发布时间 : 星期三 文章重庆大学本科毕业设计-金属表面硅烷化处理工艺中清洗槽设计更新完毕开始阅读230bed31f524ccbff12184ae
重庆大学本科学生毕业设计（论文） 3 结果分析与讨论
点蚀时间10080点蚀时间 (s)604020-2024681012141618钝化液含量 (%)图3.3 钝化液对硅烷化影响
从表3.4以及图3.3可以看出：钝化液的百分含量大于10％之后，点蚀时间基本上不变，这说明硅烷膜已经完全失效，根据一般硅烷膜的有效点蚀时间为失效时间加上30s，那么钝化液的百分含量应该在点蚀时间为65s左右。
3.4电场条件的优化
电场的条件直接影响能源的合理利用以及生产的工作效率，为了更好的、更合理的利用能源，节约成本，提高生产效率，对电场条件的优化是必不可少的。电场的条件有很多方面，比如：电压、电解时间、导线、电极材料、极板面积、两极间距、基板面积、清洗槽水的量等。通常电压越大、电解时间越长、导线越细、极板面积不要太大、两极间距离越小，清洗效果会越好。由于实验室条件有限，下面是对电场条件的三个方面进行优化 ，如：接地线、电压、电解时间。
电导率在测洗净率的时候存在其他离子的干扰，使得结果可能会偏低；下面条件的优化以钠离子电极测出来的清洗率为标准，来分析清洗效果，得出最优的电场条件。
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重庆大学本科学生毕业设计（论文） 3 结果分析与讨论
3.4.1接地线优化
本次实验在其尽量控制其他条件不变的情况下，用4.5V电压，水洗三分钟，电解时间为2min分别做了接地线接正极、接负极和不接3组实验，接着又做了不加电场直接水洗水洗5min的空白实验进行对比，原始数据以及处理结果如下表3.4所示：
表3.4
残余
钝化液/（g) 0.85 1.06 1.14 1.09
钠离子浓度/(mol/ml) 2.9E-4 2.9E-4 2.9E-4 2.9E-4
残余钠离子量/(mol)
电导率/(ms/cm)
钠电极/(mv) -99 -96 -96 -98
清洗量-电导率/（mol） 1.759E-4 2.046E-4 1.974E-4 1.327E-4
清洗量-钠电极/（mol） 2.033E-4 2.376E-4 2.376E-4 2.142E-4
清洗率-电导率 0.713 0.666 0.597 0.420
清洗率-钠电极 0.825 0.773 0.719 0.678
接正极 接负极 不接 无电场空白
2.465E-4 0.073 3.074E-4 0.077 3.306E-4 0.076 3.161E-4 0.067
从表3.4的实验结果可以得出：进一步验证了电场的有效性，以及接正极的清洗效果效果明显要好于接负极与不接。
3.4.2电压优化
接地线接正极，加2min电场，分别用3V、4.5V、6V、7.5V的电压做清洗实验，记录钝化液残留量、电导率和钠电极，然后利用标准曲线计算清洗量，从而得出清洗率，实验原始数据以及处理结果如下表3.5所示：
表3.5
3V电压 4.5V电压 6V电
残余钠离子钝化浓度液（/g） /(mol/ml) 1.03 2.2 3.52 1.17 2.38 3.85 1.07 2.29
2.9E-4 2.9E-4 2.9E-4 2.9E-4 2.9E-4 2.9E-4 2.9E-4 2.9E-4
残余钠
离子量/(mol) 2.987E-4 6.38E-4 0.00102 3.393E-4 6.902E-4 0.00112 3.103E-4 6.641E-4
电导率/(ms/cm) 0.075 0.124 0.185 0.072 0.13 0.202 0.075 0.135
钠电极/(mv) -95 -80 -70 -92 -78 -67 -93 -77
清洗量-电导率/（mol） 1.902E-4 5.430E-4 9.821E-4 1.687E-4 5.862E-4 0.0011 1.902E-4 6.222E-4
清洗量-钠电极/（mol） 2.503E-4 5.455E-4 9.171E-4 2.925E-4 6.052E-4 0.00107 2.777E-4 6.375E-4
清洗清洗率-电 率-钠 0.637 0.851 0.962 0.497 0.849 0.989 0.613 0.937
0.838 0.855 0.898 0.862 0.877 0.960 0.895 0.960
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压 7.5V电压
3.63 1.63 2.65 4.19
2.9E-4 2.9E-4 2.9E-4 2.9E-4
0.00105 4.727E-4 7.685E-4 0.00122
0.194 0.091 0.149 0.216
-68 -85 -74 -65
0.00105 3.054E-4 7.230E-4 0.00121
0.00102 4.208E-4 7.450E-4 0.00119
0.994 0.646 0.940 0.991
0.966 0.890 0.969 0.978
从表3.5可以看出：电压越大，清洗率越高，清洗效果越好；但是从节能方面考虑，在达到要求的清洗效果时，应采用低电压；那么6V电压基本上能满足90％的清洗率，下面在对电解时间进行优化一下，都能确保达到要求。
3.4.3电解时间优化
在优化了接地线和电压之后，用电压为6V和接地线为正极的最优条件对电解时间进行优化。分别电解1.5min，2min，2.5min，3min，3.5min，记录每组的钝化液残余量、电导率、钠电势，用标准曲线计算清洗量，最后计算得出清洗率。实验原始数据以及计算结果如下表3.6：
表3.6
残留钝化液/（g） 1.31 1.07 0.91 0.84
钠离子浓度/(mol/ml） 2.9E-4 2.9E-4 2.9E-4 2.9E-4
残留钠离子量/（mol） 3.799E-4 3.103E-4 2.639E-4 2.436E-4
电导率/（ms/cm） 0.089 0.082 0.078 0.076
钠电势/（mv） -90 -93 -96 -97
清洗量-电导率/（mol） 2.910E-4 2.406E-4 2.118E-4 1.974E-4
清洗量-钠电极/（mol） 3.245E-4 2.777E-4 2.376E-4 2.256E-4
清洗率-电导率 0.766 0.776 0.803 0.811
清洗率-钠离子电极 0.854 0.895 0.900 0.926
1.5min 2min 2.5min 3min
从表3.6中可以看出：洗净率随电解时间的的增加不断的提高，当加电场2.5min时洗净率达到90％，已达到一般要求。所以加电场的时间为2.5min为最优。
3.5清洗槽水循环利用
本实验在其他条件不变的情况下，接地线接正极，采用6V的电压，电解时间为2.5min，对工件A重复清洗了8次，记录每次钝化液的残余量，以及每次清洗完之后清洗槽水的电导率，通过标准曲线计算清洗量，然后得出清洗率，结果如下表3.7。根据表3.7绘制清洗次数与单次清洗率的关系图，如图3.4。
表3.7
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实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8
残留钝化单次残余电导率/液/（g） 钝化液（/g） （ms/cm） 0.88 2.61 3.96 5.89 7.58 8.72 9.95 11.44
0.88 1.73 1.35 1.93 1.69 1.14 1.23 1.49
0.069 0.128 0.168 0.225 0.26 0.29 0.324 0.358
清洗量/
（g） 0.437 2.272 3.517 5.291 6.380 7.313 8.371 9.429
单次清洗量/(g) 0.437 1.836 1.244 1.773 1.089 0.933 1.058 1.058
洗净率 0.496 0.870 0.888 0.898 0.842 0.839 0.841 0.824
单次洗净率 0.496 1.061 0.922 0.919 0.644 0.819 0.860 0.710
洗净率1.11.00.9洗净率0.80.70.60.50123456789试验次数图3.4 清洗次数与清洗率的关系图
图3.4可以看出：第2次和第5次的实验结果有问题，第2次清洗率大于1，而第5次的清洗率却明显偏小；第一次很小是很正常的，因为刚开始槽内离子浓
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