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摘 要

热管是一种具有快速均温特性的特殊工件，具有优异的热超导性能。制造热管所用的材料中ND钢作为一种优质的材料，受到青睐。但是，在使用ND钢为基材的热管元件时，离不开对内壁合适的层膜处理。在对内壁进行层膜处理前，首先要对其除锈处理，然而传统强酸除锈对有过酸洗，氢脆、酸雾、废酸等问题。

所以，本文提出研制新型环保型碳钢除锈剂，选用ND钢为研究对象，针对环保要求，对于有机酸的选取，采用柠檬酸和植酸共同作用的方式替代传统的盐酸、硫酸为主的无机酸 ，加强除锈效果降低除锈成本。通过控制变量和正交实验法，探究环保型有机酸除锈剂对于金属除锈的影响和效果。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： ND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 kind of special workpiece with fast temperature homogenization, which has excellent thermal superconductivity. ND steel is favored as a kind of high quality material in manufacturing heat pipe. However, in the use of ND steel as the substrate of the heat pipe elements, can not be separated from the inner wall of the appropriate film treatment. Before the inner wall is treated with layer film, it shall be first treated with derusting treatment. However, traditional strong acid derusting has problems of over-pickling, hydrogen embrittlement, acid mist, waste acid and so on.

Therefore, this paper puts forward the development of new environmental protection type of carbon steel rust removable agent, choose ND steel as the research object, in view of the environmental protection requirements, for the selection of organic acids, citric acid and phytic acid work together to replace the traditional hydrochloric acid, sulfuric acid based inorganic acid, strengthen the rust removal effect to reduce the rust removal cost. Through controlling variables and orthogonal experiment, the influence and effect of environment-friendly organic acid rust remover on metal rust removal were explored. At the same time, change the relevant corrosion inhibitors, surfactants and other additives to prevent the traditional rust removal agents like too many threats to the environment of additives, do not meet the requirements of environmental protection. At the same time to consider the waste liquid, whether easy to handle and discharge.

Finally, a series of research and preparation of the environmental protection type of carbon steel rust remover, including the composition of the research and preparation, rust removal effect of the experiment, waste liquid research and treatment.

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

目 录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1环保型热管除锈剂的背景分析 1

1.1.1热管的定义以及作用 1

1.1.2探究环保型除锈剂的意义 1

1.1.3目前常见除锈法 2

1.1.4国内外环保型除锈剂的研究成果 2

1.2课题的研究目的 3

1.3 ND钢的介绍 3

1.3.1ND钢的定义及特性 3

1.3.2ND钢的锈蚀的原因和原理 4

1.3.3ND钢的应用以及除锈的意义 5

1.4 除锈剂的介绍 5

1.4.1除锈剂的定义以及组成 5

1.4.2除锈剂的作用 6

1.5传统除锈剂 6

1.5.1传统除锈剂的组成 6

1.5.2传统除锈剂作用机理 6

1.5.3传统除锈剂的不足和问题 7

1.5.4传统除锈剂的改进方向 7

第二章 实验思路和计划 9

2.1实验分析方法 9

2.1.1正交实验和变量控制结合 9

2.1.2实验整理分析方法 10

2.2实验注意事项 11

第三章 实验过程与步骤 12

3.1实验目的 12

3.2实验准备 12

3.3实验步骤 13

第四章 实验结果分析 15

4.1实验数据整理 15

4.1.1有机酸混合最佳配的比对照实验: 15

4.1.2缓蚀剂混合最佳配比对照实验 16

4.1.3除锈剂最佳配比正交实验 17

4.2实验数据计算 18

4.2.1除锈计算 18

4.2.2实验因素分析 18

4.3实验结果 23

第五章 总结 24

参考文献 25

致谢 28

绪 论

1.1环保型热管除锈剂的背景分析

1.1.1热管的定义以及作用

热管是一种传热高效的元件。具有截面小、传热快、效率高的特点。上个世纪热管技术发展,最先应用于空间技术和航天军事领域, 随着技术深入，其优势突出，热管广泛应用于各行各业[1]。

非凡的导热能力让热管脱颖而出，其导热能力可达到良导体铜和银的几倍到几万倍, 而且导热效率高, 其相对传统换热器，导热系数超过十倍以上;无需外界动力 ，工作时的自发性 也带来其更加节能的特点;热管之间工作独立 ，一处发生故障，对全局的影响也较小，同时，便于更换维修[2]。

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