高性能环保不锈钢化学抛光剂的研制

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收稿日期： !""# $ %" $ "& 作者简介： 屈战民 （%’(( $ ） ， 男， 陕西户县人， 工程师， 主要从事金 属表面处理和精细化工研究。 作者联系方式： （)*+） "!’ $ &#’,&,--， &#’,&%.’。
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高性能环保不锈钢化学抛光剂的研制
! 抛光剂工艺参数控制
!"# 磷酸
磷酸的主要作用是增加抛光液的粘度， 降低浓盐酸 和硝酸溶液的酸度， 同时可以在不锈钢表面形成粘膜和 钝化膜， 这种钝化膜的形成和溶解， 可使不锈钢工件表 面达到平整， 同时还具有抛光的功效。磷酸含量低， 抛 光溶液对不锈钢制品只有腐蚀作用； 磷酸含量过高， 抛 光溶液在不锈钢表面形成钝化膜的速度大于溶解速度， 不但材料消耗量大， 生产成本高， 而且达不到表面抛光 的目的。磷酸含量对抛光效果的影响见表 !。
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生产成本问题， 一般控制添加量为 !)* + (#* % $ & 为宜。
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硝酸钠
硝酸钠是一种强氧化剂， 在抛光剂溶液中， 可用来 代替硝酸， 配置和添加都比较方便。硝酸钠的主要作用 是溶解和在不锈钢表面形成钝化膜， 对抛光的工件表面 也有增光作用。硝酸钠含量对抛光效果的影响见表 "。
表! $%&’( ! 硝酸钠含量对抛光效果的影响 )*+’,(*-( .+ ;%;1" -.*2(*2 .* 3.’4564*7 (++(-25
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抛光剂配方
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盐酸是强腐蚀剂， 在抛光不锈钢工件时， 主要起溶 解金属的作用。单独使用盐酸， 对不锈钢制品不起溶解 作用， 只有与硝酸和其它助剂相结合， 才有一定的溶解 能力。盐酸含量对抛光效果的影响见表 (。
表8 $%&’( 8 （盐酸） （ $ % $ &） ! (,* (.* (/* + "0* ",* ".* "/* 盐酸含量对抛光效果的影响 抛光效果 反应速度慢， 腐蚀程度小， 工件表面无亮度 反应速度较慢， 腐蚀程度低， 工件表面稍有亮度 反应速度适中， 表面均匀， 工件表面光亮度高 反应速度较快， 表面均匀， 工件表面光亮度高 反应速度块， 表面腐蚀较均匀， 工件表面光亮度降低 反应速度很快， 表面出现过腐蚀
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实验结果表明： 硝酸钠含量高， 反应速度快， 生产效 率高， 工件表面效果好， 但反应速度不易控制； 含量低， 反应速度慢， 表面效果较差。因此， 其用量控制在 !(* + !)* % $ & 较好。
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温度
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冰乙酸
冰乙酸是一种弱腐蚀剂， 在抛光剂溶液中， 与盐酸
共同起腐蚀作用。冰乙酸的主要作用是降低溶液的腐 蚀能力， 使不锈钢表面在抛光溶液中腐蚀均匀。在抛光 剂溶液中， 冰乙酸也可用硫酸来代替， 只不过使用硫酸 后， 抛光后的不锈钢工件表面均匀程度稍差。冰乙酸在 抛光溶液中的含量高低， 对抛光效果影响不大， 考虑到
复合表面活性剂
实验结果表明： 磷酸含量控制在 ()* + "#* % $ & 时， 工件表面抛光效果最佳。
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盐酸
不锈钢化学抛光速度的高低和抛光效果与使用不 同的表面活性剂有着密切的关系。表面活性剂不但可 以在工件表面产生吸附粘膜， 增强工件与溶液的浸润效 果， 而且还起到缓蚀、 增光和消泡等作用， 可以使反应平 稳地进行。通常情况下使用的起缓蚀作用的添加剂中 有六次甲基四胺、 若丁、 有机胺等， 它们具有良好的缓蚀 效果， 添加量为 *1!2 + !1*2 ； 起消泡作用的有磷酸三丁 酯、 二甲基硅油和醇类物质， 添加量为 *1*!2 + *1!2 ； 起 光亮作用的有有机胺、 明胶、 苯甲酸、 水杨酸、 磺酸和各 种苯二酚等， 添加量为 " + ) % $ &； 起粘度调节作用的有丙 二醇、 纤维素醚和聚乙二醇等， 添加量为) + !* % $ &。 实验 研究证明： 采用复合型的表面活性剂， 不但控制方便， 添 加简单， 而且能有效地提高抛光溶液的活性， 抛光效果很 好。复合表面活性剂的添加量一般控制在!* + !) % $ &， 可 视工件表面质量要求而定。工件表面要求达到镜面光 亮或近似镜面效果时， 添加量可增加到(* % $ &； 亮度要求 不高时， 可少加， 但最低不能小于 . % $ &， 否钠） （ 抛光效果 $ % $ &） ! 反应速度慢， 工件表面均匀， 光亮度一般 !** !(* !)* !0* !,* 反应速度适中， 工件表面均匀， 可达镜面光亮 反应速度较快， 工件表面均匀， 可达镜面光亮 反应速度快， 工件表面均匀， 可达镜面光亮 反应速度过快， 工件表面有过腐蚀现象
表# $%&’( # （磷酸） （ $ % $ &） ! ’ ()* ()* + "#* ")* ",* - ",* 磷酸含量对抛光效果的影响 抛光效果 零件表面出现过腐蚀 零件表面抛光均匀， 光亮度高 零件表面抛光均匀， 光亮度高 零件表面抛光均匀， 光亮度降低 零件表面抛光均匀， 光亮度低， 反应速度慢
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搅拌
抛光溶液在正常工作过程中， 由于溶液和不锈钢表
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高性能环保不锈钢化学抛光剂的研制 面发生化学反应， 工件表面会产生许多气泡， 若不进行 搅拌， 将工件表面吸附的气泡及时排出， 工件凹部和内 侧就会由于气泡滞留而产生抛光不均匀、 出现过腐蚀和 产生条纹状抛光表面。搅拌速度过快， 抛光溶液里含有 一定量的表面活性剂， 易使泡沫增长， 溶液的有效高度 降低， 甚至出现工件局部在泡沫中抛光， 影响整体表面 抛光效果； 搅拌速度过慢， 不能及时排出工件表面附着 的气泡， 同样影响抛光效果。生产实践证明： 搅拌采用 温和搅拌方式 （即手动） 或采用 ! " #$ 次 % &’( 为宜。 表面亮度有所提高。