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詳解無(wú)鉻電解拋光的原理及選擇應用
發(fā)布時(shí)間:2019-02-02
與化學(xué)拋光相比,電解拋光則更勝一籌,電解拋光具有以下的優(yōu)點(diǎn):
1、設備簡(jiǎn)單,工藝參數易于調控,可取代機械拋光,或在某些特殊要求情況下繼續機械拋光后再進(jìn)行化學(xué)拋光或電解拋光,其表面光亮度更高,且相對于機械拋光更易采用自動(dòng)化規模生產(chǎn);
2、對型材結構和尺寸范圍要求較寬,可處理用作精密件的表面要求較高的工業(yè)材,外尺寸較大或極小以及形狀復雜機械拋光無(wú)法處理的型材;
3、經(jīng)過(guò)電解拋光后的鋁型材表面更清晰、潔凈,無(wú)殘留的機械拋光粉塵,具有更加好的抗腐蝕性;
4、電解拋光的表面鏡面反射率更高,金屬感會(huì )更好。
電解拋光又稱(chēng)為電化學(xué)拋光,是以鋁材作為陽(yáng)極浸入到配制好的電解質(zhì)溶液中,以耐腐蝕而且微小凸出部分而且性能良好的材料(如不銹鋼)作為陰極,根據電解尖端放電原理,通電后的鋁型材表面微小突出部位優(yōu)先溶解,與此同時(shí)溶解產(chǎn)物與表面的電解液形成高電阻的粘稠性液膜層,微小凸出部位的液膜層較薄,其電阻較小,從而保持優(yōu)先溶解,同時(shí)凹洼部位的液膜層較厚,電阻增大,其溶解速度相對緩慢,經(jīng)過(guò)短時(shí)間電解處理后,突出部位被溶解整平直至凹洼部位的位置,使鋁材表面粗糙度降低達到平滑光亮的過(guò)程。
無(wú)鉻電解拋光的選擇及應用
1、典型的電解拋光工藝
電解拋光能使鋁材表面的光亮效果呈現出高鏡面反射性能,適用于工業(yè)及科技領(lǐng)域有特殊光亮表面品質(zhì)要求的鋁材。典型的電解拋光工藝包括酸性電解拋光和堿性電解拋光,主要有如下幾類(lèi):
①碳酸鈉-磷酸三鈉堿性電解拋光工藝(Brytal工藝),這一工藝尤其適合于拋光高純鋁,常用于已作機械拋光處理仍需進(jìn)一步提高亮度的鋁制品,優(yōu)點(diǎn)是使用的電流密度低,拋光液對鋁基材溶解速度小,缺點(diǎn)是溶液消耗較快,對雜質(zhì)比較敏感。
②磷酸-鉻酸-硫酸酸性電解拋光法(Battle法),硫酸能有效降低拋光操作電流密度、電壓,并在一定范圍內容許在較高溫度下進(jìn)行電解拋光,同時(shí)還能抑制點(diǎn)蝕的發(fā)生,鉻酸提高鋁材拋光表面鏡面反射率。
③氟硼酸電解拋光工藝,以氟硼酸為主要成分電解液,這一工藝比較適合高純鋁材,其反射率可達到85%。
④硫酸-鉻酸電解拋光工藝(Aluflex法),其槽液控制相對比較簡(jiǎn)單,在此拋光液中鋁的溶解速度在初期的2min相當快,約為25μm左右。且當槽液中鋁離子含量太高時(shí),會(huì )出現光亮度不足或表面有附著(zhù)物等缺陷。
2、無(wú)鉻電解拋光工藝
由于傳統的鋁及鋁合金電解拋光溶液中含有毒性很大的鉻酸,嚴重污染環(huán)境,廢水難以處理,不利于清潔生產(chǎn)的正常實(shí)施。為此,采用一種對環(huán)境無(wú)危害的新型拋光工藝來(lái)取代原有的典型電解拋光工藝勢在必行。
總結前輩們在無(wú)鉻電解拋光上所做的工藝研究,此類(lèi)拋光液大都以磷酸為主,用醇類(lèi)物質(zhì)代替作為緩蝕劑的鉻酸,利用醇分子間可形成氫鍵從而產(chǎn)生的締合作用這一特殊性質(zhì)來(lái)實(shí)現平整作用。根據電解拋光理論,有締合特性的醇類(lèi)電解拋光液,在被拋光鋁材表面形成黏膜層,使其凹陷位置處于穩定的鈍化狀態(tài),而凸突處則以更快的速度溶解,獲得平滑光亮的表面。增加醇類(lèi)分子的羥基數目是有利于拋光的,采用含有更多羥基的可溶性多元醇聚合物效果更加明顯。
無(wú)鉻電解拋光工藝具有無(wú)黃煙、無(wú)流痕、穩定性高、高亮度、高效率的巨大優(yōu)勢。
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