四、铝的化学抛光.doc
铝压铸件的表面化学抛光

经碱蚀后 的工件用 水洗净 ,即可 投入抛 光液中
1. 5% ; M g 0. 4% ~ 0. 6% 。 压 铸后的铝件 表面有 一 进行抛光。抛光液 由四种无机酸组成 ,磷酸、硫酸、硝
层发暗的氧化膜 ,并附着一些脱模剂等油污 ,局部 还 酸和硼酸 ,其重量比 例为 77. 5∶ 15. 5∶ 6∶ 0. 5。 抛
6 g/L 10 mg /L
8. 9 85~ 90℃ 覃奇贤 编译
有一 些毛刺。 因此 ,这些铝 压铸件 需要进 行表面 处 光的温度为 100℃ ,时间为 1~ 4 min。经抛光处理过
理。 我们采取化学法对这些铝件的表面化学抛光 反 的工件 ,表面平滑 ,无毛刺 ,但有一层黑色的浮 灰。因
复进行了实验 ,确定了有关的配方及工艺条件 ,并 投 为 ZL105铸造铝 铸件含有 的 Si在抛 光液中 不溶解
Cu2 PO7
30 g /L
活化 以下列出五种活化液配方 (见表 1)
表1
编 号 Pd Cl2( g / L) AgN O3 ( g / L) p H调节剂
pH
1 0. 15~ 0. 25
…
1. 5
2 0. 1 KO H 5. 1
3 0. 1 KO H 10~ 12
4 0. 1 N H4 O H 8. 4
四、铝的化学抛光

四、铝的化学抛光为了取得表面光亮的铝和铝合金,除了进行机械抛光外,对于光亮度要求较高的零件还需进行化学抛光,化学抛光的特点是设备简单,节省电能,效率高和成本低,而且不受零件形状和尺寸的限制、特小,特薄和形状复杂的零件以及异型管。
孔和槽的内腔均可加工。
不过化学抛光也还存在不少问题,例:在多数情况下,其质量还不能完全赶上电化学抛光,而且还有大量氮氧化合物气体产生。
化学抛光的反应过程是金属在电介质溶液中的自溶过程。
关于化学抛光的机理迄今尚无成熟理论。
一般认为与电化学抛光相似,化学抛光时金属表面显微凸起部分的溶解速度比凹下部分快得多,因而使表面变得平坦光亮。
在工业上用于化学抛光的溶液主要是磷酸、硝酸、硫酸、醋酸或其它化合物。
下面介绍常用化学抛光配方:1.适用高纯铝及铝镁合金化抛配方:磷酸(H3PO4)70% (容量比)硫酸(H2S04)20% (容量比)硝酸(HNO3)10% (容量比)温度90~115℃时间3~8分钟新溶液温度控制为90℃,(因溶液粘度小,离子活动快)。
老溶液温度控制为115℃,(因老溶液粘度大,离子活动慢)铝化学抛光质量于溶液中硝酸的含量多少有着极为重要的关系。
硝酸含量低于5%会引起铝件表面结晶腐蚀,大于12%,会引起点状腐蚀。
抛光溶液成份及工艺条件的影响:(1)磷酸含量的影响:一般磷酸含量约在50~85%之间,最佳范围在70%,过低的磷酸含量光洁度较差,过高含量抛光速度缓慢。
(2)硫酸含量的影响:在无硫酸条件下,同样可以得到光洁表面,但易产生点蚀,抛光速度慢,过多硫酸光亮度显著下降,表面易产生雾状,因此硫酸含量宜控制20%左右。
(3)硝酸含量的影响:硝酸含量在5%~10%,过多硝酸不但使铝制件表面出现点腐蚀,而在温度条件下产生乳白色,低于5%光亮度显著下降。
(4)铝离子含量的影响:铝离子含量有利于提高抛光整平性能,但不宜超过30克/升,否则抛光速度缓慢,使溶液的粘度增大,导致溶液的排泄困难,而洗涤后亦将引起表面斑渍。
铝合金化学抛光

铝合金化学抛光1. 引言铝合金是一种重要的结构材料,在工业和日常生活中广泛应用。
然而,由于其表面易受氧化和腐蚀的特性,需要进行抛光以提高外观和耐腐蚀性能。
铝合金化学抛光是一种常用的表面处理方法,通过使用化学药剂去除铝合金表面的氧化层和污染物,使其恢复光洁度和亮度。
本文将介绍铝合金化学抛光的原理、工艺流程、常用药剂以及注意事项,帮助读者了解该技术并正确应用于实践中。
2. 原理铝合金化学抛光基于表面氧化还原反应原理。
在酸性或碱性环境中,与铝发生反应的药剂可以去除氧化层,并使表面恢复到金属状态。
具体来说,酸性环境下常使用硫酸、硝酸等作为药剂;碱性环境下常使用氢氧化钠、氢氧化钾等作为药剂。
这些药剂与铝发生反应后,生成的盐类可以溶解于溶液中,同时将氧化层和污染物带走。
3. 工艺流程铝合金化学抛光的工艺流程通常包括以下几个步骤:3.1 表面清洗在进行化学抛光之前,首先需要对铝合金表面进行清洗,以去除油脂、灰尘和其他污染物。
常用的清洗方法包括机械清洗、碱性清洗和酸性清洗等。
清洗后,应立即进行下一步处理,以防止再次污染。
3.2 预处理预处理是为了进一步减少氧化层的厚度,并提高抛光效果。
常见的预处理方法包括酸洗和碱洗。
酸洗使用稀硫酸或硝酸溶液,在低温下浸泡铝合金片材一段时间;碱洗使用氢氧化钠或氢氧化钾溶液,在高温下浸泡一段时间。
这些预处理方法可以去除铝合金表面的杂质,并使其更容易被药剂反应。
3.3 化学抛光在预处理完成后,将铝合金放入化学药剂中进行抛光。
根据不同的需求和药剂选择,抛光时间可在几分钟到几小时之间。
在抛光过程中,应控制温度、浓度和搅拌等条件,以确保药剂与铝合金表面充分接触并发生反应。
3.4 中和处理化学抛光后,需要对铝合金进行中和处理,以去除残留的药剂和盐类。
常见的中和方法包括用清水冲洗、酸洗或碱洗等。
中和处理后,还需要进行彻底的清洗,以确保表面干净无污染。
3.5 表面处理最后一步是对铝合金表面进行保护处理。
高端镜面型材生产工艺之化学抛光

高档镜面抛光铝材生产技术之——化学抛光工艺铝材抛光是开发铝材多品种、多色系、光亮浅色调和多彩铝的基础。
是改变铝材色调单一现状,提高铝材表面装饰效果的关键工艺。
亦是铝材更新换代与增值的主要途径。
化学抛光具有工艺简单,抛光速度快,铝耗低。
可用于复杂工件,不用电力,投资少等特点。
因此,国外已应用了100多年。
三酸抛光可得到镜面光亮效果。
但在抛光过程中,产生有毒气体NO、NO2与酸雾,需妥善处理,同时槽液维护有一定的难度。
二酸抛光的光亮度略低于三酸抛光,但抛光工仵表面平滑细腻,光亮均匀的效果已很佳,仅次于三酸抛光。
由于抛光过程没有有毒气体产生,酸雾亦较轻,所以更具发展前途。
为了得到稳定的、高亮度品质及减少缺陷的产生,抛光工艺必须严格控制:三酸抛光配方、二酸抛光配方。
本人已在《澳金人》第二期上介绍过,本文不再论述。
本文重点探讨槽液成份比例、比重、温度、时间之间的关系及对质量的影响。
1. H3PO4(磷酸)含量:H3PO4是抛光槽液的主体,通过粘度效应,使铝表面形成镜面效果。
其含量越高,镜面效果越明显。
因此,H3PO4含量是保持抛光亮度的关键因素。
一般生产上要求H3PO4≥65%。
配槽初期,H3PO4浓度较容易控制在65%以上,随着AL3+及杂质含量的增高,H3PO4浓度就难达到以上要求。
当AL3+含量达到上限时,H3PO4浓度会降到55%左右,影响了抛光效果。
这时可通过增加H2SO4或提高比重来维持槽液的粘度。
因此,必须通过对槽液的日常维护及槽液合理的更新做到科学化管理,才能保持化抛工艺的稳定性。
2. HNO3(硝酸)、H2SO4(硫酸)、及AL3+、CU2+含量:HNO3是直接参与反应的主要成份,其含量必须严格控制,一般为3.2~3.7%, HNO3浓度太高,不仅会产生大量黄烟,而且反应过于剧烈,难以控制,容易产生过腐蚀,起砂以及流痕等缺陷。
HNO3浓度偏低,难以达到最佳亮度。
其性能活跃,较易挥发。
槽液不生产时,尽量降低温度。
铝及铝合金高亮度无黄烟化抛光工艺

1 前
言
项目
表
不 同 抛 光 方 法 比 较
镜 面反射 率/ 抛光 损失率 / g m ・ i一 )黄烟 污染 % ( ・ 2 mn ’
铝 及铝 合金在 采 用传 统 三酸抛 光 时 , 于抛光 液里 含 有 大量 由 的硝酸 , 因此在 抛光 过 程 中会 产 生 大 量 的 黄 烟 ( 即氮 氧 化 合 物 ) , 严重 污染 环境 , 危害 人 们 的健 康 。为此 , 究 了 无 黄 烟化 学 抛 光 研
2 试 验
无黄 烟化 学抛 光 添加 剂 WP9 合 于磷 酸 、 -8适 硫酸 为基 液 的抛
光 体 系 。由于抛 光 亮度 受 到基液 配 比 、 抛光 温度 、 间 、 液 中铝 时 溶
离 子 浓 度 等 的影 响 , 此 采 用 正 交试 验 方 法 对 各 种 因 素 进 行 分 因 析 。首先研 究 了不 含添 加 剂时各 因素对 抛光 质量 的影 响 , 然后 再 调 整 、 定复 合添 加 剂 WP9 确 -8的成 分 , 之 能 够 消 除各 不 利 因 素 使
Brg t e s a d l w m o e E. m tn i h n s n Ye l o S k m i g
P ANG n -a Ho g to,L l qn IXi- ig,W A G u r n a N J -o g
( h nR sac ntueo tr l Po ci ,Wu a 3 0 0,C ia Wu a eerh Is tt f e a rt t n i Ma i s e o h n4 0 3 hn )
Ab 晴‘ : i r hns hmi l oi igt h o g f lm n m a di l ywto t e o m a t — ! = H g bi tesc e c l hn n l yo u iu n sa o i u l w f eW Ss d t h g ap s c e o a t l h yl u u i o h m clp lhn eh ns e f m c e a i i m c a i dr i o sg m.T e b g teso lhn u ae w s i rae n pe s fn e o h r n s fp i g sr c a n esd i rm e o o yl w i h o s i f c i
化学抛光在阳极氧化中的应用

注意要点
注意要点
总结
End 谢谢
化学抛光在阳极氧化中的应用
FUC唐孝华2016/03/21
1,阳极氧化工艺过程
脱脂 水清洗 蚀洗 水清洗 吹干
水清洗
光泽处理 腐蚀
水清洗
化学抛光
喷砂
阳极氧化
水清洗
中和
水清洗
着色
吹干/烘干
水清洗
封孔
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
水清洗
2,化学抛光对铝件的影响
化学抛光的工艺规范
作用及其机理
化学抛光的机理是:制件在化学抛光过程中, 其金属微观表面形成了不均匀的钝化膜或稠性
粘膜,这层膜在基体表面的微观凸出部分厚度 较小,而在微观凹入处则厚度较大,故表面微 观凸出部分的金属基体溶解速度显著的大于微 观凹入部分,因此降低了零件表面的显微粗糙 程度,使零件表面比较光亮和平整。 由于铝件一般含有铜、硅、镁等元素,经过化 学抛光后其表面遭受腐蚀而变色,在其表面形 成一层均匀的黑色浮灰,可在混合酸(50%硝 酸+10%氢氟酸)或100g/l-200g/l的铬酐溶液中 去除。
铝合金材料工件化学抛光液的配制研究

2010年第16期范晓岚等铝合金材料工件化学抛光液的配制研究23时增加了摩擦力,从而提高了光整效率。
2结果与讨论2.1化学抛光液配制比例通过化学抛光液配制的正交试验,由综合研磨抛液效果来看,得出了一组对铝合金材料较好的抛光液的配比:当柠檬酸为129/Kg、6501为33g/Kg、K12为5g/Kg、磺酸21g/Kg时为最佳工艺条件,综合评分结果为95分。
其中抛光温度35℃,抛光时间为40min。
经过抛光后的铝合金材料有较好的镜面光亮效果,均匀性好,基本无腐蚀点,且抛光液性状稳定,适宜于工业化大批量生产,是可以应用于铝合金元件的较好的化学研磨抛光液。
2.2铝合金元件表面处理工艺流程l水洗I—I除油I一1酸浸蚀J—I水洗I—I化学抛光(研磨)I—I钝化处理I—I水洗l—I干燥I—l检验成品l图1抛光表面处理工艺流程图化学抛光试验工艺说明[6一川:①试验元件在化学抛光前应经过水的彻底清图2抛光液成品2.4配制的化学抛光液不足之处①实验后探究得出了对铝合金元件的抛光液,该配方对铝合金有较好的光亮效果,同时该配方操作方便、安全、污染小,是可以应用于工业生产的抛光试剂,但抛光液在钢珠作业抛光媒介时易损伤钢珠,适用面有限制。
②对铝合金材料元件的化学抛光液的配制,主要涉及到经济性能比,因为化工原料的提价,有争取更好的比例,来提高性价比。
③试验中有关最佳浓度和添加剂的配比还有待作进一步深入研究,纯铝及普通铝合金材料元件的抛光是易于达到的,而对于某些特种铝合金,在其表面抛光中要注意各种抛光方式的选择与结合。
随着人们对铝材表观装饰性要求的提高,铝及铝合金表面抛光技术会得到更快速发展。
[参考文献][1]张浩等.铝及铝合金化学抛光工艺的比较洗,然后再进行除油,若油污去除不彻底,则须增加手工除油工序,以保持其表面清洁干净,粗糙部分应打磨;当试件表面油脂较多时,应先用有机溶剂(如汽油、丙酮等)除油,再进行化学抛光。
②每完成一道工序后,应将试件尽量风干,再进入下一道工序。
铝材的化学抛光及电化学抛光

铝材的化学抛光及电化学抛光一般工程应用的变形铝合金材料或建筑铝型材,其加工成型后的半成品,一般是可以直接进入阳极氧化生产线进行阳极氧化的。
所获得的阳极氧化膜在许多工程应用上表现出了良好的防护性能,起表面基本上能够达到均匀一致的外观要求。
机械抛光后的铝工件,若直接进行阳极氧化处理,只能获得平滑的阳极氧化膜,还不能得到高反射率的膜层。
化学抛光或电化学抛光作为高级精饰处理方法,能去除铝制品表面较轻微的模具痕和擦划伤条纹,去除机械抛光中可能形成的摩擦条纹、热变形层、氧化膜层等,使粗糙的表面趋于光滑而获得近似镜面光亮的表面,提高了铝制品的装饰效果(如反射性能、光亮度等),并可以赋予更高的商业附加值,极大地满足了消费市场对具有光亮表面的铝制品要求。
因此,对于需要表面平整、均匀又光亮等特殊外观要求的阳极氧化膜,则需要预先进行化学抛光或者电化学抛光。
化学抛光和电化学抛光与机械抛光一样,是制备高精饰光亮铝制品表面处理过程中不可或缺的表面预处理技术,某些情形下可以作为最终的精饰手段。
化学抛光和电化学抛光可以使特殊铝材获得非常光亮的表面,但是从抛光原理上看,化学抛光(及电化学抛光)与机械抛光却有着本质的区别。
机械抛光是利用物理手段通过切削与研磨等作用使铝材表面发生塑性形变,使得表面的凸部向凹部填平,从而使铝材表面粗糙度减小、变得平滑,改善了铝材的表面粗糙度,从而使其表面平滑或光亮。
但是机械抛光会引起金属表面结晶的破坏、变质而产生塑性变形层,以及因局部加热而产生组织变化层。
化学抛光是一种在特殊条件的化学腐蚀,它是通过控制铝材表面选择性的溶解,使铝材表面微观凸出部位较其他凹洼部位优先溶解,而达到表面平整和光亮的目的。
电化学抛光又称电解抛光,其原理与化学抛光相似,也是依靠选择性溶解铝材表面表面微小凸出部分而达到平整光滑。
铝材作为阳极浸入到配制好的电解溶液中,以耐腐蚀而且导电性能良好的材料作为阴极,根据电化学尖端放电原理,通电后铝材表面微小凸出部位优先溶解,与此同时溶解产物与表面的电解液形成高电阻的粘稠性液膜层,微小凸出部位膜层浇薄,其电阻较小,从而继续保持优先溶解。
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四、铝的化学抛光
为了取得表面光亮的铝和铝合金,除了进行机械抛光外,对于光亮度要求较高的零件还需进行化学抛光,化学抛光的特点是设备简单,节省电能,效率高和成本低,而且不受零件形状和尺寸的限制、特小,特薄和形状复杂的零件以及异型管。
孔和槽的内腔均可加工。
不过化学抛光也还存在不少问题,例:在多数情况下,其质量还不能完全赶上电化学抛光,而且还有大量氮氧化合物气体产生。
化学抛光的反应过程是金属在电介质溶液中的自溶过程。
关于化学抛光的机理迄今尚无成熟理论。
一般认为与电化学抛光相似,化学抛光时金属表面显微凸起部分的溶解速度比凹下部分快得多,因而使表面变得平坦光亮。
在工业上用于化学抛光的溶液主要是磷酸、硝酸、硫酸、醋酸或其它化合物。
下面介绍常用化学抛光配方:
1.适用高纯铝及铝镁合金化抛配方:
磷酸(H3PO4)70% (容量比)
硫酸(H2S04)20% (容量比)
硝酸(HNO3)10% (容量比)
温度90~115℃
时间3~8分钟
新溶液温度控制为90℃,(因溶液粘度小,离子活动快)。
老溶液温度控制为115℃,(因老溶液粘度大,离子活动慢)
铝化学抛光质量于溶液中硝酸的含量多少有着极为重要的关系。
硝酸含量低于5%会引起铝件表面结晶腐蚀,大于12%,会引起点状腐蚀。
抛光溶液成份及工艺条件的影响:
(1)磷酸含量的影响:
一般磷酸含量约在50~85%之间,最佳范围在70%,过低的磷酸含量光洁度较差,过高含量抛光速度缓慢。
(2)硫酸含量的影响:
在无硫酸条件下,同样可以得到光洁表面,但易产生点蚀,抛光速度慢,过多硫酸光亮度显著下降,表面易产生雾状,因此硫酸含量宜控制20%左右。
(3)硝酸含量的影响:
硝酸含量在5%~10%,过多硝酸不但使铝制件表面出现点腐蚀,而在温度条件下产生乳白色,低于5%光亮度显著下降。
(4)铝离子含量的影响:
铝离子含量有利于提高抛光整平性能,但不宜超过30克/升,否则抛光速度缓慢,使溶液的粘度增大,导致溶液的排泄困难,而洗涤后亦将引起表面斑渍。
(5)温度的影响:
温度最佳控制为105℃,气体的发生量也少,金属的溶解速度亦缓慢,温度过高后,不仅气体发生增加,制品腐蚀和产生雾状表面。
2.稀的化学抛光其含量:
硝酸(HNO3)30~70克/升
氟化氢铵(NH4HF2)4~12克/升
铝及铝合金的碱性化学抛光:
近来研究一种碱性化学抛光,它可克服酸性化学抛光成本高,腐蚀性强,污染空气严重的缺点,抛光质量基本上与酸性抛光相似,效果令人满意。
3.碱性化学抛光工艺配方及规范如下:
氢氧化钠NaOH 350~650克/升
亚硝酸钠NaNO2 100~250克/升
氟化钠NaF 20~50克/升
磷酸三钠Na3PO410~50克/升
温度100~130℃
时间5~15秒
碱性化学抛光后速用50℃左右温水清洗,清洗后再用硝酸(HNO3)250~300毫升/升。
温度:室温。
时间:10~30秒中和出光。
4.普通铝材(纯度为99.5%)化学抛光溶液。
磷酸—硝酸—冰乙酸组成的化学抛光溶液对普通铝抛光效果较好,铝的溶解速度,抛光后的表面质量(散光系数K6)与组成溶液成份的关系,从而达到最为理想的抛光质量,散光系数值小)。
表5 普通铝材的溶解速度和散光系数与溶液组成的关系
它与下列含量相对应(体积%)其中:
磷酸,H3PO460%
硝酸,HNO3 10~30%
冰乙酸,CH3COOH,10~30%
其它可从温度及时间二个因素来说,对质量也起着一定作用,将温度掌握在85~105℃之间(最佳点95℃),那散光系数值小,抛光表面质量高。
温度在95℃时间可在0.5~2.5分钟之间。
(最佳为1.5~2分),达到最小值。
铝离子对溶液来说也起着一定作用,一般Al+3含量应<5克/升,这样对K值影响颇小,铝表面质量好。
K=折散反光/总反光*100%,K值愈小,抛光表面质量愈高。
5.无硝酸化学抛光
铝及其合金化学抛光,含有硝酸,因而有大量有毒的氮氧化合物气体俗称“黄龙”,严重污染空气,为了减少有毒气体NO气体污染,并要求抛光产
品有光亮均匀的外观,抛光溶液稳定,操作方便,成本低,废水处理容易。
目前有WXP铝化学抛光无黄烟添加剂。
铝化学抛光机理简述:
根据粘膜理论认为,由于在被抛光试片表面产生了一层薄膜,这层薄膜在凹洼部分和棱角上较在凸起部分上更为厚些,因为抛光溶液在凸起部分上溶解作用更为剧烈些,凸起部分被除去,表面就整平了。
当薄膜具有一定粘度时,就能完成这种作用。
无硝酸化学抛光工艺配方:
磷酸H3PO4500毫升
硫酸H2SO4500毫升
多硫化物S X 0.5~1克
铜离子C u0.5~5克
两性离子表面活性剂0.1~.02毫升
温度100~120℃
时间1~2分
配置方法:
1.将H3PO4,H2SO4按量倒入
2.多硫化物、铜离子用少量水溶解好倒入
3.加入两性离子表面活性剂,加热后即可抛光
无硝酸化学抛光成份作用及操作条件的影响:
1.磷酸:主要缓和反应的作用,同时具有一定亮度的作用。
2.硫酸:抛光速度可加快。
3.多硫化物及金属离子铜,均具有光亮作用,含量低,光亮作用微弱,含量过
高,光亮度无显著提高。
4.两性离子表面活性剂,起表面润滑,细化和抑雾作用。
5.温度:温度低,光亮度减弱,温度高表面易粗糙。
6.时间:抛光时间短,不亮,抛光时间长易,过溶解。
无硝酸,铝的化学抛光具有下列优点:
1.不产生有毒氮氧化物气体。
2.废水容易治理。
3.对高纯铝,铝镁合金具有较好的光亮度。
4.溶液稳定,操作维护方便。
但对质量不高的铝材,光亮度较差,要获得好的光亮度,应提高铝的纯度。