報廢鎂合金筆記本電腦外殼表面涂層的去除研究.pdf

1、鎂合金由于密度小、比強(qiáng)度高、比剛度高、易再生利用等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于航空航天、交通、電子產(chǎn)品等領(lǐng)域，被譽(yù)為“21世紀(jì)的綠色工程材料”。隨著鎂合金應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，應(yīng)用量越來越大，因正常使用壽命中止而報廢的鎂合金零部件也將越來越多，如何回收利用已經(jīng)引起了人們的廣泛關(guān)注。
　　鎂合金零部件表面一般都進(jìn)行過一種或幾種表面處理工藝，表面成分復(fù)雜，對基體的附著力很強(qiáng)，一般的清洗液很難將其有效的去除。而表面的有機(jī)涂層如不在熔煉前去除，就會在熔煉

2、過程中產(chǎn)生大量的有害氣體，污染環(huán)境，使得鎂合金“綠色材料”的稱呼失去意義。
　　本文針對上述問題，分別進(jìn)行了堿性溶液、苯甲醛型溶液、苯甲醇型溶液去除報廢鎂合金筆記本電腦外殼表面涂層的研究，采用金相、SEM、XRD、紅外光譜、拉曼光譜、電化學(xué)測試等對實驗結(jié)果及涂層去除機(jī)理進(jìn)行了分析，并對三種溶液去除涂層的效果、機(jī)理進(jìn)行了比較。
　　(1)采用正交實驗法對堿性溶液去除表面涂層實驗進(jìn)行了整體設(shè)計、綜合比較、統(tǒng)計分析，結(jié)果表明:當(dāng)N

3、aOH溶液/乙醇（體積比）為1、NaOH濃度為10 mol/L時，試樣在溫度為70℃的電熱恒溫水浴槽中處理70 min時，去除效果最佳。
　　(2)正交實驗結(jié)果的直觀分析、方差分析表明:溫度的極差為96.75，遠(yuǎn)大于NaOH濃度、加熱時間和NaOH溶液/乙醇（體積比）的極差，且溫度的F比大于F臨界值，說明溫度是主要因素。
　　(3)堿性溶液去除涂層實驗結(jié)果表明:金相圖中未觀察到鎂合金表面的有機(jī)涂層，XRD只檢測出鎂合金基材α

4、-Mg和Mg17Al12的衍射峰， SEM圖中觀察到呈連續(xù)分布狀態(tài)的磷化層，這一點(diǎn)從電化學(xué)測試中自腐蝕電位為-1.176V，正向于AZ91鎂合金的電位數(shù)值得到證明。堿性溶液去除涂層的機(jī)理是:存在于磷化層與有機(jī)涂層之間的氫鍵作用是促使兩者結(jié)合的主要原因，堿性溶液破壞了氫鍵作用，促使有機(jī)涂層與鎂合金基材分離。該堿性溶液可反復(fù)使用。
　　(4)制備了一種以苯甲醛為主溶劑，甲酸為助溶劑，石蠟為抑制揮發(fā)劑的苯甲醛型溶液。去除涂層實驗表明:室

5、溫下，苯甲醛/甲酸的體積比為13/7，液體石蠟為2mL，處理時間為10min，去除效果最佳。
　　(5)苯甲醛溶液去除涂層實驗結(jié)果表明:金相、SEM和XRD的檢測結(jié)果與堿性溶液一致，有機(jī)涂層被完全去除，僅留下磷化層和鎂合金基材。苯甲醛型溶液去除涂層的機(jī)理是:苯甲醛、甲酸通過滲透、吸附等作用大量進(jìn)入磷化層和有機(jī)涂層之間的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，通過減小磷化層與有機(jī)涂層間的作用力，促使涂層與鎂合金基材分離。
　　(6)制備了一種以苯甲醇為

6、主溶劑，甲酸為助溶劑，十二烷基硫酸鈉為表面活性劑，甲基纖維素為增稠劑，亞硝酸鈉為緩蝕劑，石蠟為抑制揮發(fā)劑的苯甲醇型溶液。去除涂層實驗表明:室溫下，苯甲醇/甲酸的體積比為5/15，亞硝酸鈉為0.2g，十二烷基硫酸鈉為0.3g，甲基纖維素為0.2g，處理時間為15min，去除效果最佳。
　　(7)苯甲醇溶液去除涂層實驗結(jié)果表明:金相、SEM和XRD的檢測結(jié)果與堿性溶液和苯甲醛型溶液一致，有機(jī)涂層被完全去除，僅留下磷化層和鎂合金基材。苯

7、甲醇型溶液去除涂層的機(jī)理是:苯甲醇型溶液溶劑分子和涂層高分子之間沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，涂層在實驗過程中發(fā)生了溶脹而去除。該苯甲醇型溶液可反復(fù)使用。
　　(8)上述堿性溶液與苯甲醇型溶液、苯甲醛型溶液均可有效去除表面涂層。堿性溶液依靠NaOH在加熱條件下，使涂層的醚鍵、羥基等基團(tuán)發(fā)生皂化，導(dǎo)致有機(jī)物分子鏈斷裂，破壞存在于磷化層與有機(jī)涂層之間的氫鍵作用促使有機(jī)涂層與鎂合金基材分離。而苯甲醛型溶液、苯甲醇型溶液是通過溶液的溶脹與滲透作用力使