鋁的化學(xué)拋光和電解拋光
鋁材拋光是開發(fā)鋁材多種類、多色系、亮光淡色諧和多彩鋁的根底。是改動鋁材色調(diào)單一現(xiàn)狀，進(jìn)步鋁材外表裝修作用的關(guān)鍵技術(shù)，亦是鋁材更新?lián)Q代與增值的主要路徑。跟著商場對鋁材質(zhì)量、種類的需求越來越高，拋光鋁材的發(fā)展前景越來越寬廣；瘜W(xué)拋光具有技術(shù)簡略、拋光速度快、鋁耗低、可用于雜亂工件、不必電力、出資少等特色，因此國外已使用了100多年。三酸拋光可得鏡面亮光作用，但是在拋光進(jìn)程中，發(fā)作有毒氣體N0、N0x與酸霧，需妥善處理，一起槽液保護(hù)有一定的難度。二酸拋光的亮光度略低于三酸拋光，但拋光工件外表平滑細(xì)膩，亮光均勻的作用也很佳，僅次于三拋。因?yàn)閽伖膺M(jìn)程沒有有毒氣體發(fā)作，酸霧亦較輕，所以更具發(fā)展前景。各種拋光辦法的對比見表5—5—16。
表5—5—l6各種拋光辦法的對比表
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化學(xué)拋光 |
機(jī)械拋光 |
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由金屬外表均勻溶解、呈鏡面光澤 呈艷麗之亮光 耐蝕性及亮光持續(xù)性良好 適于軟、硬兩種金屬 形狀雜亂的物件也可拋光 面積大者需用大設(shè)備設(shè)備 可用于精細(xì)機(jī)件上 工作需科學(xué)管理 技術(shù)雜亂 |
呈鏡面光澤 呈艷麗亮光 較好 適于軟、硬兩種金屬 形狀雜亂的物件也可拋光 鋁合金較艱難，純鋁作用好 面積大者需用大設(shè)備設(shè)備 可用于精細(xì)機(jī)件上 工作較簡略 技術(shù)較簡略 |
由金屬外表的切削磨擦、呈平滑鏡面 較劣 較劣 難于在軟合金實(shí)施 形狀雜亂物件拋光艱難 鋁合金也可以 無此艱難 不適于精細(xì)機(jī)件上 工作簡略 技術(shù)簡略 |
一、化學(xué)拋光原理
在化學(xué)拋光進(jìn)程，金屬以離子方式轉(zhuǎn)到溶液中，這些離子聚集在被拋光金屬的外表上，引起其鄰近電解層的粘度增大，金屬與粘度大的液層觸摸時，其溶解速度比在新溶液中小，因?yàn)檫@一粘液層的比重增大，所以在金屬與電解液界面大將發(fā)作對流表象，成果金屬外表上凸起的有些比停留有粘液層的凹入有些簡略不帶粘液層，電解液以較大的速度向凸起有些分散，因此凸起有些溶解得更快，而粘液層保護(hù)著凹入有些不再受電解液的作用，也即溶解速度很小，然后達(dá)到了平坦金屬外表的拋光意圖。
二、化學(xué)拋光技術(shù)
化學(xué)拋光技術(shù)已經(jīng)有近百年的前史，配方許多，如今生產(chǎn)上使用較多的是：
、硫酸+磷酸+硝酸系統(tǒng)：三酸拋光
②硫酸+磷酸系統(tǒng)：兩酸拋光
硫酸與磷酸的比例大致為l:4，硝酸含量為5%擺布。一起，硝酸銅、硫酸銅、尿素、硫酸銨、大分子有機(jī)物如聚乙二醇等也作為添加劑參加，以抑制黃煙和進(jìn)步拋光的亮度，但總體上來講，三酸亮光較好但黃煙無法底子消除，溫度在高于85℃時轉(zhuǎn)移時間要短，否則易發(fā)作“流痕”，而轉(zhuǎn)移時間短，帶出的槽液就多，致使本錢居高不下。兩酸拋光作用決定于拋光添加劑的合理使用。
1)化學(xué)拋光槽液中各組分的作用
(1)磷酸：化學(xué)拋光液中磷酸含量較高，磷酸是中強(qiáng)酸，粘度較高，從前面所述的化學(xué)拋光機(jī)理可知，為了使微觀凸處溶解削平，凹處溶解盡可能削減，型材外表上有必要要有一層粘膜層，磷酸與鋁作用生成的磷酸鋁即是粘度很大的粘膜層。
A1+7H3P04+5HN03=7A1P04+2N2+N02+13H20
磷酸鋁從外表向溶液內(nèi)有些散速度緩慢，在金屬外表的微凹處，粘膜層較厚，溶解慢，在微凸處，溶解快，使凸處被溶解削平，所以酸性化學(xué)拋光液中有必要含較高磷酸，當(dāng)磷酸不足時，拋光作用就變差。
(2)硫酸：它的作用是加速拋光速度，進(jìn)步整平作用，太低(﹙8%)拋光速度慢，太高隆低拋光質(zhì)量，硫酸在化學(xué)拋光進(jìn)程中所起的化學(xué)反響式如下：
2A1+3H2S04=Al2(S04)3+3H2↑
A1203+3H2S04=Al2(S04)3+3H20
(3)硝酸：氧化性強(qiáng)酸，利用它可使鋁外表生成氧化鋁膜，一起又及時溶解氧化鋁膜而生成硝酸鋁，因此它對拋光質(zhì)量起重要作用，太低(〈2%)拋光功能下降，太高(〉12%)易發(fā)作點(diǎn)腐蝕。3%～8%較好，硝酸在拋光時的化學(xué)反響如下：
2A1+6HN03=A1203+6N02↑+3H20
4A1+4HN03=2A203+4NO↑+2H20
A1203+6HN03=2Al(4N03)3+3H20
(4)重金屬鹽的作用：在酸性化學(xué)拋光液中參加Cu2+等重金屬能進(jìn)步平坦性和反射率。首要銅離子在天然氧化的缺點(diǎn)部位與金屬鋁基體發(fā)作置換反響而分出，然后在整個鋁外表構(gòu)成銅原子層。
3Cu2++2A1→2A13++3Cu↓
上述反響的發(fā)作使鋁外表有層薄銅，鋁溶解艱難，氧化膜只能在有些外表重復(fù)溶解和再生，一起銅和基體發(fā)作電位差，又可推進(jìn)凸部的溶解削平，然后進(jìn)步了拋光作用。
(5)無煙化學(xué)拋光添加劑：替代硝酸消除黃煙，調(diào)理粘度，進(jìn)步拋光質(zhì)量，下降腐蝕速度，延伸轉(zhuǎn)移時間，下降生產(chǎn)本錢。
各種化學(xué)拋光辦法及技術(shù)條件見表5—5—17。
