【技术实现步骤摘要】
本申请涉及材料，具体涉及一种氟化不锈钢复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、不锈钢均热板与铜均热板相比，具有强度高、成本低、耐蚀性好等一系列优点；但是不锈钢均热板仍具有限制其大规模应用的缺点，例如：均热板内部为真空条件，真空条件下下不锈钢与水和水蒸气发生反应析出氢气，产生的氢气会导致均热板内部真空度降低从而使得均热性快速下降，最终导致均热板失效。如果能有效解决不锈钢与水的析氢反应问题，则能快速推动不锈钢均热板的普及使用。
2、不锈钢与水反应主要是不锈钢中的铁离子与水发生了反应。
3、fe+h2o＝feo+h2↑
4、2fe+3h2o＝fe2o3+3h2↑
5、3fe+4h2o＝fe3o4+4h2↑
6、传统碳钢可以通过发黑等处理在表面形成氧化铁膜层，从而阻止析氢反应的发生。但不锈钢中存在大量的铬、镍等合金元素导致表面难以在其表面形成连续致密的氧化铁膜层。因此，需要在不锈钢表面形成一层连续、致密的膜层阻止水与不锈钢的反应。
技术实现思路
1、针对上述存在的问题，本申请提出了一种氟化不锈钢复合材料；其利用氟高于氧的强氧化性，预先在不锈钢表面形成一层饱和氟浓度的氟化层，可以阻止铁与水反应形成氧化铁的过程，克服了
技术介绍
中提到的不足和缺陷。
2、为实现上述目的，本申请采用了以下技术方案：
3、本申请的专利技术点是提供一种氟化不锈钢复合材料，包括不锈钢基材和氟化层；所述氟化层包括含有饱和浓度的氟元素；所
4、本申请的另一个专利技术点是，提供一种如上任一所述氟化不锈钢复合材料的制备方法。
5、可选地，所述制备方法包括：(1)对不锈钢进行高温处理，增大不锈钢晶粒，得到氟化前体；(2)将高温处理后的氟化前体浸泡在氟化铵或者氟化氢铵的饱和溶液中，得到表面吸附氟化物的氟化中间体；(3)将氟化中间体进行烘烤，得到所述氟化不锈钢复合材料。
6、可选地，步骤(1)中的高温处理的条件为：温度900～1050℃，时间为1～10h。可选地，步骤(1)中不锈钢的晶粒度为1～3级。
7、可选地，浸泡的条件：浸泡的条件：温度为10～30℃，时间为3～10h。
8、可选地，步骤(2)和步骤(3)的间隔时间不超过4h。
9、可选地，烘烤的温度为130～500℃，时间为0.5h～2h。
10、本申请的又一个专利技术点是，提供一种如上任一所述氟化不锈钢复合材料在均热板中的应用。
11、与现有技术相对比，本申请具有以下优点：
12、(1)本申请通过在不锈钢表面形成一层饱和氟浓度的氟化层，该氟化层还包括含有相对于基材更高浓度的铬、镍和钼，大大降低铁元素在表面的含量；且这些高浓度的铬、镍和钼不仅可以提升不锈钢的耐腐蚀性能，还可以对基材形成包裹，与氟共同形成连续的膜层，避免水汽对于不锈钢的腐蚀。
13、(2)本申请先通过高温处理，使得不锈钢表面成分及晶粒发生重排，增大铬、镍和钼在表面的成分比例；同时，高温处理使得不锈钢晶粒发生高温扩散重排，最终晶粒度变大；晶粒度越大，氟在晶粒表面的溶解度越大，与铁离子的结合越充分，从而为下一步骤氟的饱和渗入打下基础；接着进行表面氟的渗入，将高温处理后的氟化前体浸泡在氟化铵或者氟化氢铵的饱和溶液中，溶液中的氟元素可以与铁进行快速结合，反应生成复合物，减少游离铁离子的含量；再和钼、铬、镍等耐腐蚀性元素共同作用，生成保护层，进一步将铁进行包裹，形成连续的保护层；最后再进行烘烤，用于将表面多余的氟化铵或氟化氢铵进行分解，并且还能够去除不锈钢表面或内部的氢，减少氢脆的产生。
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1.一种氟化不锈钢复合材料，其特征在于，包括不锈钢基材和氟化层；所述氟化层包括含有饱和浓度的氟元素；所述饱和浓度为3wt％～15wt％。
2.根据权利要求1所述的氟化不锈钢复合材料，其特征在于，所述氟化层包括：氟3wt％～15wt％、铁50wt％～70wt％、铬10wt％～20wt％、镍6wt％～12wt％、钼2wt％～12wt％、锰<2wt％、钴<2wt％、碳<0.08wt％。
3.一种如权利要求1或2所述的氟化不锈钢复合材料的制备方法，其特征在于，包括：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的高温处理的条件为：温度900～1050℃，时间为1～10h。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中不锈钢的晶粒度为1～4级。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，浸泡的条件：温度为10～30℃，时间为3～10h。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)和步骤(3)的间隔时间不超过4h。
8.根据权利要求3所述的制备方
9.权利要求1或2所述的氟化不锈钢复合材料在均热板中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种氟化不锈钢复合材料，其特征在于，包括不锈钢基材和氟化层；所述氟化层包括含有饱和浓度的氟元素；所述饱和浓度为3wt％～15wt％。
2.根据权利要求1所述的氟化不锈钢复合材料，其特征在于，所述氟化层包括：氟3wt％～15wt％、铁50wt％～70wt％、铬10wt％～20wt％、镍6wt％～12wt％、钼2wt％～12wt％、锰<2wt％、钴<2wt％、碳<0.08wt％。
3.一种如权利要求1或2所述的氟化不锈钢复合材料的制备方法，其特征在于，包括：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈伟，
申请(专利权)人：北京酷捷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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