CN1821447A - 能降低no2烟害的铝材二步化学抛光法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种能降低NO2烟害的铝材二步化学抛光法，属于铝材表面处理技术，是将铝材三酸化学抛光表面处理过程分为两步进行，第一步采取抑制NO2产生，除去铝材表面的Al2O3膜层及表面整平；第二步进一步抛光出光泽。本发明通过调整调整槽液组份和控制反应速度来到达不同的目的，从而既可以保证大大降低铝材处理过程中的NO2黄烟危害，又使铝材具有良好的抛光光泽效果，本发明主要用于铝型材表面处理。

Description

能降低NO2烟害的铝材二步化学抛光法
技术领域
本发明涉及铝材的表面处理技术，尤其是指用于铝型材表面化学抛光处理的一种能降低NO2烟害的铝材二步化学抛光法。
背景技术
针对铝材三酸(H3PO4、HNO3、H2SO4)化学抛光表面处理过程中产生大量的NO2黄烟危害，多年来全世界许多专业技术人员探索出许多NO2抑制方法，但至今为止，NO2危害仍然是困扰铝材化学抛光表面处理生产和发展的主要问题。过去许多已披露的专利均有提出，如USP3119726“Process and composition for brightening Aluminum”、USP3301787“Chemical brightenin of Aluminm”、USP3202612“Chemical brightening ofAluminum”等，均有提出NH4 +可以抑制铝材三酸抛光过程中所产生的NO2黄烟，但大量使用NH4 +会大量消耗抛光液中的自由H3PO4，同时造成抛光效果的不稳定，所以至今为止，用单一NH4 +抑制的方法，不能从根本上消除NO2的危害。
发明内容
本发明是针对现有技术的不足，提供一种工艺简便、抑烟效果理想的一种能降低NO2烟害的铝材二步化学抛光法。
本发明的目的是这样实现的：一种能降低NO2烟害的铝材二步化学抛光法，是将铝材三酸化学抛光表面处理过程分为两步进行，第一步采取抑制NO2产生，除去铝材表面的Al2O3膜层及表面整平；第二步进一步抛光出光泽。
上述的能降低NO2烟害的铝材二步化学抛光法中第一步的槽液成份重量百分比为；H3PO460～80％、HNO33～3.5％、H2SO42～5％、H2O10～20％、NH4盐3.5～6％、Cu盐0.5～1g/L、Al3+≥15g/L，处理条件：温度为70～90℃，时间2～5分钟。
上述的能降低NO2烟害的铝材二步化学抛光法中第二步的槽液成份重量百分比为：H3PO450～80％、HNO32.5～5％、H2SO43～8％、H2O10～20％、NH4盐1～3％、Cu盐1～2.5g/L、转移腐蚀抑制剂1～5g/L，处理条件：温度95～105℃，时间1～5分钟。
上述的能降低NO2烟害的铝材二步化学抛光法中第一步投入铝材的总外表面积≤1.5dm2/L。
上述的能降低NO2烟害的铝材二步化学抛光法中第一步槽液还含有0.1～0.5ml/L的多元醇蒸发覆盖剂。
本发明与现有技术相比，具有下述优点：
本发明将传统的三酸铝材表面抛光处理法分成两步进行，通过调整调整槽液组份和控制反应速度来到达不同的目的，从而既可以保证大大降低铝材处理过程中的NO2黄烟危害，又使铝材具有良好的抛光光泽效果，本发明可使NO2黄烟危害比传统的三酸抛光工艺减少80％以上。
具体实施方式
下面结合实验例和实施例对本发明作进一步地详细说明，但不构成对本发明的任何限制。
实验例1
不同NH4盐浓度对NO2黄烟的抑制效果见表1
槽液的其它组份重量百分比：H2SO44％、Cu盐0.01％、Al3+0％，反应温度100℃，反应时间2分钟。
表1
  基本槽液组份  NH4盐浓度(％)   反应现象   表面缺陷
  H3PO4 80％HNO3 3.5％  0   大量烟   无
 1   大量烟   无
 1.5   烟雾开始多后少   无
 2   烟雾开始多后少   无
 3   烟雾开始多后少   无
 4   烟雾开始多后少   无
 5   时有少量烟雾，先多后少   无
  H3PO4 65％HNO3 3.5％  1   大量烟   无
 2   烟雾开始多后少   无
 3   烟雾开始多后少   无
 4   烟雾开始有些后少   无
 5   时有少量烟雾，先多后少   无
实验例2
增大HNO3浓度后的抑烟效果见表2
槽液的其它组份重量百分比：，H2SO44％、Cu盐0.01％、Al3+0％，反应温度100℃，反应时间2分钟。
表2
  基本槽液组份   铵盐浓度(％)   反应状况   表面质量
  H3PO480％、HNO35％   5   有烟   有腐蚀点
  H3PO480％、HNO310％   6.8   有烟   有麻点
实验例3
改变H2SO4含量对抑制NO2黄烟的影响见表3
表3
  槽液主要成份   铵盐浓度(％)   反应状况
  H3PO465％、HNO33.5％、H2SO415％   2   有烟
  3   有烟
  4   烟雾初始有些后少
  5   烟雾初始有些后少
  H3PO455％、HNO33.5％、H2SO415％   2   有烟
  3   有烟
  4   烟雾初始有些后少
  5   烟雾初始有些后少
实验例4
槽液容量与浸入铝材面积对抑制NO2黄烟效果的影响见表4
表4
  槽液基本组成(60升)   浸入面积(m2)   反应状况   光亮度   反应温度(℃)   反应时间(分钟)
  H3PO4 65％HNO3 3％H2SO4 4％   0.48   相对少烟   光亮   105   1
  0.67   有烟   非常亮   105   1.5
  0.536   相对少烟   光亮   105   1.5
  0.69   前10秒有大量烟，后少烟   光亮   105   1
  0.69   先大量烟，后少烟   微光亮   80   3
实验例5
Al3+对抑制NO2黄烟效果的影响见表5
表5
  基本组成   Al盐含量(％)   光亮度   反应状况   反应温度(℃)   反应时间(分钟)
  H3PO4 65％HNO3 3％H2SO4 4％   2   光亮   有烟   105   1
4 光亮 有烟 105 1
  6   光亮   先有少量烟，后微   105   1.5
  8   光亮   少烟   105   2
  10   微下降   少烟   80   2
本发明根据各组份对抑制NO2黄烟效果的影响，确定第一步槽液的优选组份为：H3PO460～80％、HNO33～3.5％、H2SO42～5％、H2O10～20％、NH4盐3.5～6％、Cu盐0.5～1g/L、Al3+≥15g/L、多元醇蒸发覆盖剂0.1～0.5ml/L，处理条件：温度为70～90℃，时间2～5分钟。
第二步槽液的优选组份为：H3PO460～80％、HNO32.5～5％、H2SO43～8％、H2O10～20％、NH4盐1～3％、Cu盐1～2.5g/L、转移腐蚀抑制剂1～5g/L，处理条件：温度95～105℃，时间1～5分钟。
实施例1
第一步槽液成份：H3PO460％、HNO33.5％、H2SO45％、NH4盐6％、Cu盐1g/L、Al3+为50g/L、多元醇蒸发覆盖剂0.5ml/L、其余为H2O，处理条件：温度为70℃，时间5分钟。
第二步的槽液成份重量百分比为：H3PO460％、HNO35％、H2SO48％、NH4盐3％、Cu盐2.5g/L、转移腐蚀抑制剂5g/L、其余为H2O，处理条件：温度105℃，时间1分钟。
处理过程中只有少量NO2黄烟，铝材经处理后表面光亮。
实施例2
第一步的槽液成份重量百分比为：H3PO480％、HNO33％、H2SO42％、NH4盐3.5％、Cu盐0.5g/L、Al3+为15g/L、多元醇蒸发覆盖剂0.1ml/L、其余为H2O，处理条件：温度为90℃，时间2分钟。
第二步的槽液成份重量百分比为：H3PO480％、HNO32.5％、H2SO43％、NH4盐1％、Cu盐1g/L、转移腐蚀抑制剂1g/L、其余为H2O，处理条件：温度95℃，时间5分钟。
处理过程中只有少量NO2黄烟，铝材经处理后表面光亮。
实施例3
第一步的槽液成份重量百分比为：H3PO470％、HNO33.5％、H2SO44％、NH4盐4％、Cu盐1g/L、Al3+为25g/L、多元醇蒸发覆盖剂0.3ml/L、其余为H2O，处理条件：温度为80℃，时间4分钟。
第二步的槽液成份重量百分比为：H3PO470％、HNO33％、H2SO46％、NH4盐2％、Cu盐2.5g/L、转移腐蚀抑制剂3g/L、其余为H2O，处理条件：温度100℃，时间3分钟。
处理过程中只有少量NO2黄烟，铝材经处理后表面光亮。

Claims (5)

1.一种能降低NO2烟害的铝材二步化学抛光法，其特征是将铝材三酸化学抛光表面处理过程分为两步进行，第一步采取抑制NO2产生，除去铝材表面的Al2O3膜层及表面整平；第二步进一步抛光出光泽。
2.根据权利要求1所述的能降低NO2烟害的铝材二步化学抛光法，其特征是第一步的槽液成份重量百分比为：H3PO460～80％、HNO33～3.5％、H2SO42～5％、H2O10～20％、NH4盐3.5～6％、Cu盐0.5～1g/L、Al3+≥15g/L，处理条件：温度为70～90℃，时间2～5分钟。
3.根据权利要求1所述的能降低NO2烟害的铝材二步化学抛光法，其特征是第二步的槽液成份重量百分比为：H3PO460～80％、HNO32.5～5％、H2SO43～8％、H2O10～20％、NH4盐1～3％、Cu盐1～2.5g/L、转移腐蚀抑制剂1～5g/L，处理条件：温度95～105℃，时间1～5分钟。
4 根据权利要求1所述的能降低NO2烟害的铝材二步化学抛光法，其特征是第一步投入铝材的总外表面积≤1.5dm2/L。
5.根据权利要求2所述的能降低NO2烟害的铝材二步化学抛光法，其特征是第一步槽液还含有0.1～0.5ml/L的多元醇蒸发覆盖剂。
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