庞洪涛[1]2002年在《铝及铝合金环保型化学抛光研究》文中提出化学抛光是铝及其合金表面处理中的一个重要工序，通过化学抛光可以获得光洁平整的表面，使铝的光反射能力、热反射能力以及耐腐蚀性能得到加强，同时提高了铝制品的装饰效果。传统的化学抛光是将铝制品在叁酸(磷酸-硫酸-硝酸)溶液中浸蚀。由于该抛光方法存在严重的氮氧化合物(NOx)大气污染而日益受到关注，象“黄烟”一样的NOx气体严重破坏环境、危害人们的身体健康。目前国内外报道的一些无氮氧化合物排放的化学抛光工艺(俗称无黄烟化学抛光)存在抛光亮度低和点腐蚀等主要缺陷，只能使用在对抛光质量要求不高的一些场合，大气污染问题依然存在。在广泛查阅文献和分析调研的基础上，我们确定开发以磷酸-硫酸为基液的环保型化学抛光新技术，该技术要实现NOx的零排放且克服以往类似技术存在的质量缺陷。新技术的关键是在基液中添加一些具有特殊作用的化合物来替代硝酸。为此首先需要对铝的叁酸化学抛光过程进行分析，尤其要重点研究硝酸的作用。硝酸在铝化学抛光中的主要作用是抑制点腐蚀，提高抛光亮度。结合在单纯磷酸-硫酸中的化学抛光试验，认为在磷酸-硫酸中添加的特殊物质应能够抑制点腐蚀、减缓全面腐蚀，同时必须具有较好的整平和光亮效果。研究发现，某些氧化剂、大分子有机化合物、表面活性剂和重金属盐类的加入有利于提高化学抛光质量。用正交试验的方法对上述各物质及其协同作用进行分析，并最终确定了合适的复合添加成分。当在磷酸-硫酸基液中加入该复合添加成分后，铝的抛光质量显着提高，其抛光亮度可以达到甚至超过传统的叁酸化学抛光，亦不存在点蚀问题。困扰无黄烟化学抛光的两个主要问题都得到了妥善解决。抛光工艺条件也是影响抛光质量的一个重要因素，因此试验中还对抛光温度、时间等工艺条件进行了优化，使该化学抛光技术更加可靠，抛光质量更加稳定。为了今后更好地完善、发展该抛光技术，论文研究中还首次用扫描电镜对采用添加物的化学抛光全过程进行了观察，认为添加的复合成分具有 良好的整平效果，且表面整平和光亮化是同时发生的。 用电化学方法对该化学抛光机理进行的探索性研究发现，解释叁酸化 学抛光机理的粘膜理论、钝化理论也同样适用于“磷酸＋硫酸＋添加物”的 无黄烟化学抛光；但大分子有机化合物在铝表面的吸附是消除点腐蚀、获 得高度平整表面的关键，这也是和叁酸化学抛光机理的主要不同点。 该化学抛光技术不存在NOX大气污染和点腐蚀问题，抛光亮度达到甚 至超过传统叁酸化学抛光；该项目通过了部级鉴定并且已经开始扣丫－应川， 是一种很有发展前途的环保型抛光技术。
孙洪波, 李轶, 熊仕显, 袁孚胜[2]2009年在《铝合金环保型无烟化学抛光工艺的研究》文中研究指明为了消除传统的叁酸抛光对环境和人体健康的危害,开发了以磷酸-硫酸为基础液,并加入添加剂的无烟化学抛光工艺。首先研究了不含添加剂时各种因素对抛光质量的影响,并在此基础上选出最佳工艺参数,确定复合添加剂的质量浓度。结果表明:在H3PO4(体积分数为85%):H2SO4(体积分数为98%)=2∶1,Al3+8~10 g/L,WYZ-1型复合添加剂10 g/L,95~110℃,1~2 min工艺条件下,可以提高抛光质量,抑制点蚀,获得较好的抛光效果,成功地解决了化学抛光中的黄烟污染问题,满足工业生产的需要。
李珍芳, 张莉蓓[3]2016年在《铝合金化学抛光工艺研究》文中研究表明以磷酸-硫酸为基液的环保型化学抛光新工艺中,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,有利于提高化学抛光质量。用正交试验的方法对上述各物质及其协同作用进行分析,并最终确定了合适的复合添加成分。当在基液中加入该复合添加成分10-15g/L后,铝的抛光质量显着提高,其抛光亮度可以达到甚至超过传统的叁酸化学抛光,亦不存在点蚀问题。
张艳红[4]2009年在《铝制品化学抛光新工艺的研究》文中认为随着科学技术的发展,对材料表面光洁度和平整度的要求越来越高,这对表面光整技术提出了新的挑战,同时也为该技术的发展和应用提供了机遇。化学抛光技术已在金属精加工、金属样品制备、控制金属表面质量与提高金属表面光洁度等方面获得了极其广泛的应用。化学抛光是铝及铝合金表面处理中的一个重要工序,通过化学抛光可以获得光洁度高、平整性好的表面,使铝及铝合金的光反射能力、耐腐蚀性能以及热反射能力得到加强,同时该金属制品的装饰效果得到了提高。传统的化学抛光是将铝制品在叁酸(磷酸-硫酸-硝酸)溶液中浸蚀,从而得到增亮整平的效果。但在该化学抛光过程中会产生大量的氮氧化合物(NOx),像“黄烟”一样的NOx气体严重破坏环境、危害人们的身体健康,由于该方法存在严重大气污染而日益受到关注。目前国内外报道的无氮氧化物酸性化学抛光工艺(俗成无黄烟化学抛光工艺)和碱性化学抛光工艺还存在抛光亮度低或存在点腐蚀等主要缺陷,只能用于对抛光质量要求不高的一些场合,致使大气污染问题依然存在。在广泛查阅文献和分析调研的基础上,论文从化学抛光基础液的选择、抛光液中添加成分的选择、抛光液中添加成分含量的优化、抛光工艺条件的优化等方面进行了试验,同时建立了表征金属表面光洁度的方法,具体工作主要体现在以下几个方面：1.化学抛光基础液的选择：对以氢氧化钠和硝酸钠为基液的碱性化学抛光液和以磷酸-硫酸为基液的酸性化学抛光液的抛光效果进行了比较,确定开发以磷酸-硫酸为基液的环保型化学抛光液,由于该化学抛光液中不含硝酸,实现了氮氧化物的零排放,不存在环境污染。2.抛光液中添加成分的选择：叁酸化学抛光液中含有硝酸,硝酸在铝化学抛光中的主要作用是抑制点腐蚀,提高抛光亮度。通过考察在磷酸-硫酸基液中的化学抛光效果,我们认为在磷酸-硫酸中添加的特殊物质应能够抑制点腐蚀、减缓全面腐蚀,同时必须具有较好的整平和光亮效果。研究发现,某些氧化剂、大分子有机化合物、表面活性剂和某些金属盐类化合物的加入有利于提高化学抛光效果。论文采用正交设计的方法对这些化合物及其协同作用进行试验,经过对正交试验结果的分析,选定了改善抛光效果的复合添加剂成分及用量,并对抛光工艺条件进行了进一步的优化,建立了铝制品化学抛光的新工艺。该工艺不但实现了氮氧化物的零排放,还能有效减缓物件失重、抑制点腐蚀,同时具有较好的整平和光亮效果。3.金属表面光洁度表征方法的建立：抛光质量的好坏主要通过考察表面的反射率和工件的失重率,目前,对金属表面光洁度的表征主要有测定金属表面粗糙度和反射率以及采用扫描电镜对金属表面进行观察等方法。金属表面粗糙度的测定对金属尺寸有一定的要求,当尺寸较小时会造成测量结果不准确,扫描电镜仪器较贵,不易于普遍推广应用,故本文采用傅立叶变换红外反射光谱技术对化学抛光后铝制品表面光洁度测定方法进行了研究。建立了应用傅里叶变换红外反射光谱表征金属表面光洁度的新方法。综上所述,本论文开发了一种环保型铝制品化学抛光新工艺,该工艺实现了氮氧化物的零排放且克服以往类似技术存在的质量缺陷。该工艺的关键是在磷酸-硫酸基液中添加一些具有特殊作用的化合物来代替硝酸。抛光亮度达到甚至超过传统叁酸化学抛光,是一种很有发展前途的环保型化学抛光工艺。同时,建立了利用红外反射光谱法表征金属表面光洁度的方法。
张丹, 李文飞, 胡国涛, 王凤霞[5]2018年在《湿法净化磷酸在铝合金化学抛光中的应用》文中进行了进一步梳理为了增强铝合金化学抛光效果及降低黄烟排放,研发了基于湿法净化磷酸的铝合金化学抛光助剂,并考察了抛光参数对抛光质量的影响。结果表明,磷硫比为1∶1,抛光助剂的加入量为10%,硝酸加入量为1.5%~2%,抛光温度为105~110℃时,抛光效果最佳,且无明显黄烟。
方景礼[6]2005年在《金属的化学抛光技术系列讲座 第二讲 铝及铝合金制件的化学抛光》文中提出分别介绍了铝和铝合金制件的碱性化学抛光工艺规范及其后处理工艺中的酸浸亮工艺规范、磷酸系和非磷酸系酸性化学抛光工艺规范。探讨了磷酸系化学抛光体系中磷酸、硫酸和硝酸含量对抛光效果的影响,指出了适宜的各种酸的含量范围:磷酸为70%~90%,硫酸和硝酸均为10%~30%。阐述了磷酸体系对环境的危害性,以及非磷酸体系的研发对环境保护的重要性。
周宪明[7]2010年在《环保型铜和铝表面的电化学抛光》文中提出电化学抛光具有抛光效果好、效率高等特点,尤其对于形状复杂的工件来讲,是一种很好很有效的表面处理方法,已在工业上得到了广泛的应用。然而现有铝、铜的电化学抛光液存在抛光效果差、成本高、污染环境等状况。针对这一实际,本文采用电化学极化的方法,通过正交试验对铝、铜的电化学抛光液及工艺进行研究。成功研制出了抛光效果好、速度快、无污染、低成本的电化学抛光液配方及抛光工艺参数。利用SEM、EDS等手段分析了试样抛光后的表面形貌及元素组成,通过显微硬度计、恒电位仪等设备分析抛光前后显微硬度和耐蚀性的变化,同时研究了铝、铜电化学抛光液各成分以及抛光工艺参数对抛光效果的影响。通过试验获得铝的电化学抛光最佳配方为：氢氧化钠16g／L、碳酸钠100g／L、磷酸叁钠65g／L、草酸铵4g／L、酒石酸钠2g/L、EDTA-2Na6g/L,抛光的工艺参数为：电流密度44A／dm2、抛光温度80℃、抛光时间30min、搅拌250r/min。采用该配方和工艺参数进行电化学抛光后的铝试样表面粗糙度可达到0.05μm,表面光泽度达到88.5%,表面显微硬度由抛光前的64.5HV降低至36.5HV,抛光后试样耐蚀性增强,自腐蚀电位由-0.8V升高到-0.7V；铜的电化学抛光最佳配方为：磷酸850ml／L、乙醇90ml／L、苯并叁氮唑6g／L、乳酸60ml／L、乙酸铵3g／L；抛光的工艺参数为：电流密度22A／dm2、抛光温度40℃、抛光时间20min、搅拌250r/min。采用该配方和工艺参数进行电化学抛光后的铜试样表面粗糙度达到0.04μm,表面光泽度达到85.1%,显微硬度由抛光前的167.5HV降低至109.7HV,抛光后试样耐蚀性增强,自腐蚀电位由-0.05V升高至0.05V。
张红艳[8]2007年在《铝硅合金抛光工艺的研究及其质量的评价》文中研究指明抛光是铝及其合金表面处理中的一个重要工序,通过抛光可以获得光洁平整的表面,提高制品的装饰效果。含硅量较高的铝硅合金由于表面聚集硅灰而难以化学抛光,电化学抛光成本高且装置复杂,普通的机械抛光由于受制品形状的限制,只能抛光平坦表面,使其应用受到极大限制,同时抛光效率十分低下。螺旋振动抛光铝硅合金,集机械力、化学作用于一体,是一种抛光效率高、抛光效果好的方法。本文在前人工作的基础上,对抛光前酸洗工艺及机理、新型抛光剂的开发和制品抛光效果的评价等方面作了大量的实验研究,主要结果如下:优化了酸洗工艺,配制了环保型酸洗液:添加5%酸雾抑制成分H2O2、PEG600等可以有效减少酸洗中黄烟等有害成分的产生;确定了不同温度下较佳工艺,即冬季室温下酸洗的工艺为:HNO3:HF=1:2,酸洗时间为8min;夏季室温下酸洗工艺为:HNO3:HF=2:1,酸洗时间为20s;春秋季室温下酸洗工艺为:HNO3:HF=5:4,酸洗时间为40s。借助XPS、SEM、轮廓仪等先进手段对酸洗机理进行了初步的研究,发现酸洗处理使合金表面硅灰溶解,露出活性基体表面,生成一层粗糙度更大的Al2O3和AlF3薄膜,增大了有效表面积,利于抛光时抛光剂及磨料与试样的接触,同时增强体系的润湿性和吸附能力,有利于抛光剂在金属表面的附着,同时延长薄膜寿命,增强防腐蚀能力。配制了新型抛光剂ZPG-1, ZPG-2, ZPG-3,并研究了各组分的选用及其作用机理。配方中多种表面活性剂的选用、复配,光亮剂的选择,高分子物质、有机硅类表面活性剂的采用,赋予了抛光剂良好的耐腐蚀性、整平性、光亮性、稳定性、抗菌性能,抛光效果良好。采用五种分析方法,分别对抛光效果进行了微观形貌及元素分析、粗糙度、光泽度、显微硬度、耐腐蚀性能等不同方面的评价,结果更具科学性,排除了以往采用目测的主观误差。SEM分析结果显示抛光后材料表面更加均匀、细化,明显的损伤减少甚至消除。粗糙度的结果验证了这样一个结论:整体平滑均匀有助于光亮度提高和耐腐蚀性增强;抛光后光泽度提高80%,硬度基本没有变化,但是耐腐蚀性提高。
刘丙春[9]2011年在《铝合金化学加速振动抛光试验及其理论研究》文中提出在铝型材挤压生产过程中,由于受坯锭、模具、挤压工艺等因素的影响,型材表面将不可避免地要产生密密麻麻、深浅不一、并贯穿型材首尾的机械纹路(模纹),从而严重影响了铝型材的产品质量。一般认为这种机械纹路是很难去除的,即使能够减轻,其生产效率也很低。不少企业为了消除铝型材表面的挤压纹,在铝型材表面处理的生产工艺过程中,采取了用碱过腐蚀方法来获得均匀铝表面质量。但该法不但使型材表面失去了光泽,减弱了型材结构的机械性能,而且增加了生产成本,尤其对氧化生产线的管理和污染治理带来许多不便。因此本文提出一种新型工艺,既能彻底消除铝合金工件表面机械纹路,又能保证铝合金工件表面拥有较高的光洁度与平整度。本课题研究的工艺是有下面两个工序组成的。第一步主要是以NH4 F- HBF4体系为主的酸性溶液在一定的温度下加以一定量的表面活性剂Tx-10对铝合金工件表面进行酸洗,通过酸洗这道工序可以基本去除工件表面的机械纹路,增加工件的表面粗糙度。但是粗糙的表面增加了工件表面吸附抛光液能力,有利于下面一道工序的磨料、工件以及抛光液之间的接触面积,从而最终达到整平工件表面的目的。酸洗后工件表面粗糙度、金属失重率、显微硬度、显微形貌以及运用X射线衍射仪等对工件加工前后的表面进行物相分析。第二步是配制新型的铝合金振动研磨液,选择适合铝合金工件表面振动抛光的非离子表面活性剂与阴离子表面活性剂,并添加一定量的缓蚀剂、光亮剂、PH稳定剂以及消泡剂等。然后使用自制的抛光剂对工件进行抛光试验,抛光后对工件表面的粗糙度、显微硬度、光洁度以及表面元素进行分析,并通过SEM对工件的微观表面进行观察,发现工件表面的纹路消失了,表面更光亮更细致了。通过大量振动抛光试验所记录下的数据,我们对振动抛光过程中磨料的选择、抛光时间、抛光液浓度、振动频率等各项参数进行优化,得到了适合铝合金抛光的最佳工艺。最后我们对化学加速铝合金振动抛光试验的机理进行了探讨,其机理也是分成两大部分,第一部分是通过酸洗增大表面粗糙度,去除表面纹路,第二部分是使用振动抛光整平经过酸洗后的工件表面。本课题的创新点在于提出了一项去除铝合金工件表面机械纹路的新型工艺,本工艺的特点在于:速度快、不受工件尺寸以及形状的限制、劳动强度低以及加工地过程中对环境污染小等特点。
付贵, 刘丽, 任呈强, 康俊伟[10]2017年在《新型铝合金化学抛光工艺研究》文中认为设计了硫酸体系化学抛光液,包含硫酸、铝盐、过硫酸钠和六次甲基四胺。通过正交试验确定了配方中各物质的最佳含量,并通过单因素试验获得了最佳的工艺条件。结果表明:最优工艺下,经过对6061铝合金抛光,发现试样表面平整、光亮、均匀,降低了样品的粗糙度,具有较高的光泽度和较低的溶蚀性。此抛光体系对6061铝合金具有较好的抛光效果。
参考文献：
[1]. 铝及铝合金环保型化学抛光研究[D]. 庞洪涛. 机械科学研究院. 2002
[2]. 铝合金环保型无烟化学抛光工艺的研究[J]. 孙洪波, 李轶, 熊仕显, 袁孚胜. 电镀与环保. 2009
[3]. 铝合金化学抛光工艺研究[J]. 李珍芳, 张莉蓓. 山东化工. 2016
[4]. 铝制品化学抛光新工艺的研究[D]. 张艳红. 山西大学. 2009
[5]. 湿法净化磷酸在铝合金化学抛光中的应用[J]. 张丹, 李文飞, 胡国涛, 王凤霞. 云南化工. 2018
[6]. 金属的化学抛光技术系列讲座 第二讲 铝及铝合金制件的化学抛光[J]. 方景礼. 电镀与涂饰. 2005
[7]. 环保型铜和铝表面的电化学抛光[D]. 周宪明. 西安理工大学. 2010
[8]. 铝硅合金抛光工艺的研究及其质量的评价[D]. 张红艳. 华中科技大学. 2007
[9]. 铝合金化学加速振动抛光试验及其理论研究[D]. 刘丙春. 江南大学. 2011
[10]. 新型铝合金化学抛光工艺研究[J]. 付贵, 刘丽, 任呈强, 康俊伟. 热加工工艺. 2017
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