TWM628682U

TWM628682U - 高耐蝕層狀結構

Info

Publication number: TWM628682U
Application number: TW111201498U
Authority: TW
Inventors: 吳宗豐; 李文亮; 游輝桓; 蔡儀誠
Original assignee: 翔名科技股份有限公司
Priority date: 2022-02-14
Filing date: 2022-02-14
Publication date: 2022-06-21

Abstract

本新型提供一種高耐蝕層狀結構，其包含一基材以及一耐蝕保護層，耐蝕保護層鋪設於基材之一表面。其中，基材係由一金屬材質所製成，耐蝕保護層之材質包含鎳及磷。藉此，透過設置含有鎳及磷的耐蝕保護層，可以有效保護金屬材質之基材不被腐蝕，進而提升高耐蝕層狀結構於中高溫的強酸性環境下的耐蝕性。

Description

高耐蝕層狀結構

本新型是有關一種耐蝕層狀結構，特別是有關一種具有優異耐蝕性的高耐蝕層狀結構。

現有針對金屬表面處理的技術主要分為電鍍及化學鍍。電鍍是利用電解原理，在金屬元件表面鍍上一層其他金屬或合金的薄層，進而達到提高金屬元件表面的耐磨度、導電度、耐蝕性及增進美觀等效果。然而，電鍍容易因為導電性質不一或元件形狀複雜等因素，導致鍍層厚薄不均且出現瑕疵，且電鍍過程需要消耗大量電能，也會產生大量廢水，反而形成大量的環保成本。

化學鍍則是利用自催化原理，使鍍液中的待鍍成分經化學反應沉積在元件表面，而形成一鍍層，化學鍍所形成的鍍層較為緻密，厚度也較均勻，且化學鍍製程對環境較為友善，因此也逐漸成為重要的表面處理技術之一。但習知化學鍍成品的耐蝕能力仍較不足，若長時間處於中高溫的強酸性環境中，仍有可能出現明顯鏽蝕。

有鑑於此，製備一種具有優異耐蝕性的化學鍍成品仍為相關業者努力的目標。

為達成上述目標，本新型的目的是提供一種高耐蝕層狀結構，其耐蝕保護層具有特定成分，可以大幅提升高耐蝕層狀結構的耐蝕性。

本新型之一實施方式提供一種高耐蝕層狀結構，其包含一基材以及一耐蝕保護層，耐蝕保護層鋪設於基材之一表面。其中，基材係由一金屬材質所製成，耐蝕保護層之材質包含鎳及磷。

據此，本新型的高耐蝕層狀結構透過設置含有鎳及磷的耐蝕保護層，可以有效保護金屬材質之基材不被腐蝕，進而提升高耐蝕層狀結構於中高溫的強酸性環境下的耐蝕性。

依據前述之高耐蝕層狀結構，其中金屬材質可為一不鏽鋼材質。

依據前述之高耐蝕層狀結構，其中金屬材質可為一鋁合金材質。

依據前述之高耐蝕層狀結構，其中耐蝕保護層的厚度可為15 μm～50 μm。

依據前述之高耐蝕層狀結構，其中耐蝕保護層的鎳含量可為85 wt%～90 wt%。

依據前述之高耐蝕層狀結構，其中耐蝕保護層的磷含量可為9 wt%～13 wt%。

依據前述之高耐蝕層狀結構，其中耐蝕保護層之材質更可包含氟離子，且氟離子的含量可為1×10 ¹²molecules/cm ²至4×10 ¹³molecules/cm ²。

依據前述之高耐蝕層狀結構，其中耐蝕保護層之材質更可包含硝酸根離子，且硝酸根離子的含量可為5×10 ¹²molecules/cm ²至2×10 ¹⁴molecules/cm ²。

依據前述之高耐蝕層狀結構，其中耐蝕保護層之材質更可包含磷酸根離子，且磷酸根離子的含量可為5×10 ¹¹molecules/cm ²至1.5×10 ¹⁴molecules/cm ²。

依據前述之高耐蝕層狀結構，其中耐蝕保護層之材質更可包含鈉離子，且鈉離子的含量可為1×10 ¹²molecules/cm ²至1.5×10 ¹⁴molecules/cm ²。

依據前述之高耐蝕層狀結構，其中耐蝕保護層之材質更可包含鉀離子，且鉀離子的含量可為1×10 ¹²molecules/cm ²至1×10 ¹⁴molecules/cm ²。

依據前述之高耐蝕層狀結構，其中耐蝕保護層之材質更可包含鎂離子，且鎂離子的含量可為1×10 ¹²molecules/cm ²至1×10 ¹⁴molecules/cm ²。

依據前述之高耐蝕層狀結構，其中耐蝕保護層之微硬度可為400 HK～600 HK。

依據前述之高耐蝕層狀結構，其中耐蝕保護層可由一無電鍍方法所製備。

下述將更詳細討論本新型各實施方式。然而，此實施方式可為各種新型概念的應用，可被具體實行在各種不同的特定範圍內。特定的實施方式是僅以說明為目的，且不受限於揭露的範圍。

請參照第1圖，第1圖為本新型之一實施方式的高耐蝕層狀結構100的結構示意圖。高耐蝕層狀結構100包含一基材110以及一耐蝕保護層120，且耐蝕保護層120鋪設於基材110之一表面。

詳言之，基材110係由一金屬材質所製成，所述金屬材質可為任意金屬或合金，且所述金屬材質可為本身已具有耐蝕性的金屬或合金，例如，可為一不鏽鋼材質或一鋁合金材質，以提升高耐蝕層狀結構100整體的耐蝕性，惟本新型並不以此為限。

耐蝕保護層120之材質包含鎳及磷，具有鎳及磷的耐蝕保護層120可以均勻形成在基材110的表面，以提供優秀的保護效果。耐蝕保護層120的厚度可為15 μm～50 μm，而耐蝕保護層120之微硬度可為400 HK～600 HK，當耐蝕保護層120具有足夠的厚度時，除了可以提升高耐蝕層狀結構100的耐蝕性之外，還能提供良好的耐磨性，並減少耐蝕保護層120因磨損而導致基材110裸露之現象發生。

耐蝕保護層120中的鎳及磷的比例與耐蝕保護層120的性質相關，在本新型中，耐蝕保護層120的鎳含量可為85 wt%～90 wt%，而耐蝕保護層120的磷含量可為9 wt%～13 wt%，以提供優異的耐蝕性。除此之外，當耐蝕保護層120中的鎳含量較高時，耐蝕保護層120會具有較佳的導電性及硬度，當耐蝕保護層120中的磷含量較高時，耐蝕保護層120會具有較佳的光澤性及延展性，故可以視高耐蝕層狀結構100的應用領域來調整耐蝕保護層120的鎳含量及磷含量。

耐蝕保護層120之材質更可包含氟離子、硝酸根離子、磷酸根離子、鈉離子、鉀離子和/或鎂離子，且氟離子的含量可為1×10 ¹²molecules/cm ²至4×10 ¹³molecules/cm ²，硝酸根離子的含量可為5×10 ¹²molecules/cm ²至2×10 ¹⁴molecules/cm ²，磷酸根離子的含量可為5×10 ¹¹molecules/cm ²至1.5×10 ¹⁴molecules/cm ²，鈉離子的含量可為1×10 ¹²molecules/cm ²至1.5×10 ¹⁴molecules/cm ²，鉀離子的含量可為1×10 ¹²molecules/cm ²至1×10 ¹⁴molecules/cm ²，鎂離子的含量可為1×10 ¹²molecules/cm ²至1×10 ¹⁴molecules/cm ²。藉著控制耐蝕保護層120中其他離子的含量，可以增加耐蝕保護層120的耐蝕性，也可以避免其他離子過多而影響耐蝕保護層120的結構強度。

值得注意的是，耐蝕保護層120可由一無電鍍方法所製備，舉例而言，可以藉由將基材110浸泡於含有鎳化合物及磷化合物的一反應溶液中，使反應溶液中的鎳化合物及磷化合物與基材110表面進行化學反應，進而形成耐蝕保護層120。其中，基材110的表面可先進行預處理，如表面清潔、蝕刻或預鍍等處理，來增加基材110與反應溶液的反應性，且反應過程中可以透過改變溫度或酸鹼值等方式控制反應狀況，進而改變耐蝕保護層120的厚度或性質，惟本新型並不加以限制。

以下將針對本新型之一實施例的高耐蝕層狀結構進行酸蝕測試，以理解本新型之高耐蝕層狀結構是否具有足夠之耐蝕性。

＜酸蝕測試＞

本測試係將本新型之一實施例的高耐蝕層狀結構放置於強酸環境中（例如：鹽酸、硫酸或硝酸等強酸溶液），且所述強酸環境的pH值為-0.7且環境溫度為50°C，待高耐蝕層狀結構於上述強酸環境中經24小時後，再將高耐蝕層狀結構取出並觀察其正、反面之銹蝕狀況。

請參照第2A圖及第2B圖，第2A圖為本新型之實施例的高耐蝕層狀結構經酸蝕測試後的正面圖，第2B圖為第2A圖的高耐蝕層狀結構經酸蝕測試後的背面圖。由第2A圖及第2B圖可以看出，本新型之高耐蝕層狀結構即便長時間處於中高溫的強酸性環境中，其表面仍然完好無缺，且未出現針孔、起泡或色差等情形，表示高耐蝕層狀結構中的耐蝕保護層可以提供良好保護，且高耐蝕層狀結構的整體耐蝕性相當優異，適合應用於強酸且溫度較高的環境中。

綜上所述，本新型的高耐蝕層狀結構透過設置含有鎳及磷的耐蝕保護層，可以有效保護金屬材質之基材不被腐蝕，進而提升高耐蝕層狀結構於中高溫的強酸性環境下的耐蝕性。

雖然本新型已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型，任何熟習此技藝者，在不脫離本新型之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本新型之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100:高耐蝕層狀結構 110:基材 120:耐蝕保護層

為讓本新型之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖為本新型之一實施方式的高耐蝕層狀結構的結構示意圖；第2A圖為本新型之一實施例的高耐蝕層狀結構經酸蝕測試後的正面圖；以及第2B圖為第2A圖的高耐蝕層狀結構經酸蝕測試後的背面圖。

100:高耐蝕層狀結構

110:基材

120:耐蝕保護層

Claims

一種高耐蝕層狀結構，包含：一基材；以及一耐蝕保護層，鋪設於該基材之一表面；其中，該基材係由一金屬材質所製成，該耐蝕保護層之材質包含鎳及磷。
如請求項1所述之高耐蝕層狀結構，其中該金屬材質為一不鏽鋼材質。
如請求項1所述之高耐蝕層狀結構，其中該金屬材質為一鋁合金材質。
如請求項1所述之高耐蝕層狀結構，其中該耐蝕保護層的厚度為15 μm～50 μm。
如請求項1所述之高耐蝕層狀結構，其中該耐蝕保護層的鎳含量為85 wt%～90 wt%。
如請求項1所述之高耐蝕層狀結構，其中該耐蝕保護層的磷含量為9 wt%～13 wt%。
如請求項1所述之高耐蝕層狀結構，其中該耐蝕保護層之材質更包含氟離子，且該氟離子的含量為1×10 ¹²molecules/cm ²至4×10 ¹³molecules/cm ²。
如請求項1所述之高耐蝕層狀結構，其中該耐蝕保護層之材質更包含硝酸根離子，且該硝酸根離子的含量為5×10 ¹²molecules/cm ²至2×10 ¹⁴molecules/cm ²。
如請求項1所述之高耐蝕層狀結構，其中該耐蝕保護層之材質更包含磷酸根離子，且該磷酸根離子的含量為5×10 ¹¹molecules/cm ²至1.5×10 ¹⁴molecules/cm ²。
如請求項1所述之高耐蝕層狀結構，其中該耐蝕保護層之材質更包含鈉離子，且該鈉離子的含量為1×10 ¹²molecules/cm ²至1.5×10 ¹⁴molecules/cm ²。
如請求項1所述之高耐蝕層狀結構，其中該耐蝕保護層之材質更包含鉀離子，且該鉀離子的含量為1×10 ¹²molecules/cm ²至1×10 ¹⁴molecules/cm ²。
如請求項1所述之高耐蝕層狀結構，其中該耐蝕保護層之材質更包含鎂離子，且該鎂離子的含量為1×10 ¹²molecules/cm ²至1×10 ¹⁴molecules/cm ²。
如請求項1所述之高耐蝕層狀結構，其中該耐蝕保護層之微硬度為400 HK～600 HK。
如請求項1所述之高耐蝕層狀結構，其中該耐蝕保護層係由一無電鍍方法所製備。