导电金属片腐蚀怎么清洗
去除金属表面的腐蚀产物的清洗称为去锈清洗通常采用的方法有物理法(包括人工和巩械研磨的方法)和化学方法(包括酸洗、碱洗、盐浴和超声波法)以及电化学方法(电斜除锈)。
一、磨料喷砂清洗
磨料喷砂是把干的或悬浮于液体中的磨料定向’喷射到金属零件或产品的表面去除腐蚀产物的物理清洗方法。喷砂清洗可以去除金属表面的锈层氧化皮、干燥污物、型砂或涂料。
干喷砂使用的磨料包括金属砂、铁丸、细砂、玻璃等。在选择具体磨料时应考虑磨料时硬度、密度、颗粒大小及形状等因素。
喷砂工艺所使用的设备有:不使用空气的抛砂叶片或转叶轮,压力喷嘴设铷:吸人式喷嘴设备等见第二篇介绍。喷砂清洗是去除钢铁及非铁金属表面氧化皮等腐蚀产物的常用方法裁
二、酸蚀去锈
酸蚀是通过浸渍在酸水溶液中去除金属表面氧化皮和其他杂质’的化学清洗方法。由于酸、蚀较经济又适合连续作业,所以是去除大吨位产品金属表面氧化皮最有效的方法。特别是清洗钢铁产品,如钢坯、钢锭、钢板以及钢铁带材、线材、管材等。也可用于钢铁的锻件;铸件的清洗去锈。
1.酸蚀液
酸蚀液中常用的酸是硫酸和盐酸。硫酸的优点是成本低、烟雾少、用量少,通常使用5%~10%浓度硫酸在60~80℃温度下进行酸蚀处理,其缺点是生成的Fe2(SO4)3水溶性较小,容易产生氢脆现象。为防止氢脆产生可向硫酸浴中加入5%左右的硝酸或重铬酸盐。盐酸也是酸蚀经常使用的酸,通常使用的浓度为5%一15%的盐酸在室温下反应,当温度超过40℃会有氯化氢气体蒸发而造成酸的损失并对人体有害。、盐酸的优点是酸蚀生成的盐水溶性好,去锈速度快,金属发生氢脆的危害小。酸蚀使用的酸还有磷酸,但价格较高,使用较少。
为了抑制酸对金属基体的腐蚀要加人缓蚀剂或加氢脆抑制剂以减少氢脆的产生、防止点蚀的发生,降低酸的消耗。但它们对腐蚀产物的去除速度并无明显的影响。
2.酸蚀槽的结构
构成酸蚀槽的材料有木材、混凝土、砖、塑料和钢板。耐酸的衬材对槽外壳起保护作用,衬料通常由天然橡胶、纯橡胶或合成橡胶组成。用耐酸砖做槽子四壁和底里的衬里。图22—9是一个生产能力为3.6~4.5r用于成卷带钢去锈处理的酸蚀槽的构造示意图。
图22—9 酸蚀槽结构 a.酸蚀槽结构材料;b.酸洗槽截面图
三、盐浴法清理氧化皮
盐浴法处理氧化皮的原理已在第二篇中介绍过。当金属表面的氧化皮中的氧化物发生化学反应时,由于氧化物层与金属基体的膨胀系数不同会使锈垢与金属基体分离而脱落。
盐浴法去氧化皮可分为氧化法、电解法和还原法。
1.氧化性熔盐处理法
这种方法有用途广、操作简单的特点,所以工业上大量生产的产品如不锈钢、钛金属的圆料、棒料、线材和带材都采用这种方法处理。这种盐浴的工作温度范围在205~480℃,如不锈钢表面的锈垢含73t、18%Cr、9%Ni的氧化物在氢氧化钠和硝酸钠盐浴中发生下列氧化反应:
2Fe3O4+NaNO3=3Fe2O3+NaNO2
2FeO+NaNO3=Fe2O3+NaNO2
Cr2O3+3NaNO3=2CrO3+3NaNO2
CrO3+2NaOH=Na2CrO4+H2O [page]
在二氧化锰催化剂作用下,亚硝酸钠与空气中氧反应又转变成硝酸钠。生成的FezO,:氧化皮等容易用酸蚀溶解去除。由于熔盐的预处理作用使酸蚀溶液所需浓度和温度都大为降低。
而要彻底清除氧化皮,在盐浴处理之后要再进行酸洗或酸蚀处理。
2.还原法
还原法是用氢化钠去除氧化皮的方法,也是在熔碱浴中进行时。在氢氧化钠碱浴中金属钠和氢气反应生成
氢化钠与浸泡在熔碱浴中的金属接触时把氧化皮申的铁、钵、镍、铬的氧化物还原成金属,当金属从熔碱中取出冷却时,由于锈垢与金属基体间膨胀系数的差异而使残存的氧化皮从金属表面脱落。
还原法的工艺为:氢化钠生成一还原氧化皮一水冷却一酸洗一水洗。
熔融氢氧化钠浴温度保持在370~400℃,其中含有1.5%~2.0%NaOH广反应式为:
2Na+H2=2NaH
4NaH+Fe304=3Fe+4NaOH
其装置如图22—10所示。
图22—10 氢化钠法除锈装置
3.电解法
在既无化学氧化作用又无化学还原作用的熔盐中通人直流电后,熔盐被激活而具有氧化性或还原性。电解熔盐法设备非常简单,由一个直流电源,一个换向开关,一个正极,一个以炉壁或工件为负极及一个导电介质(熔盐)组成。熔盐电解法主要用于去除铸件上的型砂。电解时间根据实践确定,一般在15~30min之间。
四、碱液除锈
利用在碱性介质中,金属离子螯合剂把金属氧化物中的金属离子整合而使锈垢去除的方法称为碱性除锈法。 碱性除锈清洗剂的配方如下。
EDTA 30—50g/L,NaOH100~150g/L,氰化钠50~75g/L,表面活性剂0.1~2.0g/L江或焦磷酸钠50g/L,氢氧化钠150g/L,氰化钠75g/L,表面活性剂0.2~7.0g/L。
具体方法为在50~70℃,5~10A/dm2电流密度下电解,或在70~90℃热溶液中浸渍去除。
非铁金属也可用碱法除锈,如处理金属铝的配方为:
5%~10%氢氧化钠,50~70℃,15~60s浸渍处理。
f处理铜的配方为在5%~20%氰化钠溶液中浸泡5~15s。
用酸蚀除锈会使金属基体发生溶解而造成金属材料尺寸精度变差,不进行钝化处理仍有生锈的可能,而且有产生氢脆的可能等缺点。而用碱洗除锈就没有上述缺点,但它存在生产成本高,反应速度慢等缺点,应根据实际情况选择合适的去锈方法。
五、超声波除锈
是一种超声波清洗的改进方法。使用的除锈剂有盐酸、硫酸、硝酸及其混酸。使用盐酸、硫酸比硝酸除锈时间短,在相同浓度下以?昆酸除锈效果最好。通常用30~70kH2超声波,在40~60℃温度下,用5%~20%酸作除锈剂清洗。
光伏导电片怎么安装的步骤如下:
1、弄清正负极首先一定要弄清楚电池板的正负极,进行串联的电气连接时,前一组件的+极插头连接下一组件的-极插头,输出电路要正确的连接到设备上。
2、首先建议使用绝缘铜导线而非铝导线,它不管是在导电率,还是在抗电化腐蚀能力方面逗比后者更为优异,也不会像铝线哪样容易起火,用起来效率和安全系数都要更高。其次导线连接的极性不同,颜色最好也不一样,便于安装,也便于检修。连接牢固,不要增加接触电阻,导线尽量短一些,可减少线路内阻,才更能保证其工作效率。在其接头部分的绝缘缠绕层,一应考虑到满足绝缘强度,二应考虑其耐候性能要求。此外还要根据安装时的环境温度,对导线的温度参数留有余量。
3、要保证太阳能路灯充电效率,太阳能电池板肯定要接受充足的日照,要达到单位时间内最大的发电量,朝向最好是正南方向,这是国内太阳能光照射强度最高的方向。不过由于周围环境或是施工等客观条件限制,可能没办法正好是这个朝向,也不用担心,一般在正南±20°的范围内就不会有很大的影响,尽可能保证太阳能电池板能够在9点到16点接受阳光。如果实在无法满足光照需求,那么可以通过增大太阳能电池板的功率来弥补。
4、除了太阳能电池板的朝向,在安装时,其倾斜角度也是需要注意的一个重点,这个参数主要是根据当地纬度为标准来决定的,一般来说,越靠近北方,角度越大,越靠近南方,角度也越小。一般来说,当地纬度在0°~25°时,仰角与纬度相同,纬度在26°~40°时,在这个基础上加上5°~12°,纬度在41°~55°时,倾角在此基础上加上10°~15°,若纬度在55°以上,加上15°~22°上比较合适。
(1)硅片的选择
硅片的选择就是把性能一致的硅片选择出来,若将性能不一致的硅片电池组合起来形成单体太阳能电池,其输出的功率就会降低。
(2)硅片的清洗
硅片的清洗就是用高纯水或者有机溶剂(如三氯乙烯、丙酮、甲苯等)将硅片上沾污的尘埃、金属切屑、油脂等去除掉。
(3)硅化的表面腐蚀
为了使硅片表面光亮平整,必须将机械切削造成的损伤层去掉。常用的腐蚀方法有碱性腐蚀和酸性腐蚀。碱性腐蚀就是采用氢氧化钠、氢氧化钾等碱性液来腐蚀。碱性腐蚀所制成的成品最大优点是电池片的性能几乎是一致的。酸性腐蚀是用硝酸和氢氟酸的混合液[配比为(10~2):1]来腐蚀。通过酸性腐蚀的硅片表面平整光亮。采用不同的配比可以控制腐蚀速度。
(4)扩散制作
太阳能电池之所以能够在太阳光作用下发出电来,关键是太阳能电池片内有pn结。因此pn结的制作是生产太阳能电池片的一道最重要的工序。目前适合于工业化生产的方法是先将氯化硼片加热、通氧,表面会生成三氯化二硼,再使其与硅晶体发生化学反应,这样形成的硼硅玻璃会沉积在硅晶体的表面。再利用氮气作为保护气氛,在高温条件下,使氮化硼进行扩散,便可形成pn结了。
(5)去除背结
去除背结就是去除硅片表面形成的pn结,常用的方法有磨片法、化学腐蚀法、蒸铝或丝网印刷铝浆烧结法。磨片法就是用金刚砂将背面磨去的方法。化学腐蚀是利用腐蚀剂来去除背结,与此同时,硅片周边的扩散层也被腐蚀去除掉了。蒸铝或丝网印刷铝浆烧结法是在扩散硅片背面真空蒸镀或丝网印刷一层铝,加热后使硅片形成铝硅合金层。这个过程实际上是一个对硅晶体的掺杂过程。
(6)制作正负电极
与电池pn结形成紧密欧姆接触的导电材料,叫做电极。为了将太阳能获得的能量转换为所需要的能量,必须在电池上制作正负电极。在电池光照面的电极称为上电极,在电池背面的电极称为下电极或背电极。上电极一般制成有利于光收集的形状。为了减小电池串联时的电阻,下电极则应分布在电池的背面。而且电池的背面绝大部分或全部都应该被下电极布满,这如同手电筒内的干电池一样,在干电池上方是一个铜帽,铜帽下是聚集有大量负电荷的碳棒(上电极),而整个外壳(材料锌)是被下电极(负极)布满。
电极的制作法有真空蒸镀法、化学蒸镀镍法、银(铝)浆印刷烧结法等。铝浆印刷烧结法主要过程是:把硅片置于一种能起蒸镀作用的真空机内,硅片上会凝结一层铝薄膜,在高温作用下可以蒸镀成一层铝,再钎焊一层由锡、铝、银合金组成的焊料。此法是商品化生产太阳能硅电池的主要方法。
(7)腐蚀周边
硅片四周的扩散层会使上下电极短路,所以必须去除。一般将硅片置于硝酸、氢氟酸组成的腐蚀液中去腐蚀。
(8)蒸镀膜
此法是在电池正面上蒸镀一层或多层二氧化硅膜,这层膜不但对电池起保护作用,而且还具有减少光反射的作用。镀上这层膜,可将反射光减少到10%左右。若用某些腐蚀剂对硅电池进行丝绒面处理,这样硅电池的表面不但能接收到入射光的能量,还可以接收到折射的能量。
(9)检验测试
通过测试电池的开路电压、短路电流、最大输出功率等数字后,便于知道太阳能电池质量的优劣。