CN104694931B - 碱性化学抛光方法及其采用的碱性化学抛光液 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碱性化学抛光方法及其采用的碱性化学抛光液，方法包括：将铝和/或铝合金放入到无水乙醇中进行预处理，然后用去离子水洗净；将预处理后的铝和/或铝合金放入到碱性化学抛光液中进行碱性化学抛光；将抛光后的铝和/或铝合金依次放入到稀硝酸中进行中和、放入到去离子水中进行超声清洗5～15min、取出吹干。碱性化学抛光液是由下述浓度的组分组成的水溶液：氢氧化钠100～500g/L，硝酸钠50～200g/L，乙酸钠100～500g/L，溴酸钠10～150g/L，氟化钠5～20g/L，重金属的硫酸盐0.1～4g/L。本发明的碱性化学抛光方法不仅对环境友好，而且抛光后的铝合金表面光亮度和平整度均较好。
Description
技术领域
本发明属于金属表面处理技术领域，具体涉及一种碱性化学抛光方法及其采用的碱性化学抛光液。
背景技术
对铝及铝合金表面进行抛光的方法主要包括机械法、电化学法以及化学法。机械抛光和电化学抛光由于对零件的形状和大小有一定的要求，因此，使用受到一定的限制。而化学抛光则不受零件的形状、大小的限制，而且可一次性处理较多的零件，因此，是目前最常用的抛光方法。
而现有的化学抛光方法主要还是采用酸性化学抛光液（含有磷酸、硫酸以及硝酸，俗称三酸抛光液），酸性化学抛光液的优点在于：抛光效果较好，抛光后的零件表面光亮、平整；缺点则是：抛光过程中会产生大量的NOx气体，对环境污染严重。
中国专利文献CN102925900A公开了一种碱性化学抛光液，它是由150～280g/L的氢氧化钠、100～150g/L的亚硝酸钠、1～1.2g/L的氟化钠、10～20g/L的磷酸钠以及余量的水组成。中国专利文献CN103668228A也公开了一种碱性化学抛光溶液，它是由180～200g/L的氢氧化钠、145～180g/L的亚硝酸钠、155～200g/L的硝酸钠、100～150g/L的磷酸三钠以及余量的水组成。
上述两种碱性化学抛光液与酸性化学抛光液相比，优点在于：对环境友好；缺点则是：抛光效果不及酸性化学抛光液，尤其是抛光后的铝合金表面光亮度和平整度较差。
日本专利文献JPS5845380A公开了一种碱性化学抛光液，它是由氢氧化钠、亚硝酸钠、硝酸钠、磷酸钠、重金属盐以及硅化物组成。该文献通过加入重金属盐以改善制品表面的光亮度，但是平整度仍然不佳，制品表面存在“点状小泡”或者“肉皮状”缺陷。
中国专利文献CN1031574A公开了一种铝及铝合金碱性化学抛光溶液，它是由氢氧化钠、硝酸钠、重金属盐、焦磷酸盐或六偏磷酸盐或偏钒酸盐组成。该文献通过加入焦磷酸盐或六偏磷酸盐与重金属盐配合使用，从而既改善了光亮度，也改善了平整度。但是焦磷酸盐和六偏磷酸盐的加入对环境仍然不友好。
发明内容
本发明的目的之一在于解决上述技术问题，提供一种既对环境友好、又能够使抛光后的铝合金表面光亮度和平整度均较好的碱性化学抛光方法。
本发明的另一目的在于提供上述方法采用的碱性化学抛光液。
实现本发明目的之一的技术方案是：一种碱性化学抛光方法，具有以下步骤：①将铝和/或铝合金放入到无水乙醇中进行预处理，然后用去离子水洗净；②将预处理后的铝和/或铝合金放入到碱性化学抛光液中，在30～80℃的温度下进行碱性化学抛光5～20s；所述的碱性化学抛光液是由下述浓度的组分组成的水溶液：氢氧化钠100～500g/L，硝酸钠50～200g/L，乙酸钠100～500g/L，溴酸钠10～150g/L，氟化钠5～20g/L，重金属的硫酸盐0.1～4g/L；③将抛光后的铝和/或铝合金依次放入到稀硝酸中进行中和、放入到去离子水中进行超声清洗5～15min、取出吹干。
所述的碱性化学抛光液优选是由下述浓度的组分组成的水溶液：氢氧化钠150～300g/L，硝酸钠75～175g/L，乙酸钠150～300g/L，溴酸钠25～100g/L，氟化钠7.5～17.5g/L，重金属的硫酸盐0.5～3g/L。
所述的碱性化学抛光液更优选是由下述浓度的组分组成的水溶液：氢氧化钠200～250g/L，硝酸钠100～150g/L，乙酸钠200～250g/L，溴酸钠50～75g/L，氟化钠10～15g/L，重金属的硫酸盐1～2g/L。
所述的重金属为Ni、Cu、Co、Zn、Sb、Pb、As中的一种或者两种，优选为Cu和/或Zn。
实现本发明另一目的的技术方案是：一种碱性化学抛光方法采用的碱性化学抛光液它是由下述浓度的组分组成的水溶液：氢氧化钠100～500g/L，硝酸钠50～200g/L，乙酸钠100～500g/L，溴酸钠10～150g/L，氟化钠5～20g/L，重金属的硫酸盐0.1～4g/L。
优选是由下述浓度的组分组成的水溶液：氢氧化钠150～300g/L，硝酸钠75～175g/L，乙酸钠150～300g/L，溴酸钠25～100g/L，氟化钠7.5～17.5g/L，重金属的硫酸盐0.5～3g/L。
更优选是由下述浓度的组分组成的水溶液：氢氧化钠200～250g/L，硝酸钠100～150g/L，乙酸钠200～250g/L，溴酸钠50～75g/L，氟化钠10～15g/L，重金属的硫酸盐1～2g/L。
所述的重金属为Ni、Cu、Co、Zn、Sb、Pb、As中的一种或者两种，优选为Cu和/或Zn。
本发明具有的积极效果：本发明惊奇的发现，通过添加溴酸钠与重金属硫酸盐配合使用，既能够改善铝合金制品表面的光亮度，也能够改善平整度，解决了制品表面“点状小泡”和“肉皮状”等缺陷，而且该碱性化学抛光液对环境友好。
附图说明
图1为经实施例1的碱性化学抛光后的7075铝合金表面的金相显微镜照片。
图2为经实施例6的碱性化学抛光后的1060铝合金表面的金相显微镜照片。
图3为经对比例1的碱性化学抛光后的7075铝合金表面的金相显微镜照片。
图4为经对比例2的碱性化学抛光后的7075铝合金表面的金相显微镜照片。
图5为经对比例3的碱性化学抛光后的7075铝合金表面的金相显微镜照片。
具体实施方式
（实施例1）
本实施例为对7075铝合金表面进行碱性化学抛光，具有以下步骤：
①将7075铝合金放入到无水乙醇中浸泡5min进行预处理，然后用去离子水洗净。
②将预处理后的7075铝合金放入到碱性化学抛光液中，在60℃的温度下进行碱性化学抛光10s。
本实施例的碱性化学抛光液是由下述浓度的组分组成的水溶液：氢氧化钠200g/L；硝酸钠100g/L；乙酸钠200g/L；溴酸钠50g/L；氟化钠10g/L；硫酸铜1g/L。
③将抛光后的7075铝合金先放入到稀硝酸中进行中和，然后放入到去离子水中进行超声清洗10min，最后取出热风吹干。
经本实施例的碱性化学抛光后的7075铝合金表面的金相显微镜照片见图1，由图1可以看出：该7075铝合金表面光亮度较好。
（实施例2～实施例5）
各实施例与实施例1基本相同，不同之处在于碱性化学抛光液的组成，具体见表1。
表1
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | |
| 氢氧化钠 | 200g/L | 250g/L | 200g/L | 300g/L | 150g/L |
| 硝酸钠 | 100g/L | 150g/L | 100g/L | 175g/L | 75g/L |
| 乙酸钠 | 200g/L | 250g/L | 200g/L | 300g/L | 150g/L |
| 溴酸钠 | 50g/L | 75g/L | 50g/L | 100g/L | 25g/L |
| 氟化钠 | 10g/L | 15g/L | 10g/L | 17.5g/L | 7.5g/L |
| 硫酸盐 | 硫酸铜1g/L | 硫酸铜1g/L | 硫酸铜2g/L | 硫酸锌2g/L | 硫酸镍1g/L |
（实施例6）
本实施例为对1060铝合金表面进行碱性化学抛光，具有以下步骤：
①将1060铝合金放入到无水乙醇中浸泡5min进行预处理，然后用去离子水洗净。
②将预处理后的1060铝合金放入到碱性化学抛光液中，在50℃的温度下进行碱性化学抛光10s。
本实施例的碱性化学抛光液是由下述浓度的组分组成的水溶液：氢氧化钠250g/L；硝酸钠150g/L；乙酸钠250g/L；溴酸钠75g/L；氟化钠15g/L；硫酸锌2g/L。
③将抛光后的1060铝合金先放入到稀硝酸中进行中和，然后放入到去离子水中进行超声清洗10min，最后取出热风吹干。
经本实施例的碱性化学抛光后的1060铝合金表面的金相显微镜照片见图2，由图2可以看出：该1060铝合金表面光亮度较好。
（实施例7～实施例10）
各实施例与实施例6基本相同，不同之处在于碱性化学抛光液的组成，具体见表2。
表2
| 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 | 实施例10 | |
| 氢氧化钠 | 250g/L | 200g/L | 250g/L | 150g/L | 300g/L |
| 硝酸钠 | 150g/L | 100g/L | 150g/L | 75g/L | 175g/L |
| 乙酸钠 | 250g/L | 200g/L | 250g/L | 150g/L | 300g/L |
| 溴酸钠 | 75g/L | 50g/L | 75g/L | 25g/L | 100g/L |
| 氟化钠 | 15g/L | 10g/L | 15g/L | 7.5g/L | 17.5g/L |
| 硫酸盐 | 硫酸锌2g/L | 硫酸锌2g/L | 硫酸锌1g/L | 硫酸铜1g/L | 硫酸钴2g/L |
（对比例1～对比例3）
各对比例与实施例1基本相同，不同之处在于碱性化学抛光液的组成，具体见表3。
表3
| 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | |
| 氢氧化钠 | 200g/L | 200g/L | 200g/L |
| 硝酸钠 | 100g/L | 100g/L | 100g/L |
| 乙酸钠 | 200g/L | 200g/L | 200g/L |
| 溴酸钠 | - | - | 50g/L |
| 氟化钠 | 10g/L | 10g/L | 10g/L |
| 硫酸盐 | 硫酸铜1g/L | - | - |
Claims (10)
1.一种碱性化学抛光方法，其特征在于具有以下步骤：
①将铝和/或铝合金放入到无水乙醇中进行预处理，然后用去离子水洗净；
②将预处理后的铝和/或铝合金放入到碱性化学抛光液中，在30～80℃的温度下进行碱性化学抛光5～20s；
所述的碱性化学抛光液是由下述浓度的组分组成的水溶液：氢氧化钠100～500g/L，硝酸钠50～200g/L，乙酸钠100～500g/L，溴酸钠10～150g/L，氟化钠5～20g/L，重金属的硫酸盐0.1～4g/L；
③将抛光后的铝和/或铝合金依次放入到稀硝酸中进行中和、放入到去离子水中进行超声清洗5～15min、取出吹干。
2.根据权利要求1所述的碱性化学抛光方法，其特征在于：所述的碱性化学抛光液是由下述浓度的组分组成的水溶液：氢氧化钠150～300g/L，硝酸钠75～175g/L，乙酸钠150～300g/L，溴酸钠25～100g/L，氟化钠7.5～17.5g/L，重金属的硫酸盐0.5～3g/L。
3.根据权利要求2所述的碱性化学抛光方法，其特征在于：所述的碱性化学抛光液是由下述浓度的组分组成的水溶液：氢氧化钠200～250g/L，硝酸钠100～150g/L，乙酸钠200～250g/L，溴酸钠50～75g/L，氟化钠10～15g/L，重金属的硫酸盐1～2g/L。
4.根据权利要求1至3之一所述的碱性化学抛光方法，其特征在于：所述的重金属为Ni、Cu、Co、Zn、Sb、Pb、As中的一种或者两种。
5.根据权利要求4所述的碱性化学抛光方法，其特征在于：所述的重金属为Cu和/或Zn。
6.一种碱性化学抛光方法采用的碱性化学抛光液，其特征在于它是由下述浓度的组分组成的水溶液：氢氧化钠100～500g/L，硝酸钠50～200g/L，乙酸钠100～500g/L，溴酸钠10～150g/L，氟化钠5～20g/L，重金属的硫酸盐0.1～4g/L。
7.根据权利要求6所述的碱性化学抛光液，其特征在于它是由下述浓度的组分组成的水溶液：氢氧化钠150～300g/L，硝酸钠75～175g/L，乙酸钠150～300g/L，溴酸钠25～100g/L，氟化钠7.5～17.5g/L，重金属的硫酸盐0.5～3g/L。
8.根据权利要求7所述的碱性化学抛光液，其特征在于它是由下述浓度的组分组成的水溶液：氢氧化钠200～250g/L，硝酸钠100～150g/L，乙酸钠200～250g/L，溴酸钠50～75g/L，氟化钠10～15g/L，重金属的硫酸盐1～2g/L。
9.根据权利要求6至8之一所述的碱性化学抛光液，其特征在于：所述的重金属为Ni、Cu、Co、Zn、Sb、Pb、As中的一种或者两种。
10.根据权利要求9所述的碱性化学抛光液，其特征在于：所述的重金属为Cu和/或Zn。
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