CN104726868A - 一种高硅铝合金化学抛光剂及使用方法 - Google Patents

一种高硅铝合金化学抛光剂及使用方法 Download PDF

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张聚国
钟建华
余向阳
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    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
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Abstract

本发明公开了一种高硅铝合金化学抛光剂及使用方法，各组成成分为硫酸150-300ml/L，磷酸600-800ml/L，双氧水70-150ml/L，其余为添加剂和水；添加剂为表面活性剂20-100ml/L，缓蚀剂：2.5-3.5g/L，硫酸铁：3-5g/L，高锰酸钾：5-7g/L，过硫酸铵：3-5g/L；除灰剂：6-8g/L中的一种或几种组合。本发明的有益效果是不含有硝酸，无三酸抛光中产生大量黄色烟雾污染环境和损害身体健康，并且抛光效果好。

Description

一种高硅铝合金化学抛光剂及使用方法
技术领域
本发明属于化合物技术领域，涉及一种高硅铝合金化学抛光剂及使用方法。
背景技术
传统的铝及铝合金三酸抛光工艺，由于抛光液中含有大量的硝酸，在抛光时会产生大量的氮氧化物黄烟，且生产中废气处理也往往达不到要求，严重污染环境，危害人体健康。近年来，常采用无硝酸化学抛光工艺来消除化学抛光产生的氮氧化合物对大气的污染。硝酸是强氧化剂，具有良好的抛光和表面整平作用。抛光剂中如果没有硝酸，抛光效果会明显减弱。所以必须在溶液中加入表面活性剂、润湿剂、缓蚀剂等添加剂，即：加入适当的含极性基团的添加剂，替代硝酸的抛光作用。对于抛光后的产品来说,主要关心的是其表面状态，包括：表面平整度、光亮度、点蚀程度和零件失重率等，所以不管加入何种物质，必须满足抛光的要求。实验和经验表明：在基础液中添加某些氧化剂、大分子有机化合物、表面活性剂和重金属盐类等有利于提高抛光亮度，减缓或抑制点蚀现象。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高硅铝合金化学抛光剂，解决了现有的抛光剂具有污染性，且抛光效果差的问题。
本发明的另一个目的是提供此种抛光剂的抛光方法。
本发明所采用的技术方案是各组成成分为：硫酸150-300ml/L，磷酸600-800ml/L，双氧水70-150ml/L，其余为添加剂和水；
进一步，所述添加剂为表面活性剂20-100ml/L，缓蚀剂：2.5-3.5g/L，硫酸铁：3-5g/L，高锰酸钾：5-7g/L，过硫酸铵：3-5g/L；除灰剂：6-8g/L中的一种或几种组合。
采用本发明高硅铝合金化学抛光剂抛光方法为：先把600-800ml/L磷酸、150-300ml/L硫酸和70-150ml/L双氧水逐渐依次倒入抛光槽内，小心拦匀，用水分别溶解以下成分：表面活性剂20-100ml/L，缓蚀剂：2.5-3.5g/L，硫酸铁：3-5g/L，高锰酸钾：5-7g/L，过硫酸铵：3-5g/L；除灰剂：6-8g/L中的一种或几种组合，加入抛光槽内拌匀，使用配置好的高硅铝合金化学抛光剂对高硅铝合金制件进行抛光。
进一步，所述对高硅铝合金制件进行抛光的温度控制在80-110度。
本发明的有益效果是不含有硝酸，无三酸抛光中产生大量黄色烟雾污染环境和损害身体健康，并且抛光效果好。
附图说明
图1(a)是含硅铝合金制件化学抛光前示意图；
图1(b)是采用本发明方法对含硅铝合金制件化学抛光后的示意图；
图2(a)是含硅铝合金铸态制件化学抛光前示意图；
图2(b)是采用本发明方法对含硅铝合金铸态制件化学抛光后的示意图；
图3(a)是含硅铝合金轧件制件化学抛光前示意图；
图3(b)是采用本发明方法对含硅铝合金轧件制件化学抛光后的示意图。
具体实施方式
本发明抛光剂用于工业生产中的含硅铝合金制件(如ZL108、6063、6061等)的化学抛光表面处理。
本发明高硅铝合金化学抛光剂，其特征在于各组成成分为：硫酸：150-300ml/L，磷酸：600-800ml/L，双氧水70-150ml/L，其余为添加剂和水；添加剂成分：表面活性剂：20-100ml/L，缓蚀剂：2.5-3.5g/L，硫酸铁：3-5g/L，高锰酸钾：5-7g/L，过硫酸铵：3-5g/L；除灰剂：6-8g/L中的一种或几种组合。抛光后铝合金表面明亮，反光率能够达到90％-95％，同时表面空洞极少，基本没有出现腐蚀坑。
抛光液的配制方法：
1、先把磷酸、硫酸和双氧水按照一定的比列，逐渐依次倒入抛光槽内，小心拦匀。
2、再按配方的成分，分别用水溶解缓蚀剂、硫酸铁、过硫酸铵、除灰剂、高锰酸钾和表面活性剂中的一种或几种组合加入槽内拌匀。
3、然后，在搅拌状态下，逐渐调节上述抛光液至各配方所需的温度范围，即可进行化学抛光。
化学抛光工艺条件的影响：
1、温度影响：温度应控制在80-110度之间，其中最佳温度为100度。
2、抛光时间的影响：抛光时间与抛光温度成反比，温度低延长抛光时间，温度高缩抛光时间。
采用本发明抛光剂，在本发明抛光条件下进行抛光处理，如图所示，图1(a)是含硅铝合金制件化学抛光前示意图；图1(b)是采用本发明方法对含硅铝合金制件化学抛光后的示意图；图2(a)是含硅铝合金铸态制件化学抛光前示意图；图2(b)是采用本发明方法对含硅铝合金铸态制件化学抛光后的示意图；图3(a)是含硅铝合金轧件制件化学抛光前示意图；图3(b)是采用本发明方法对含硅铝合金轧件制件化学抛光后的示意图。从以上图可以看出制件表面有划痕和凹凸不平等缺陷。抛光后，表面光滑，无划痕。并且从图中可以看出，不管是加工态，还是铸态，都可以使用本实验发明的化学抛光，取得良好的效果。
本发明抛光剂的优点还有不含有硝酸，无三酸抛光中产生大量黄色烟雾污染环境和损害身体健康，并且抛光效果好。由于含硅量高，容易产生挂灰，本品抛光的同时，能自动除灰，铝合金离开抛光槽后，已非常干净，保证了抛光质量；本品通过添加缓蚀剂，能使铝合金离开抛光槽后，避免留痕的形成。特别适用于形状复杂(内管、内腔、凹坑)，机械抛光方式无法达到抛光目的的工件而设计。
下面列举具体实施例对本发明进行说明：
实施例1：抛光剂成分：硫酸：250mL/L，磷酸：650mL/L，双氧水80mL/L；添加剂成分：表面活性剂：20mL/L，缓蚀剂：3g/L，硫酸铁：3g/L，高锰酸钾：7g/L，过硫酸铵：4g/L，其余为水。
对6063铝合金在80℃的温度下抛光30s-1min。
实施例2：抛光剂成分硫酸：200mL/L，磷酸：700mL/L，双氧水70mL/L；添加剂成分：表面活性剂：30mL/L，缓蚀剂：3.5g/L，硫酸铁：5g/L，高锰酸钾：7g/L，过硫酸铵：5g/L；除灰剂：8g/L。对ZL108号铝合金在90℃的温度下抛光1min。
以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种高硅铝合金化学抛光剂，其特征在于：各组成成分为：硫酸150-300ml/L，磷酸600-800ml/L，双氧水70-150ml/L，其余为添加剂和水。
2.按照权利要求1所述一种高硅铝合金化学抛光剂，其特征在于：所述添加剂为表面活性剂20-100ml/L，缓蚀剂：2.5-3.5g/L，硫酸铁：3-5g/L，高锰酸钾：5-7g/L，过硫酸铵：3-5g/L；除灰剂：6-8g/L中的一种或几种组合。
3.按照权利要求2所述一种高硅铝合金化学抛光剂的使用方法，其特征在于：先把600-800ml/L磷酸、150-300ml/L硫酸和70-150ml/L双氧水逐渐依次倒入抛光槽内，小心拦匀，用水分别溶解以下成分：表面活性剂20-100ml/L，缓蚀剂：2.5-3.5g/L，硫酸铁：3-5g/L，高锰酸钾：5-7g/L，过硫酸铵：3-5g/L；除灰剂：6-8g/L中的一种或几种组合，加入抛光槽内拌匀，使用配置好的高硅铝合金化学抛光剂对高硅铝合金制件进行抛光。
4.按照权利要求3所述一种高硅铝合金化学抛光剂的使用方法，其特征在于：所述对高硅铝合金制件进行抛光的温度控制在80-110度。
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