管內(nèi)表面發(fā)生拋光。
[0006]本發(fā)明的拋光方法如下:
[0007](1)所要拋光的鎳毛細管的內(nèi)直徑為0.05-4毫米、壁厚0.01-2毫米；
[0008](2)配制化學(xué)拋光液:
[0009]化學(xué)拋光液的化學(xué)成分的質(zhì)量百分數(shù)為:氧化劑0.06-0.12%、鎳離子絡(luò)合劑0.06-0.12%、或添加表面活性劑0.005-0.01 %、或添加粘度添加劑0.05-0.1、其余為蒸餾水，通過稀硫酸或稀磷酸來調(diào)節(jié)化學(xué)拋光液的pH值為1.5-2.5 ；
[0010]所述化學(xué)拋光液的化學(xué)成分的最佳質(zhì)量百分數(shù)為:氧化劑0.08-0.1 %、鎳離子絡(luò)合劑0.08-0.1 %、表面活性劑0.005-0.01 %、粘度添加劑0.05-0.1、其余為蒸餾水，通過稀硫酸或稀磷酸來調(diào)節(jié)化學(xué)拋光液的最佳PH值為1.8-2.2 ；
[0011]所述氧化劑為過硫酸鹽，所述鎳離子絡(luò)合劑為乳酸，所述表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉，所述粘度調(diào)節(jié)劑為丙三醇。
[0012](3)拋光方法:
[0013]首先去除鎳毛細管內(nèi)表面的油污，然后將與蠕動泵連接的蠕動泵管的一端與鎳毛細管相連，該蠕動泵管的另一端放入裝有上述化學(xué)拋光液的容器中，行成一條流體的通路，調(diào)節(jié)液體蠕動泵的流量為80-220毫升每分鐘，拋光反應(yīng)1-2.5分鐘后，用蒸餾水清洗鎳毛細管內(nèi)表面I分鐘以上，烘干。
[0014]拋光液與鎳毛細管內(nèi)表面的反應(yīng)首先是拋光液中的氧化劑氧化毛細管內(nèi)表面的鎳，生成一層氧化物，此氧化物進而在酸性溶液中溶解。由于生成的氧化物在鎳毛細管內(nèi)表面凹凸不同處的厚度不同，以及之后在酸性溶液中溶解的速率不同，使凸起部分的反應(yīng)優(yōu)先于凹下的部分，并通過氧化膜的不斷生成與溶解來逐漸完成微觀整平作用，進而降低表面粗糙度。
[0015]為了加快金屬表面的化學(xué)反應(yīng)，提高總反應(yīng)速率，向拋光液中添加了鎳離子絡(luò)合齊U。絡(luò)合劑可以與鎳離子生成穩(wěn)定的絡(luò)合產(chǎn)物，并隨拋光廢液流走，還可避免鎳離子吸附在毛細管內(nèi)表面上。表面活性劑具有吸附作用，可以吸附在金屬表面，添加少量的表面活性劑有助于鎳毛細管內(nèi)表面的拋光，還可以作為光亮劑使用，即使拋光后的金屬表面有光澤。
[0016]向拋光液中添加少量的粘度調(diào)節(jié)劑也會有助于鎳毛細管內(nèi)表面的拋光，它會在內(nèi)表面形成一層粘性膜，由于流體流動的作用，該粘性膜在內(nèi)表面凹凸不同處的厚度不同，即凸起部位的粘性膜厚度小于凹下部位粘性膜的厚度，這樣一來，反應(yīng)物與生成產(chǎn)物在凸起部位的擴散速率大于凹下部位的擴散速率，進而致使凸起部位優(yōu)先于凹下部位與拋光液發(fā)生反應(yīng)。
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點:
[0018]工藝簡單、操作方便、效率高，能夠有效地拋光金屬毛細管表面，其粗糙度可達到0.6微米以下。
[0019]具體的實施例:
[0020]實施例1
[0021]配置化學(xué)拋光液(質(zhì)量百分比):過硫酸鉀0.1%、乳酸0.1%、余量為蒸餾水，使用稀磷酸調(diào)節(jié)溶液PH為2。
[0022]首先去除內(nèi)直徑為1.3毫米、壁厚為0.1毫米、長2米的鎳毛細管內(nèi)表面的油污，然后將與蠕動泵連接的蠕動泵管的一端與鎳毛細管相連，該蠕動泵管的另一端放入裝有上述化學(xué)拋光液的大燒杯中，行成一條流體的通路。調(diào)節(jié)液體蠕動泵的流量為每分鐘120毫升，開始拋光反應(yīng)，1.5分鐘后，用大量的蒸餾水清洗鎳毛細管內(nèi)表面I分鐘，烘干。測其粗糙度:鎳毛細管內(nèi)表面輪廓算術(shù)平均偏差由4.0214微米降低到0.5224微米。
[0023]實施例2
[0024]配置化學(xué)拋光液(質(zhì)量百分比):過硫酸鉀0.1%、乳酸0.09%、余量為蒸餾水，使用稀磷酸調(diào)節(jié)溶液pH為2.2。
[0025]首先去除內(nèi)直徑為2毫米、壁厚為0.2毫米、長5米的鎳毛細管內(nèi)表面的油污，然后將與蠕動泵連接的蠕動泵管的一端與鎳毛細管相連，該蠕動泵管的另一端放入裝有上述化學(xué)拋光液的大燒杯中，行成一條流體的通路。調(diào)節(jié)液體蠕動泵的流量為每分鐘140毫升，開始拋光反應(yīng)，1.5分鐘后，用大量的蒸餾水清洗鎳毛細管內(nèi)表面1.5分鐘以上，烘干。測其粗糙度:鎳毛細管內(nèi)表面輪廓算術(shù)平均偏差由4.2213微米降低到0.5244微米。
[0026]實施例3
[0027]配置化學(xué)拋光液(質(zhì)量百分比):過硫酸鉀0.1%、乳酸0.1%、甘油0.1%、余量為蒸餾水，使用稀磷酸調(diào)節(jié)溶液pH為2.2。
[0028]首先去除內(nèi)直徑為1.8毫米、壁厚為0.15毫米、長4.4米的鎳毛細管內(nèi)表面的油污，然后將與蠕動泵連接的蠕動泵管的一端與鎳毛細管相連，該蠕動泵管的另一端放入裝有上述化學(xué)拋光液的大燒杯中，行成一條流體的通路。調(diào)節(jié)液體蠕動泵的流量為每分鐘160毫升，開始拋光反應(yīng)，1.3分鐘后，用大量的蒸餾水清洗鎳毛細管內(nèi)表面70秒鐘，烘干。測其粗糙度:鎳毛細管內(nèi)表面輪廓算術(shù)平均偏差由4.4162微米降低到0.5102微米。
[0029]實施例4
[0030]配置化學(xué)拋光液(質(zhì)量百分比):過硫酸鉀0.08%、乳酸0.08%、十二烷基苯磺酸鈉0.01 %、余量為蒸餾水，使用稀磷酸調(diào)節(jié)溶液pH為1.8。
[0031]首先去除內(nèi)直徑為1.2毫米、壁厚為0.08毫米、長2.5米的鎳毛細管內(nèi)表面的油污，然后將與蠕動泵連接的蠕動泵管的一端與鎳毛細管相連，該蠕動泵管的另一端放入裝有上述化學(xué)拋光液的大燒杯中，行成一條流體的通路。調(diào)節(jié)液體蠕動泵的流量為每分鐘140毫升，開始拋光反應(yīng)，2分鐘后，用大量的蒸餾水清洗鎳毛細管內(nèi)表面80秒鐘，烘干。測其粗糙度:鎳毛細管內(nèi)表面輪廓算術(shù)平均偏差由4.3246微米降低到0.5268微米。
[0032]實施例5
[0033]配置化學(xué)拋光液(質(zhì)量百分比):過硫酸鉀0.08%、乳酸0.08%、十二烷基苯磺酸鈉0.008%、丙三醇0.15%、余量為蒸餾水，使用稀磷酸調(diào)節(jié)溶液pH為2.2。
[0034]首先去除內(nèi)直徑為1毫米、壁厚為0.05毫米、長0.5米的鎳毛細管內(nèi)表面的油污，然后將與蠕動泵連接的蠕動泵管的一端與鎳毛細管相連，該蠕動泵管的另一端放入裝有上述化學(xué)拋光液的大燒杯中，行成一條流體的通路。調(diào)節(jié)液體蠕動泵的流量為每分鐘130毫升，開始拋光反應(yīng)，2分鐘后，用大量的蒸餾水清洗鎳毛細管內(nèi)表面65秒鐘，烘干。測其粗糙度:鎳毛細管內(nèi)表面輪廓算術(shù)平均偏差由4.3116微米降低到0.5001微米。
[0035]實施例6
[0036]配置化學(xué)拋光液(質(zhì)量百分比):過硫酸鉀0.08%、乳酸0.09%、十二烷基苯磺酸鈉0.01 %、丙三醇0.2%、余量為蒸餾水，使用稀磷酸調(diào)節(jié)溶液pH為2。
[0037]首先去除內(nèi)直徑為0.8毫米、壁厚為0.05毫米、長2米的鎳毛細管內(nèi)表面的油污，然后將與蠕動泵連接的蠕動泵管的一端與鎳毛細管相連，該蠕動泵管的另一端放入裝有上述化學(xué)拋光液的大燒杯中，行成一條流體的通路。調(diào)節(jié)液體蠕動泵的流量為每分鐘150毫升，開始拋光反應(yīng)，1.8分鐘后，用大量的蒸餾水清洗鎳毛細管內(nèi)表面1分鐘，烘干。測其粗糙度:鎳毛細管內(nèi)表面輪廓算術(shù)平均偏差由4.4186微米到0.5029微米。
【權(quán)利要求】
1.一種鎳毛細管內(nèi)表面的拋光方法,其特征在于: (1)所要拋光的鎳毛細管的內(nèi)直徑為0.05-4毫米、壁厚0.01-2毫米； (2)配制化學(xué)拋光液: 化學(xué)拋光液的化學(xué)成分的質(zhì)量百分數(shù)為:氧化劑0.06-0.12%、鎳離子絡(luò)合劑0.06-0.12%、或添加表面活性劑0.005-0.01%、或添加粘度添加劑0.05-0.1、其余為蒸餾水，通過稀硫酸或稀磷酸來調(diào)節(jié)化學(xué)拋光液的邱值為1.5-2.5 ； (3)拋光方法: 首先去除鎳毛細管內(nèi)表面的油污，然后將與蠕動泵連接的蠕動泵管的一端與鎳毛細管相連，該蠕動泵管的另一端放入裝有上述化學(xué)拋光液的容器中，調(diào)節(jié)液體蠕動泵的流量為80-220毫升每分鐘，拋光反應(yīng)1-2.5分鐘后，用蒸餾水清洗鎳毛細管內(nèi)表面1分鐘以上，烘干。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎳毛細管內(nèi)表面的拋光方法，其特征在于:所述氧化劑為過硫酸鹽，所述鎳離子絡(luò)合劑為乳酸，所述表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉，所述粘度調(diào)節(jié)劑為丙二醇。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鎳毛細管內(nèi)表面的拋光方法，其特征在于:所述化學(xué)拋光液的化學(xué)成分的最佳質(zhì)量百分數(shù)為:氧化劑0.08-0.1%、鎳離子絡(luò)合劑0.08-0.1%、表面活性劑0.005-0.01%、粘度添加劑0.05-0.1、其余為蒸餾水，通過稀硫酸或稀磷酸來調(diào)節(jié)化學(xué)拋光液的最佳邱值為1.8-2.2。
【文檔編號】C25F3/22GK104451853SQ201410620583
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月6日
【發(fā)明者】郭文鋒, 馬海生, 敬承斌 申請人:燕山大學(xué)