钝化工艺方案

酸洗钝化工艺

酸洗、钝化前的预处理

1对制造完工后的不锈钢容器或零部件按图样和工艺文件的要求，对规定项目检查合格后，才能进行酸洗、钝化预处理。

2将焊缝及其两侧焊渣、飞溅物清理干净，容器的机加工件表面应用汽油或清洗剂去除油渍等污物。

3清除焊缝两侧异物时，应用不锈钢丝刷，不锈钢铲或砂轮清除，清除完毕用净水（水中氯离子含量不超过25mg/L）冲刷干净。

4当油污严重时则用3-5%的碱溶液将油污清除，并用净水冲洗干净。

5对不锈钢热加工件的氧化皮可用机械喷砂的方法清除，砂必须是纯硅或氧化铝。

6制定酸洗、钝化的安全措施，确定必须的用具和劳动防护用品。

酸洗、钝化溶液及膏的配方

1酸洗液配方：硝酸（比重1.42）20%，氢氟酸为5%，其余为水。以上为体积百分比。

2酸洗膏配方：盐酸（比重1.19）20毫升，水100毫升，硝酸（比重1.42）30毫升，膨润土150克。

3钝化液配方：硝酸（比重1.42）5%，重铬酸钾4克，其余为水。以上休积百分比，钝化温度为室温。

4钝化膏配方：硝酸（浓度67%）30毫升，重铬酸钾4克，加膨润土（100-200目）搅拌至糊状为止。

酸洗钝化操作

1只有进行过预处理的容器或零部件才能进行酸洗钝化处理。

2酸洗液酸洗主要用于较小型未经加工的零部件整体处理，可以用喷刷的方法。溶液温度在21-60℃时，每隔10分钟左右检查一次，直至呈现出均匀的白色酸蚀的光洁度为止。

3酸洗膏酸洗主要适用于大型容器或局部处理。在室温下将酸洗膏外均匀干净设备上（约2-3mm厚），停留一小时后用洁净水或不锈钢丝刷轻轻刷，直至呈现出均匀的白色酸蚀的光洁度为止。

4钝化液主要适用于小型容器或部件整体处理，可以采用浸入或喷刷的方法，当溶液温度在48-60℃时，每20分钟检查一次，当溶液在21-47℃时，每小时检查一次，直至表面生成均匀的钝化膜为止。

5钝化膏主要适用于大型容器或局部处理，在室温下将钝化膏均匀涂在酸洗过的容器表面（约2-3mm），1小时后检查，直至表面生成均匀的钝化膜为止。

表面钝化工艺

surface passivation technology 在半导体器件表面覆盖保护介质膜，以防止表面污染的工艺。1959年，美国人

M.M.阿塔拉研究了硅器件表面暴露在大气中的不稳定性问题，提出热生长二氧化硅(S

iO2)膜具有良好的表面钝化效果。此后，二氧化硅膜得到广泛应用。60年代中期，人

们发现二氧化硅膜不能完全阻挡有害杂质(如钠离子)向硅(Si)表面的扩散，严重影响

MOS器件的稳定性。以后研究出多种表面钝化膜生长工艺，其中以磷硅玻璃 (PSG)、

低温淀积二氧化硅、化学汽相淀积氮化硅(Si3N4)、三氧化二铝(Al2O3)和聚酰亚胺等

最为适用。

直接同半导体接触的介质膜通常称为第一钝化层。常用介质是热生长的二氧化硅

膜。在形成金属化层以前，在第一钝化层上再生长第二钝化层，主要由磷硅玻璃、低

温淀积二氧化硅等构成，能吸收和阻挡钠离子向硅衬底扩散。为使表面钝化保护作用

更好并使金属化层不受机械擦伤，在金属化层上面再生长第三层钝化层。这第三层介

质膜可以是磷硅玻璃、低温淀积二氧化硅、化学气相淀积氮化硅、三氧化二铝或聚酰

亚胺。这种多层结构钝化，是现代微电子技术中广泛采用的方式。

对于钝化层的基本要求是：能长期阻止有害杂质对器件表面的沾污；热膨胀系数

与硅衬底匹配；膜的生长温度低；钝化膜的组份和厚度均匀性好；针孔密度较低以及

光刻后易于得到缓变的台阶。

磷硅玻璃及其生长工艺 1964年，发现硅在热氧化过程中通入少量三氯氧磷蒸汽

后生成的二氧化硅膜具有磷硅玻璃特性，能捕获钠离子和稳定钠离子的污染作用，大

大改善了器件的稳定性。适当增加磷的浓度还能降低膜的针孔密度，防止微裂，减少

快态密度和平缓光刻台阶。磷硅玻璃已成为重要的第二层钝化膜。其不足之处是磷浓

度较高时有极化和吸潮特性，浓度太低则不易达到流动和平缓台阶的作用。另一种常

用的生长磷硅玻璃的方法是化学汽相淀积法,即把磷烷PH3加到硅烷SiH4和氧的反

不锈钢酸洗钝化原理和钝化的方法与工艺

1．不锈钢酸洗钝化的必要性:

奥氏体不锈钢具有良好的耐蚀性能，抗高温氧化性能，较好的低温性能及优良的机械与加上r生能。因此广泛用于化工、石油、动力、核工程、航天航空、海洋、医药、轻工、纺织等部门。其主要目的在于防腐防锈。不锈钢的耐腐蚀主要依靠表面钝化膜，如果膜不完整或有缺陷，不锈钢仍会被腐蚀。工程上通常进行酸洗钝化处理，使不锈钢的耐蚀潜力发挥得更大。在不锈钢设备与部件在成形、组装、焊接、焊缝检查 (如探伤、耐压试验)及施工标记等过程中带来表面油污、铁锈、非金属脏物、低熔点金属污染物、油漆、焊渣与飞溅物等，这些物质影响了不锈钢设备与部件表面质量，破坏了其表面的氧化膜，降低了钢的抗全面腐蚀性能和抗局部腐蚀性能(包括点蚀、缝隙腐蚀)，甚至会导致应力腐蚀破裂。 不锈钢表面清洗、酸洗与钝化，除最大限度提高耐蚀性外，还有防止产品污染与获得美观的作用。在 GB 150一1998《钢制压力容器》规定，“有防腐要求的不锈钢及复合钢板制造的容器的表面应进行酸洗钝化”。这一规定是针对石油化工中使用的压力容器而言的，因为这些设备用于直接与腐蚀介质相接触的场合，从保证耐蚀耐蚀性出发，提出酸洗钝化是必要的。对其他工业部门，如并非出于防腐目的，仅基于清洁与美观要求，而采用不锈钢材判·的则无需酸洗钝化。但对不锈钢设备的焊缝还需要进行酸洗钝化。对核工程、某些化工装置及其它使用要求严格的，除酸洗钝化外，还要采用高纯度介质进行最终精细清洗或进行机械、化学与电解抛光等精整处理。

2．不锈钢酸洗钝化原理

不锈钢的抗腐蚀陛能主要是由于表面覆盖着一层极薄的(约1nm)致密的钝化膜，这层膜1n腐蚀介质隔离，是不锈钢防护的基本屏障。不锈钢钝化具有动态特征，不应看作腐蚀完全停止，而是形成扩散的阻挡层，使阳极反应速度大大降低。通常在有还原剂(如氯离子)情况下倾向于破坏膜，而在氧化剂(如空气)存在时能保持或修复膜。

管道预膜、钝化施工技术方案

1. 工程概况

本项目预膜、钝化工程包括：

序号 系统名称 管道规格MM 循环水量T

1 循环冷却水系统 DN15-DN300 20

2 循环冷冻水系统 DN32-DN350 11

3 暖通水系统（循环冻水、热水系统） DN15-350 39

4 工艺循环冷却水系统 DN15-DN150 12

2. 预膜钝化的必要性分析

在循环水系统里，循环水长时间地反复使用，循环水经过换热设备，由于吸收热量，温度升高，降低了氧的溶解度。使水中的溶解氧在局部地区达到饱和，造成溶解氧的去极化作用而使设备腐蚀。水中的CO2经过长时间的适用，使水中的重碳酸盐类几乎全部转变为碳酸盐类，使生成碳酸盐垢的趋势增强。随着浓缩倍数的提高，水中溶解固体及杂质将不断浓缩积聚，改变了水的PH、浊度、硬度、碱度等，使循环水的腐蚀性与结垢性并存，且日趋严重。由于循环水排污比率很小，所以使粘泥和悬浮物大量浓缩，容易在换热器上形成沉积，造成危害。污垢附着在设备上，既增加结垢，又加剧腐蚀，危害很大。

3. 目的

1.系统化学清洗的目的是将系统中所有换热器中的油污、腐蚀产物、污垢等清洗干净，提高系统换热效率，并使其表面得到活化，为预膜打好基础。

2.预膜钝化处理是为了保护金属表面免遭腐蚀，而利用化学药剂中的某些成份与水中的两价金属离子（如Ca2+、Zn2+、Fe2+等）形成络合物，在金属表面上形成一层非常薄的、致密的防护膜，牢固地粘附在金属表面上，从而抑制水对金属的腐蚀，也包括防止微生物的腐蚀。

4. 施工准备

1.技术文件准备

由项目部组织施工人员进行技术交底、施工验收规范和有关的技术文件，制定质量计划，由质安部进行安全交底及教育。

2.材料准备

施工过程中所需材料已全部到位，包括：化学清洗剂、预膜钝化剂、PH试纸及监测试片

3.防护用品的准备

在化学清洗及预膜钝化过程中所需要使用的防护用品及消防用品准备到位：防护面罩、防护服、灭火器等。