CN115449891A - 一种可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液及其制备方法和应用 - Google Patents
一种可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液及其制备方法和应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液及其制备方法和应用，所述可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液的原料由硫酸铵、乙二胺四乙酸钠、葡萄糖酸钠和去离子水组成，且硫酸铵的质量占去离子水质量的2‑6％，乙二胺四乙酸钠的质量占去离子水质量的0.01‑0.1％，葡萄糖酸钠的质量占去离子水质量的0.02‑0.06％。本发明将硫酸铵、乙二胺四乙酸钠和葡萄糖酸钠与去离子水混合制得等离子纳米抛光液，采用该抛光液对可伐合金4j29件进行抛光处理，可使可伐合金4j29件的表面粗糙度降低一倍甚至更多，并且划痕较少；本发明的抛光液可大大降低可伐合金4j29件的表面粗糙度，并提高其光泽度。
Description
技术领域
本发明涉及等离子纳米技术应用技术领域，具体涉及一种可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液及其制备方法和应用。
背景技术
可伐合金在各领域中应用日益广泛，为了提高可伐合金的表面装饰性，抛光成为可伐合金表面处理的重要技术。可伐合金抛光主要有机械抛光、电解抛光和化学抛光三种。
机械抛光依次用橡皮轮、抛光砂(325#白刚玉粉)、布轮加抛光膏即可获得光洁表面。公知的机械抛光法耗费人力，并且比较适合平面材料，对于非平面的材料，将有无法抛光的死角。
化学抛光一般是磷酸和缓蚀剂按一定比例混合溶液，化学抛光对设备、操作要求不高，所能抛光的零件尺寸和数量仅受到抛光槽大小限制，对于大面积抛光和多件处理的情况有利；但溶解度不易控制，抛光效果一般较电解抛光差。由此可知，化学抛光法大多利用高浓度的酸性溶液，对于废酸液的回收或处理，将会产生问题，对环保上也可能造成不利的影响。
至于电解抛光法方面，如同化学抛光法，也需利用高浓度的酸性溶液作为电解液，此种方法仍存在着高毒性、高危险性、制作过程管理不易以及废液污染等种种问题。
等离子抛光是工件与抛光液中通电脱离的金属离子吸附在工件表面，工件凸起处电流冲击高而去除快，电流流动，凹凸不断变化，粗糙表面逐渐被整平。等离子纳米抛光是一种全新的金属表面处理工艺，现有技术中公开了多种等离子纳米抛光液，例如公布号为CN107513758A的中国专利申请文献中公开了一种铜合金的液相等离子纳米抛光液，其以质量百分比计，包含2-6％的硫酸铵、0.01-0.1％的氯化铵、0.01-0.1％的乙二胺四乙酸钠、0.02-0.06％的亚硝酸钠、0.02-0.06％的葡萄糖酸钠，余量为水，利用此抛光液对铜合金进行抛光处理，可使铜合金的表面粗糙度降低至0.1微米以下，并且划痕较少；公布号为CN113089072A的中国专利申请文献中公开了一种单-α相钛的液相等离子纳米抛光液，其包括以下质量百分比的原料：2-6％的氯化铵、0.01-0.1％的氟化钾、0.01-0.1％的乙二胺四乙酸钠、0.02-0.06％的亚硝酸钠、0.02-0.06％的葡萄糖酸钠，余量为去离子水，利用此抛光液对钛进行抛光处理，处理效果好；但是公布号为CN107513758A和公布号为CN113089072A的专利申请文献中公开的抛光液都仅是针对特定的铜合金和钛的，而用于处理可伐合金4j29抛光效果欠佳，限制了其应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种对可伐合金4j29抛光效果好的等离子纳米抛光液。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题：
一种可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液，其原料由硫酸铵、乙二胺四乙酸钠、葡萄糖酸钠和去离子水组成，且所述硫酸铵的质量占所述去离子水质量的2-6％，所述乙二胺四乙酸钠的质量占所述去离子水质量的0.01-0.1％，所述葡萄糖酸钠的质量占所述去离子水质量的0.02-0.06％。
有益效果：本发明将硫酸铵、乙二胺四乙酸钠、葡萄糖酸钠与去离子水混合制得等离子纳米抛光液，采用该抛光液对可伐合金4j29进行抛光处理，可使可伐合金4j29件的表面粗糙度降低一倍甚至更多，并且划痕较少；本发明通过硫酸铵的添加，与其他原料配合，可大大降低可伐合金4j29件的表面粗糙度，并提高其光泽度，可伐合金4j29件的表面粗糙度最高可降低4倍多，同时光泽度可提高6倍，达到镜面效果。
硫酸铵使溶液整体呈现弱酸性，是抛光液的基本组成部分，有利于抛光过程中水蒸汽、氢气、氧气等混合气层的产生，而混合气层又是影响等离子纳米抛光质量的重要因素；葡萄糖酸钠和乙二胺四乙酸钠作为络合剂，能与钙、镁、铁等金属离子络合，有效阻止抛光液中沉淀物和可伐合金4j29表面污垢的产生，其次葡萄糖酸钠还可以阻止金属表面发生氧化，起缓蚀作用。
优选地，所述硫酸铵的质量占所述去离子水质量的3-5％，所述乙二胺四乙酸钠的质量占所述去离子水质量的0.03-0.07％，所述葡萄糖酸钠的质量占所述去离子水质量的0.03-0.05％。
优选地，所述硫酸铵的质量占所述去离子水质量的4％，所述乙二胺四乙酸钠的质量占所述去离子水质量的0.05％，所述葡萄糖酸钠的质量占所述去离子水质量的0.04％。
本发明还提出一种所述的可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液的制备方法，包括以下步骤：
向去离子水中加入硫酸铵、乙二胺四乙酸钠和葡萄糖酸钠，充分搅拌混合均匀，加热到60-90℃，即制得所述可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液。
优选地，按每100g去离子水中加入2g硫酸铵、0.01g乙二胺四乙酸钠及0.02g葡萄糖酸钠的量，向去离子水中加入硫酸铵、乙二胺四乙酸钠和葡萄糖酸钠充分搅拌混合均匀，加热至60-90℃。
优选地，加热至70℃。
优选地，加热至80℃。
优选地，按每100g去离子水中加入6g硫酸铵、0.1g乙二胺四乙酸钠及0.06g葡萄糖酸钠的量，向去离子水中加入硫酸铵、乙二胺四乙酸钠及葡萄糖酸钠，充分搅拌混合均匀，然后加热至90℃。
优选地，按每100g去离子水中加入4g硫酸铵、0.05g乙二胺四乙酸钠及0.04g葡萄糖酸钠的量，向去离子水中加入硫酸铵、乙二胺四乙酸钠及葡萄糖酸钠，充分搅拌混合均匀，然后加热至80℃。
本发明还提出一种所述的可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液在可伐合金4j29件表面抛光处理中的应用。
可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液的使用方法为：将抛光液置于工作槽内加热并通电为阴极，可伐合金4j29件使用夹具夹持并通电为阳极，电机带动可伐合金4j29件缓慢浸入电解液(即所述抛光液)内，电解液受热蒸发后在可伐合金4j29件表面附近形成致密气层，气层成分为电解液形成的等离子体，等离子体内出现放电通道，由于金属表面为等势面，放电通道出现概率会在可伐合金4j29件表面不光滑区域增大，放电通道内产生小面积内极大电流使接触到的可伐合金4j29件表面微融化，微融化之可伐合金4j29件表面将根据等势面原理在电磁场作用下变为规则平面，通过以上过程，可伐合金4j29件表面实现抛光效果。
本发明的优点在于：
1、本发明将硫酸铵、乙二胺四乙酸钠和葡萄糖酸钠与去离子水混合制得等离子纳米抛光液，采用该抛光液对可伐合金进行抛光处理，可使可伐合金4j29件的表面粗糙度降低一倍甚至更多，并且划痕较少；本发明通过硫酸铵的添加，与其他物质协同，可大大降低可伐合金4j29件的表面粗糙度，并提高光泽度，可伐合金4j29件的表面粗糙度最高可降低4倍多，同时光泽度可提高6倍，达到镜面效果。
2、本发明的抛光液制备方法简单，操作安全；抛光过程中溶质的消耗量很少，单位体积抛光液可以抛光更多金属表面积，从而降低抛光成本；抛光液以弱酸性的硫酸铵为主，硫酸铵又是农业用肥料，抛光废液可作为肥料二次利用，具有环保、节能、减排等优点。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下述实施例中所用的试验材料和试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例中未注明具体技术或条件者，均可以按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。
实施例1
一种可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液，其原料由2g硫酸铵、0.01g乙二胺四乙酸钠、0.02g葡萄糖酸钠和100g去离子水组成；
将2g硫酸铵、0.01g乙二胺四乙酸钠、0.02g葡萄糖酸钠加入100g去离子水中，充分搅拌混合均匀，然后加热至60℃，制得可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液。
用粗糙度仪，测试未经抛光处理的可伐合金4j29件表面的原始粗糙度，然后经过上述液相等离子纳米抛光液抛光处理后，再测一次表面粗糙度，测量结果如表1所示。
根据GB/T8807-1988塑料镜面光泽试验方法，检测本实施例的可伐合金4j29件抛光处理前后的光泽度，检测结果如表1所示。
实施例2
一种可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液，其原料由2g硫酸铵、0.01g乙二胺四乙酸钠、0.02g葡萄糖酸钠和100g去离子水组成；
将2g硫酸铵、0.01g乙二胺四乙酸钠、0.02g葡萄糖酸钠加入100g去离子水中，充分搅拌混合均匀，然后加热至70℃，制得可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液。
用粗糙度仪，测试未经抛光处理的可伐合金4j29件表面的原始粗糙度，然后经过上述液相等离子纳米抛光液抛光处理后，再测一次表面粗糙度，测量结果如表1所示。
根据GB/T8807-1988塑料镜面光泽试验方法，检测本实施例的可伐合金4j29件抛光处理前后的光泽度，检测结果如表1所示。
实施例3
一种可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液，其原料由2g硫酸铵、0.01g乙二胺四乙酸钠、0.02g葡萄糖酸钠和100g去离子水组成；
将2g硫酸铵、0.01g乙二胺四乙酸钠、0.02g葡萄糖酸钠加入100g去离子水中，充分搅拌混合均匀，然后加热至80℃，制得可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液。
用粗糙度仪，测试未经抛光处理的可伐合金4j29件表面的原始粗糙度，然后经过上述液相等离子纳米抛光液抛光处理后，再测一次表面粗糙度，测量结果如表1所示。
根据GB/T8807-1988塑料镜面光泽试验方法，检测本实施例的可伐合金4j29件抛光处理前后的光泽度，检测结果如表1所示。
实施例4
一种可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液，其原料由2g硫酸铵、0.01g乙二胺四乙酸钠、0.02g葡萄糖酸钠和100g去离子水组成；
将2g硫酸铵、0.01g乙二胺四乙酸钠、0.02g葡萄糖酸钠加入100g去离子水中，充分搅拌混合均匀，然后加热至90℃，制得可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液。
用粗糙度仪，测试未经抛光处理的可伐合金4j29件表面的原始粗糙度，然后经过上述液相等离子纳米抛光液抛光处理后，再测一次表面粗糙度，测量结果如表1所示。
根据GB/T8807-1988塑料镜面光泽试验方法，检测本实施例的可伐合金4j29件抛光处理前后的光泽度，检测结果如表1所示。
实施例5
一种可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液，其原料由6g硫酸铵、0.1g乙二胺四乙酸钠、0.06g葡萄糖酸钠和100g去离子水组成；
将6g硫酸铵、0.1g乙二胺四乙酸钠、0.06g葡萄糖酸钠加入100g去离子水中，充分搅拌混合均匀，然后加热至90℃，制得可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液。
用粗糙度仪，测试未经抛光处理的可伐合金4j29件表面的原始粗糙度，然后经过上述液相等离子纳米抛光液抛光处理后，再测一次表面粗糙度，测量结果如表1所示。
根据GB/T8807-1988塑料镜面光泽试验方法，检测本实施例的可伐合金4j29件抛光处理前后的光泽度，检测结果如表1所示。
实施例6
一种可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液，其原料由4g硫酸铵、0.05g乙二胺四乙酸钠、0.04g葡萄糖酸钠和100g去离子水组成；
将4g硫酸铵、0.05g乙二胺四乙酸钠、0.04g葡萄糖酸钠加入100g去离子水中，充分搅拌混合均匀，然后加热至80℃，制得可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液。
用粗糙度仪，测试未经抛光处理的可伐合金4j29件表面的原始粗糙度，然后经过上述液相等离子纳米抛光液抛光处理后，再测一次表面粗糙度，测量结果如表1所示。
根据GB/T8807-1988塑料镜面光泽试验方法，检测本实施例的可伐合金4j29件抛光处理前后的光泽度，检测结果如表1所示。
实施例7
一种可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液，其原料由3g硫酸铵、0.03g乙二胺四乙酸钠、0.05g葡萄糖酸钠和100g去离子水组成；
将3g硫酸铵、0.03g乙二胺四乙酸钠、0.05g葡萄糖酸钠加入100g去离子水中，充分搅拌混合均匀，然后加热至80℃，制得可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液。
用粗糙度仪，测试未经抛光处理的可伐合金4j29件表面的原始粗糙度，然后经过上述液相等离子纳米抛光液抛光处理后，再测一次表面粗糙度，测量结果如表1所示。
根据GB/T8807-1988塑料镜面光泽试验方法，检测本实施例的可伐合金4j29件抛光处理前后的光泽度，检测结果如表1所示。
实施例8
一种可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液，其原料由5g硫酸铵、0.07g乙二胺四乙酸钠、0.03g葡萄糖酸钠和100g去离子水组成；
将5g硫酸铵、0.07g乙二胺四乙酸钠、0.03g葡萄糖酸钠加入100g去离子水中，充分搅拌混合均匀，然后加热至75℃，制得可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液。
用粗糙度仪，测试未经抛光处理的可伐合金4j29件表面的原始粗糙度，然后经过上述液相等离子纳米抛光液抛光处理后，再测一次表面粗糙度，测量结果如表1所示。
根据GB/T8807-1988塑料镜面光泽试验方法，检测本实施例的可伐合金4j29件抛光处理前后的光泽度，检测结果如表1所示。
实施例9
一种可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液，其原料由2g硫酸铵、0.06g乙二胺四乙酸钠、0.08g葡萄糖酸钠和100g去离子水组成；
将2g硫酸铵、0.06g乙二胺四乙酸钠、0.08g葡萄糖酸钠加入100g去离子水中，充分搅拌混合均匀，然后加热至68℃，制得可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液。
用粗糙度仪，测试未经抛光处理的可伐合金4j29件表面的原始粗糙度，然后经过上述液相等离子纳米抛光液抛光处理后，再测一次表面粗糙度，测量结果如表1所示。
根据GB/T8807-1988塑料镜面光泽试验方法，检测本实施例的可伐合金4j29件抛光处理前后的光泽度，检测结果如表1所示。
实施例10
一种可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液，其原料由5.5g硫酸铵、0.04g乙二胺四乙酸钠、0.026g葡萄糖酸钠和100g去离子水组成；
将5.5g硫酸铵、0.04g乙二胺四乙酸钠、0.026g葡萄糖酸钠加入100g去离子水中，充分搅拌混合均匀，然后加热至83℃，制得可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液。
用粗糙度仪，测试未经抛光处理的可伐合金4j29件表面的原始粗糙度，然后经过上述液相等离子纳米抛光液抛光处理后，再测一次表面粗糙度，测量结果如表1所示。
根据GB/T8807-1988塑料镜面光泽试验方法，检测本实施例的可伐合金4j29件抛光处理前后的光泽度，检测结果如表1所示。
对比例1
将2g硫酸铵、0.01g乙二胺四乙酸钠加入100g去离子水中，充分搅拌，混合均匀，然后加热至60℃，制得液相等离子纳米抛光液。
对比例2
将2g硫酸铵、0.02g葡萄糖酸钠加入100g去离子水中，充分搅拌混合均匀，然后加热至60℃，制得液相等离子纳米抛光液。
对比例3
将2g氯化铵、0.01g乙二胺四乙酸钠，0.02g葡萄糖酸钠加入100g去离子水中，充分搅拌混合均匀，然后加热至60℃，制得液相等离子纳米抛光液。
对比例4
将2g硫酸铵、0.1g氯化铵、0.01g乙二胺四乙酸钠、0.02g亚硝酸钠、0.02g葡萄糖酸钠加入100g去离子水中，充分搅拌，混合均匀，然后加热至90℃，制得等离子纳米抛光液。
对比例5
将2g的氯化铵、0.01g的氟化钾、0.01g的乙二胺四乙酸钠、0.02g的亚硝酸钠、0.02g的葡萄糖酸钠加入100g去离子水中，充分搅拌，混合均匀，然后加热至90℃，制得液相等离子纳米抛光液。
用粗糙度仪，测试对比例1-5未经抛光处理的可伐合金4j29件表面的原始粗糙度，然后经过上述液相等离子纳米抛光液抛光处理后，再测一次表面粗糙度，测量结果如表1所示。
根据GB/T8807-1988塑料镜面光泽试验方法，检测对比例1-5的可伐合金4j29件抛光处理前后的光泽度，检测结果如表1所示。
表1为实施例1-10与对比例1-5的可伐合金4j29的抛光处理前后的粗糙度和光泽度对比结果
根据表1的结果可知，本发明将硫酸铵、乙二胺四乙酸钠及葡萄糖酸钠与去离子水混合制得等离子纳米抛光液，采用该抛光液对可伐合金4j29进行抛光处理，可使可伐合金4j29件的表面粗糙度降低一倍甚至更多，并且划痕较少；通过对比实施例1-10和对比例1-5的结果可以发现，对比例1中未添加葡萄糖酸钠制得的抛光液，经该抛光液抛光后的可伐合金4j29件的粗糙度不仅没有降低反而增加了，且光泽度变得更低；对比例2中未添加乙二胺四乙酸钠制得的抛光液，经该抛光液抛光后的可伐合金4j29件的粗糙度同样不仅没有降低反而增加了，且光泽度变得更低；对比例3中氯化铵替换硫酸铵制得的抛光液，经该抛光液抛光后的可伐合金4j29件的粗糙度略降低，光泽度略有提高，效果不佳；对比例4中采用公布号为CN107513758A的专利申请文献中的铜合金配方制的抛光液，经该抛光液抛光后的可伐合金4j29件的粗糙度和光泽度不理想；对比例5中采用公布号为CN113089072A的专利申请文献中的钛合金配方制得的抛光液，经该抛光液抛光后的可伐合金4j29件的粗糙度和光泽度都不理想。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液，其特征在于：其原料由硫酸铵、乙二胺四乙酸钠、葡萄糖酸钠和去离子水组成，且所述硫酸铵的质量占所述去离子水质量的2-6％，所述乙二胺四乙酸钠的质量占所述去离子水质量的0.01-0.1％，所述葡萄糖酸钠的质量占所述去离子水质量的0.02-0.06％。
2.根据权利要求1所述的可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液，其特征在于：所述硫酸铵的质量占所述去离子水质量的3-5％，所述乙二胺四乙酸钠的质量占所述去离子水质量的0.03-0.07％，所述葡萄糖酸钠的质量占所述去离子水质量的0.03-0.05％。
3.根据权利要求1或2所述的可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液，其特征在于：所述硫酸铵的质量占所述去离子水质量的4％，所述乙二胺四乙酸钠的质量占所述去离子水质量的0.05％，所述葡萄糖酸钠的质量占所述去离子水质量的0.04％。
4.一种如权利要求1-3中任一项所述的可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
向去离子水中加入硫酸铵、乙二胺四乙酸钠和葡萄糖酸钠，充分搅拌混合均匀，加热到60-90℃，即制得所述可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液。
5.根据权利要求4所述的可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液的制备方法，其特征在于：按每100g去离子水中加入2g硫酸铵、0.01g乙二胺四乙酸钠及0.02g葡萄糖酸钠的量，向去离子水中加入硫酸铵、乙二胺四乙酸钠和葡萄糖酸钠充分搅拌混合均匀，加热至60-90℃。
6.根据权利要求5所述的可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液的制备方法，其特征在于：加热至70℃。
7.根据权利要求5所述的可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液的制备方法，其特征在于：加热至80℃。
8.根据权利要求4所述的可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液的制备方法，其特征在于：按每100g去离子水中加入6g硫酸铵、0.1g乙二胺四乙酸钠及0.06g葡萄糖酸钠的量，向去离子水中加入硫酸铵、乙二胺四乙酸钠及葡萄糖酸钠，充分搅拌混合均匀，然后加热至90℃。
9.根据权利要求4所述的可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液的制备方法，其特征在于：按每100g去离子水中加入4g硫酸铵、0.05g乙二胺四乙酸钠及0.04g葡萄糖酸钠的量，向去离子水中加入硫酸铵、乙二胺四乙酸钠及葡萄糖酸钠，充分搅拌混合均匀，然后加热至80℃。
10.一种如权利要求1-3中任一项所述的可伐合金4j29的液相等离子纳米抛光液在可伐合金4j29件表面抛光处理中的应用。
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| CN (1) | CN115449891A (zh) |
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2022
- 2022-09-29 CN CN202211200587.1A patent/CN115449891A/zh active Pending
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