论文总字数：18550字

摘 要

热管是一种具有很高导热能力的传热元件，而制造热管所用的材料中最容易获取和廉价的是碳钢。因此碳钢-水热管作为常用热管，但由于碳钢-水不相容问题，碳钢为基材的热管元件内壁必须进行合适的层膜处理。但是在对内壁进行层膜处理前，首先要对碳钢表面进行“清洁”，除去锈蚀使碳钢表面达到层膜处理要求。以前常用酸性强的无机酸（盐酸、硫酸等）为主要成分的除锈剂来达到除锈目标，但目前的环保要求下传统除锈剂已不能继续长期使用。本课题所做的就是针对环保要求研制新型环保型碳钢除锈剂。

研制环保型碳钢除锈剂主要针对酸洗的缺点：过酸洗，氢脆、酸雾、废酸等问题进行改良，以达到高效除锈和环境友好的目的。

研制新型环保型碳钢除锈剂，选用20碳钢为研究对象，针对环保要求，选用柠檬酸和植酸混合的有机酸替代传统的盐酸、硫酸为主的无机酸，同时更改相关缓蚀剂，表面活性剂等添加剂成分，防止像传统除锈剂一样有太多威胁环境的添加剂，不符合环保要求。同时要考虑废液，是否容易处理和排放。

最后，本课题对环保型碳钢除锈剂进行一系列的研究与制备，包括成分的研究与制备，除锈效果的实验，废液的研究与处理。

关键词：碳钢 环保 有机酸 除锈剂 除锈效果

Environmental protection carbon steel heat pipe rust remover

Abstract

Heat pipe is a heat transfer element with high thermal conductivity, The most easily available and cheap material for the manufacture of heat pipes is carbon steel. The carbon steel-water heat pipe is a common heat pipe, but due to carbon steel-water incompatibility, the inner wall of the heat pipe element of the carbon steel must be subjected to a suitable film treatment. But before performing interlayer film treatment process, the first step to be performed on a suitable substrate surface rust. In the past, commonly used rust removing agents such as hydrochloric acid, sulfuric acid and other inorganic acids as the main components to achieve the goal of rust removal, but the current environmental requirements under the traditional rust remover can no longer be used for a long time. What this project has done is to develop a new environmentally friendly carbon steel rust remover for environmental protection requirements.

The development of environment-friendly carbon steel rust remover is mainly aimed at addressing the disadvantages of pickling: over-pickling, hydrogen embrittlement, acid mist, and waste acid are improved to achieve efficient rust removal and environmental friendliness.

Develop new environmentally friendly carbon steel rust remover, use 20 carbon steel as the research object. In response to environmental protection requirements, organic acid mixed with citric acid and phytic acid is used as a substitute for traditional hydrochloric acids and inorganic acids based on sulfuric acid. At the same time, the related additives such as corrosion inhibitors and surfactants are changed to prevent too many additives that threaten the environment as traditional rust removers and do not meet environmental protection requirements. At the same time, it is necessary to consider whether the waste liquid is easy to handle and discharge.

Finally, this subject has carried out a series of research and preparation of environment-friendly carbon steel rust remover, including the research and preparation of components, the experiment of rust removal effect, the research and treatment of waste liquid.

Key words: Carbon steel；Environmental protection；Organic acids；Rust Remover；Rust removal effect

目录

摘 要 I

Environmental protection carbon steel heat pipe rust remover II

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 课题的研究背景及目的 1

1.2 20#碳钢简介 2

1.2.1 20碳钢定义 2

1.2.2 20碳钢生锈 3

1.3除锈剂 4

1.3.1除锈剂的作用 4

1.3.2除锈剂的组成和作用 4

1.4传统除锈剂 5

1.4.1 传统除锈剂组分 5

1.4.2 传统除锈剂除锈原理 5

1.4.3 传统除锈剂的疑难 6

1.4.4 传统除锈剂的改进 6

第二章 环保型碳钢除锈剂 8

3.1 环保型20碳钢除锈剂设计 8

3.2环保型20碳钢除锈剂除锈原理 9

3.2环保型20碳钢除锈剂组成成分 9

第三章 环保型20碳钢除锈剂的实验 10

4.1环保型20碳钢除锈剂成分 10

4.2环保型20碳钢除锈剂实验 10

4.2.1实验准备 10

4.2.2实验方法 11

4.2.3实验目标 13

4.2.4实验数据和分析 13

4.2.5实验结论 19

4.2.6实验后续 20

4.3结论 20

第四章 总结 21

参考文献 22

致 谢 24

第一章 绪论

1.1 课题的研究背景及目的

热管是人类发明创造的一种传热元件，它具有非常优异的传热能力。热管通常是一个很小的截面积的管子，但它能够快速远距离传导热量，主要利用管子内部汽-水相互相变导热能力强的原理来实现。热管还具有无需人为的提供外力，其应用的温度区间范围大等优点。热管元件之所以备受推崇就在于它拥有如下的优势：很高的导热性及优良的等温性，体积小，环境适应性，热二极管与热开关性能，恒温特性等^[1]。同时许多的研究者在生产制造热管问题上，希望使用价格低廉、容易获取的碳钢来代替价格高昂、市场供量较少的铜和不锈钢，来降低热管制造成本，提高热管的经济效益^[2]。因此碳钢-水热管成为工业热管中的“宠儿”,成为最常用的热管。

由于碳钢-水不相容问题，碳钢为基材的热管元件内壁必须进行合适的层膜处理。但是在对内壁进行层膜处理前，首先要对碳钢表面进行“清洁”，除去锈蚀使碳钢表面达到层膜处理要求。同时金属表面除锈与保障产品质量、延长设备使用寿命、提高劳动生产率、提升经济效益有着密切的关系^[3-5]。据国内外的数据资料显示，每年因为腐蚀造成的经济损失可占各国国内生产总值的3%-5%^[6]。因此碳钢管的除锈直接影响了碳钢热管的性能和使用寿命，除锈的效果非常重要。

请支付后下载全文，论文总字数：18550字