CN104562019A - 一种环保型酸性化学抛光液及化学抛光方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保型酸性化学抛光液，以浓硫酸作为溶剂，包括以下组分：过硫酸铵、硅酸铝镁；一种化学抛光方法，包括以下步骤：第一步，将经过预处理的工件放入浸入温度为90℃～105℃的抛光液中进行抛光；第二步，4～7min后取出工件，用蒸馏水冲洗工件表面残留液然后吹干。本发明的一种环保型酸性化学抛光液不含硝酸，不产生黄烟，改善了劳动条件，降低了对周围环境的污染；不含磷酸，对化学抛光废水处理容易，降低了废液处理成本，也降低了对水体环境的污染，一种化学抛光方法的工艺流程简单，操作方便。

Description

一种环保型酸性化学抛光液及化学抛光方法

技术领域

本发明涉及一种抛光液及化学抛光方法，尤其涉及一种环保型酸性化学抛光液及化学抛光方法。

背景技术

铝合金在各领域中应用日益广泛，为了提高铝合金的表面装饰性，抛光成为铝合金表面处理的重要技术。铝合金抛光主要有机械抛光、电化学抛光和化学抛光三种，由于设备简单、操作简便、成本低廉等原因，化学抛光是工业生产的主流工艺。经典的化学抛光液是硫酸、磷酸和硝酸构成的三酸抛光液，抛光效果十分优异，使铝合金表面光亮度和平整度均能满足要求。但三酸抛光液存在固有缺点，一是硝酸在生产过程中产生黄烟，污染大气环境，二是含磷废水排放，污染水源环境。在对环境治理和可持续发展日益提高要求的形势下，开展取代三酸化学抛光液体系的新型抛光液研究被提出。目前所报道的抛光液重点改进了硝酸的黄烟问题，因而研制出了磷酸和硫酸的两酸抛光液，但磷酸的排放会使水体磷含量增加，进而导致水体富营养化，严重影响鱼类等水生生物的生存，所以并未从根本上解决环保问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中化学抛光液含有的磷酸和硝酸对环境的破坏较大的缺陷，提供一种不含磷酸、硝酸的环保型酸性化学抛光液及化学抛光方法。

本发明通过下述方案实现：

一种环保型酸性化学抛光液，以浓硫酸作为溶剂，各个组分的浓度如下：

过硫酸铵         13～21 g/L；

硅酸铝镁         2～5 g/L。

以浓硫酸作为溶剂，还包括以下组分：

稀土盐           0.5～1.0 g/L；

缓蚀剂           1～2.5 g/L；

表面活性剂      0.5～1.0 g/L；

光亮剂            0.5～2.5g/L。

所述缓蚀剂为硼酸、六次甲基次胺、油酸二乙醇胺、硅酸钠、咪唑、烷基苯磺酸钠、三乙醇胺、苯骈三氮唑中的一种或几种。

所述稀土盐为硫酸高铈或者硝酸铈。

所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的一种或者数种。

所述光亮剂为糖精。

一种化学抛光方法，包括以下步骤：

第一步，将经过预处理的工件放入浸入温度为90℃～105℃的抛光液中进行抛光；

第二步，4～7 min后取出工件，用蒸馏水冲洗工件表面残留液然后吹干；

所述化学抛光液为权利要求1～6任意一项所述的化学抛光液。

本发明的有益效果为：

1.一种环保型酸性化学抛光液不含硝酸，不产生黄烟，改善了劳动条件，降低了对周围环境的污染；

2.一种环保型酸性化学抛光液不含磷酸，对化学抛光废水处理容易，降低了废液处理成本，也降低了对水体环境的污染；

3.一种环保型酸性化学抛光液的抛光效果优异，可与“硫酸-磷酸-硝酸”三酸抛光液媲美；

4.一种化学抛光方法的工艺流程简单，操作方便。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步说明：

实施例1

在本实施例中，一种环保型酸性化学抛光液的配制方法如下：将所有固体药品分别碾磨成粉末，将硫酸溶液倒入容器，容器置于常温自来水水浴中，依次将过硫酸铵、硼酸、糖精、硫酸高铈、十二烷基硫酸钠和硅酸铝镁缓慢倒入硫酸溶液中，并不断搅拌，待每种药品搅拌溶解后，再溶入其它药品，得到环保型酸性化学抛光液待用。

在“硫酸-磷酸-硝酸”三酸抛光液体系中，硫酸起到酸溶蚀作用，硝酸具有氧化作用，而磷酸具有增稠作用，基于此，本发明采用硅酸铝镁和过硫酸铵代替硝酸和磷酸，并加入稀土化合物硫酸高铈提高表面平整度，糖精起到光亮剂作用，硼酸可抑制局部腐蚀，在不含有磷酸和硝酸的情况下取得很好的抛光效果，对周围环境的影响更小。

以质量分数90%的硫酸作为溶剂，各个组分的浓度如下：

过硫酸铵        19g/L；

硅酸铝镁         3g/L；

硼酸                1.5 g/L；

硫酸高铈           0.7 g/L；

十二烷基磺酸钠   0.7 g/L；

糖精     1.5g/L。

一种化学抛光方法，包括以下步骤：

第一步，将经过预处理的工件放入浸入温度为95℃的配好的环保型酸性化学抛光液中进行抛光；

第二步，6 min后取出工件，用蒸馏水冲洗工件表面残留液然后吹干。

检测方法及标准：以UV-240紫外光-可见光分光光度计（波长750nm）测试抛光铝合金试样表面的反射率，以100%反射率的镜面为参照，本实施例中的铝合金试样表面的反射率为91.3%，抛光效果为优异；同时铝合金表面抛光均匀、无挂灰、不产生局部过腐蚀，可消除残留的轻微机械纹路和微量油脂。

实施例2

本实施例中与实施1的相同部分，在此，不再赘述，不同之处在于：

本发明的一种环保型酸性化学抛光液以质量分数94%的硫酸作为溶剂，各个组分的浓度如下：

过硫酸铵               13g/L

硅酸铝镁               2g/L

六次甲基次胺          1 g/L

硝酸铈                  0.5 g/L

十二烷基苯磺酸钠    0.5 g/L

糖精                     0.5g/L

一种化学抛光方法，包括以下步骤：

第一步，将经过预处理的工件放入浸入温度为105℃的配好的环保型酸性化学抛光液中进行抛光；

第二步，4 min后取出工件，用蒸馏水冲洗工件表面残留液然后吹干。

检测方法及标准：以UV-240紫外光-可见光分光光度计（波长750nm）测试抛光铝合金试样表面的反射率，以100%反射率的镜面为参照，本实施例中的铝合金试样表面的反射率大于89.1%，抛光效果为优异；同时铝合金表面抛光均匀、无挂灰、不产生局部过腐蚀，可消除残留的轻微机械纹路和微量油脂。

实施例3

本实施例中与实施1的相同部分，在此，不再赘述，不同之处在于：

本发明的一种环保型酸性化学抛光液以质量分数98%的硫酸作为溶剂，各个组分的浓度如下：

过硫酸铵              21g/L

硅酸铝镁              5g/L

硅酸钠                 1g/L

咪唑                    1.5g/L

硫酸高铈              1.0g/L

十二烷基硫酸钠     1.0 g/L

糖精                    2.5g/L

一种化学抛光方法，包括以下步骤：

第一步，将经过预处理的工件放入浸入温度为90℃的配好的环保型酸性化学抛光液中进行抛光；

第二步，7 min后取出工件，用蒸馏水冲洗工件表面残留液然后吹干。

检测方法及标准：以UV-240紫外光-可见光分光光度计（波长750nm）测试抛光铝合金试样表面的反射率，以100%反射率的镜面为参照，本实施例中的铝合金试样表面的反射率大于93.5%，抛光效果为优异；同时铝合金表面抛光均匀、无挂灰、不产生局部过腐蚀，可消除残留的轻微机械纹路和微量油脂。

尽管已经对本发明的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例做出修改或者采用等同的替代方案，这对本领域的技术人员而言是显而易见，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种环保型酸性化学抛光液，其特征在于，以浓硫酸作为溶剂，各个组分的浓度如下：

过硫酸铵         13～21 g/L；

硅酸铝镁         2～5 g/L。

2.根据权利要求1所述的一种环保型酸性化学抛光液，其特征在于，以浓硫酸作为溶剂，还包括以下组分：

稀土盐          0.5～1.0 g/L；

缓蚀剂          1～2.5 g/L；

表面活性剂      0.5～1.0 g/L；

光亮剂          0.5～2.5g/L。

3.根据权利要求2所述的一种环保型酸性化学抛光液，其特征在于：所述缓蚀剂为硼酸、六次甲基次胺、油酸二乙醇胺、硅酸钠、咪唑、烷基苯磺酸钠、三乙醇胺、苯骈三氮唑中的一种或几种。

4.根据权利要求2所述的一种环保型酸性化学抛光液，其特征在于：所述稀土盐为硫酸高铈或者硝酸铈。

5.根据权利要求2所述的一种环保型酸性化学抛光液，其特征在于：所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的一种或者数种。

6.根据权利要求2所述的一种环保型酸性化学抛光液，其特征在于：所述光亮剂为糖精。

7.一种化学抛光方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，将经过预处理的工件放入浸入温度为90℃～105℃的抛光液中进行抛光；

第二步，4～7 min后取出工件，用蒸馏水冲洗工件表面残留液然后吹干；

所述化学抛光液为权利要求1～6任意一项所述的化学抛光液。