铝材特种技术处理化学抛光和电化学抛光
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 以磷酸为基的化学抛光槽液应用最广泛，以磷酸 为基的抛光液可分为磷酸-硫酸、磷酸-硫酸-硝酸 、磷酸-硝酸及磷酸-乙酸-硝酸等。
来自百度文库
• 4.4硝酸-氟化物化学抛光工艺
• 以硝酸-氟化物为基的化学抛光工艺是一理 想的化学抛光工艺，对于经过特殊生产的 高纯度铝及铝合金材料，采用这类化学抛 光工艺后，也可得到满意的光亮度。
。
• ①铝在酸性溶液中的化学抛光可用氧化膜的形成 和氧化膜的溶解两个过程交替进行解释：
• 14Al+10HNO3→7Al2O3+4N2+NO2+5H2O • Al2O3+6H3PO4 →2Al（H2PO4）3+3H2O
• ②铝在碱性溶液中的化学抛光式利用率及铝合金 在碱性溶液中的选择性自溶解作用来平整和抛光 铝的表面，改善其表面粗糙度的化学方法：
谢谢大家！
工艺是，需要特别注意一下的一些工艺步骤。
• （1）槽液配制 • （2）电压控制 • （3）预处理 • （4）相关操作 • （5）槽液控制
• 4.6抛光缺陷及对策 • 1、化学抛光缺陷及对策 • （1）光亮度不足 • （2）白色附着物 • （3）转移性腐蚀 • （4）表面粗糙 • （5）点腐蚀
• 2、电化学抛光缺陷及对策 • （1）电灼伤 • （2）暗斑 • （3）气体条纹 • （4）冰晶状附着物
• 因此，对于需要表面平整、均匀又光亮等特殊外 观要求的阳极氧化膜，则需要预先进行化学抛光 或电化学抛光。
• 本章着重介绍铝合金表面的化学抛光和电化学抛 光。
• 化学抛光、电化学抛光和机械抛光的区别
• 本质上：①机械抛光是利用物理方法通过切削与 研磨等作用使铝材表面发生塑性变形，使得表面 的凸部向凹部填平，从而使铝材表面粗糙度减小 、变得平滑，改善了铝材的表面粗糙度，使表面 平滑和光亮。
• 电化学抛光的效果与槽液温度、电流密度、抛光 时间、抛光槽液中旅离子含量以及铝合金种类等 相关因素有关。
• 典型的电化学抛光有：碳酸钠-磷酸三钠碱性电化 学抛光工艺、磷酸-铬酸-硫酸电化学抛光工艺、 氟硼酸电化学工艺、硫酸-铬酸电化学抛光工艺和 无铬电化学抛光工艺。
• 1、碳酸钠-磷酸三钠碱性电化学抛光工艺 • 为了获得良好的抛光效果在应用碱性电化学抛光
适于形状复杂的零件 适于精密件抛光
适于形状复杂的零件 抛光困难
不适于精密件抛光
材料消耗少
材料消耗少
研磨材料消耗多
抗蚀性较高一些，可以比 抗蚀性较高一些，可以比 抗蚀性、光亮度持续性差
较长保持光亮度
较长保持光亮度
些
• 4.2化学和电化学抛光
• （1）化学抛光
• 铝材在酸性溶液中的化学抛光过程大致如下： • 铝的酸性浸蚀过程→钝化过程→粘滞性扩散过程
• 在工业上生产中，采用化学抛光或电化学抛光的 主要目的是： ①取代机械抛光而获得平滑的光亮 铝材表面； ②机械抛光后在进行化学或电化学
• 抛光，以获得非常高镜面反射率的铝材或铝零件 部件，达到表面锃亮的目的。
• 化学抛光和电化学抛光与机械抛光相比较，具有 以下的优点：
• ①设备简单，工艺参数易于调控，可大大节省机 械抛光需要的基建与设备的费用，在某些情况下 部分取代或继续机械抛光，表面光亮度更高； ② 可处理大型零件或大批量的小型零件，以及形状 复杂而无法自动化机械抛光处理的工件，这种情 况下机械抛光是无法替代的； ③化学或电化学抛 光后的表面洁净，无残留的机械抛光粉尘，有良 好的抗腐蚀性④化学抛光的表面镜面反射率更高 ，金属感也更好，表面不会形成粉霜。
• ②化学抛光是一种在特殊条件下进行的化学腐蚀 ，是通过控制铝材表面选择性的溶解，使铝材表 面微观凸出部位较其凹洼部位优先溶解，而达到 表面平整和光亮的目的。
• ③电化学抛光又称为电解抛光，铝材作为阳极浸 入到配制好的电解质溶液中，以耐腐蚀而且微小
• 凸出部分而且性能良好的材料作为阴极，根据电 化学尖端放电原理，通电后的铝材表面微小突出 部位优先溶解，与此同时溶解产物与表面的电解 液形成高电阻的粘稠性液膜层，微小凸出部位的 液膜层较薄，其电阻较小，从而保持优先溶解。 同时表面凹洼部位的液膜层厚，电阻增大，凹洼 部位的溶解速度相对缓慢，经过短时间电解处理 后，突出部位被溶解整平直至凹洼部位的位置， 铝材表面粗早度降低而达到平滑光亮。
• 电解抛光是借助电流的作用，使铝其电化学反应 ，其表面凹凸部分发生不同程度的溶解，最终使 率材表面变得既光滑又有光泽。
• 电化学抛光中有两个重要组成部分：一是电化学 抛光的光亮过程，主要是微观光亮的过程；二是 电化学抛光的光滑平整过程，主要是产生宏观、 均匀、致密、光滑平整表面的过程。
• 4.3以磷酸为基的化学抛光工艺
化学抛光
电化学抛光
机械抛光
可达到平滑镜面
可达到平滑镜面
可达到平滑镜面
抛光后铝材表面凹凸、 条痕可能依然存在
抛光后铝材表面凹凸、 条痕可能依然存在
抛光后铝材表面凹凸、条 痕基本消除
纯铝抛光效果好，合金抛 纯铝抛光效果好，合金抛 对纯铝和合金基本没有区
光效果差
光效果差
别，均由良好的抛光效果
差
适于形状复杂的零件 适于精密件抛光
• 机械抛光后的铝件，如直接进行阳极氧化处理， 只能获得平滑的阳极氧化膜，还不能得到高反射 率的膜层。而化学抛光或电化学抛光作为高级精 饰处理方法，能除去铝制品表面较轻微的模具痕
• 和擦划伤条纹去除机械抛光中可能形成的摩擦条 纹、热变形层、氧化膜层等，使粗糙的表面趋于 光滑而获得近似精密那光亮的表面，提高了铝制 品的装饰效果，并可以赋予更高的商业附加值， 极大地满足了消费市场对具有光亮表面的铝制品 要求。
铝材特种技术处理化学抛光和电化学抛光
第四章 铝的化学抛光和电化学抛光
• 4.1概述
• 一般工程应用的变形铝合金材料（如铝材或板带 材等）或建筑铝型材，其加工成型后的半成品， 一般是可以直接进入阳极氧化生产线进行阳极氧 化的，多获得的阳极氧化膜在许多工程应用上表 现出了良好的防护性能，其表面基本上能够达到 均匀一致的外观要求。
2Al+6NaOH →2Na3AlO3+3H2 ↑ Al2O3+2NaOH →2NaAlO2+H2O 2NaNO3 →2NaNO2+O2 ↑ 2Al+NaNO2+NaOH+H2O →2NaAlO2+NH3↑
• （2）电化学抛光
• 又称为电解抛光，是以被抛光的材料（如铝）为 阳极，以不溶性金属（如铅或不锈钢）做阴极， ，在电解抛光液中利用直流电进行电解的过程。
• 该工艺对铝材的纯度有特殊要求：采用高纯度的 精铝锭为基生产的铝基铝合金材料，使用本化学 抛光工艺，才能得到满意的光亮度，并获得高镜 面反射的性能。
• 4.5电化学抛光
• 电化学抛光工艺适用于获得高亮度的铝材表面处 理，对于特殊加工的铝材可以得到高镜面光亮度 的表面。特别是经过机械抛光、化学抛光后再进 行电化学抛光处理，作用更加显著。
来自百度文库
• 4.4硝酸-氟化物化学抛光工艺
• 以硝酸-氟化物为基的化学抛光工艺是一理 想的化学抛光工艺，对于经过特殊生产的 高纯度铝及铝合金材料，采用这类化学抛 光工艺后，也可得到满意的光亮度。
。
• ①铝在酸性溶液中的化学抛光可用氧化膜的形成 和氧化膜的溶解两个过程交替进行解释：
• 14Al+10HNO3→7Al2O3+4N2+NO2+5H2O • Al2O3+6H3PO4 →2Al（H2PO4）3+3H2O
• ②铝在碱性溶液中的化学抛光式利用率及铝合金 在碱性溶液中的选择性自溶解作用来平整和抛光 铝的表面，改善其表面粗糙度的化学方法：
谢谢大家！
工艺是，需要特别注意一下的一些工艺步骤。
• （1）槽液配制 • （2）电压控制 • （3）预处理 • （4）相关操作 • （5）槽液控制
• 4.6抛光缺陷及对策 • 1、化学抛光缺陷及对策 • （1）光亮度不足 • （2）白色附着物 • （3）转移性腐蚀 • （4）表面粗糙 • （5）点腐蚀
• 2、电化学抛光缺陷及对策 • （1）电灼伤 • （2）暗斑 • （3）气体条纹 • （4）冰晶状附着物
• 因此，对于需要表面平整、均匀又光亮等特殊外 观要求的阳极氧化膜，则需要预先进行化学抛光 或电化学抛光。
• 本章着重介绍铝合金表面的化学抛光和电化学抛 光。
• 化学抛光、电化学抛光和机械抛光的区别
• 本质上：①机械抛光是利用物理方法通过切削与 研磨等作用使铝材表面发生塑性变形，使得表面 的凸部向凹部填平，从而使铝材表面粗糙度减小 、变得平滑，改善了铝材的表面粗糙度，使表面 平滑和光亮。
• 电化学抛光的效果与槽液温度、电流密度、抛光 时间、抛光槽液中旅离子含量以及铝合金种类等 相关因素有关。
• 典型的电化学抛光有：碳酸钠-磷酸三钠碱性电化 学抛光工艺、磷酸-铬酸-硫酸电化学抛光工艺、 氟硼酸电化学工艺、硫酸-铬酸电化学抛光工艺和 无铬电化学抛光工艺。
• 1、碳酸钠-磷酸三钠碱性电化学抛光工艺 • 为了获得良好的抛光效果在应用碱性电化学抛光
适于形状复杂的零件 适于精密件抛光
适于形状复杂的零件 抛光困难
不适于精密件抛光
材料消耗少
材料消耗少
研磨材料消耗多
抗蚀性较高一些，可以比 抗蚀性较高一些，可以比 抗蚀性、光亮度持续性差
较长保持光亮度
较长保持光亮度
些
• 4.2化学和电化学抛光
• （1）化学抛光
• 铝材在酸性溶液中的化学抛光过程大致如下： • 铝的酸性浸蚀过程→钝化过程→粘滞性扩散过程
• 在工业上生产中，采用化学抛光或电化学抛光的 主要目的是： ①取代机械抛光而获得平滑的光亮 铝材表面； ②机械抛光后在进行化学或电化学
• 抛光，以获得非常高镜面反射率的铝材或铝零件 部件，达到表面锃亮的目的。
• 化学抛光和电化学抛光与机械抛光相比较，具有 以下的优点：
• ①设备简单，工艺参数易于调控，可大大节省机 械抛光需要的基建与设备的费用，在某些情况下 部分取代或继续机械抛光，表面光亮度更高； ② 可处理大型零件或大批量的小型零件，以及形状 复杂而无法自动化机械抛光处理的工件，这种情 况下机械抛光是无法替代的； ③化学或电化学抛 光后的表面洁净，无残留的机械抛光粉尘，有良 好的抗腐蚀性④化学抛光的表面镜面反射率更高 ，金属感也更好，表面不会形成粉霜。
• ②化学抛光是一种在特殊条件下进行的化学腐蚀 ，是通过控制铝材表面选择性的溶解，使铝材表 面微观凸出部位较其凹洼部位优先溶解，而达到 表面平整和光亮的目的。
• ③电化学抛光又称为电解抛光，铝材作为阳极浸 入到配制好的电解质溶液中，以耐腐蚀而且微小
• 凸出部分而且性能良好的材料作为阴极，根据电 化学尖端放电原理，通电后的铝材表面微小突出 部位优先溶解，与此同时溶解产物与表面的电解 液形成高电阻的粘稠性液膜层，微小凸出部位的 液膜层较薄，其电阻较小，从而保持优先溶解。 同时表面凹洼部位的液膜层厚，电阻增大，凹洼 部位的溶解速度相对缓慢，经过短时间电解处理 后，突出部位被溶解整平直至凹洼部位的位置， 铝材表面粗早度降低而达到平滑光亮。
• 电解抛光是借助电流的作用，使铝其电化学反应 ，其表面凹凸部分发生不同程度的溶解，最终使 率材表面变得既光滑又有光泽。
• 电化学抛光中有两个重要组成部分：一是电化学 抛光的光亮过程，主要是微观光亮的过程；二是 电化学抛光的光滑平整过程，主要是产生宏观、 均匀、致密、光滑平整表面的过程。
• 4.3以磷酸为基的化学抛光工艺
化学抛光
电化学抛光
机械抛光
可达到平滑镜面
可达到平滑镜面
可达到平滑镜面
抛光后铝材表面凹凸、 条痕可能依然存在
抛光后铝材表面凹凸、 条痕可能依然存在
抛光后铝材表面凹凸、条 痕基本消除
纯铝抛光效果好，合金抛 纯铝抛光效果好，合金抛 对纯铝和合金基本没有区
光效果差
光效果差
别，均由良好的抛光效果
差
适于形状复杂的零件 适于精密件抛光
• 机械抛光后的铝件，如直接进行阳极氧化处理， 只能获得平滑的阳极氧化膜，还不能得到高反射 率的膜层。而化学抛光或电化学抛光作为高级精 饰处理方法，能除去铝制品表面较轻微的模具痕
• 和擦划伤条纹去除机械抛光中可能形成的摩擦条 纹、热变形层、氧化膜层等，使粗糙的表面趋于 光滑而获得近似精密那光亮的表面，提高了铝制 品的装饰效果，并可以赋予更高的商业附加值， 极大地满足了消费市场对具有光亮表面的铝制品 要求。
铝材特种技术处理化学抛光和电化学抛光
第四章 铝的化学抛光和电化学抛光
• 4.1概述
• 一般工程应用的变形铝合金材料（如铝材或板带 材等）或建筑铝型材，其加工成型后的半成品， 一般是可以直接进入阳极氧化生产线进行阳极氧 化的，多获得的阳极氧化膜在许多工程应用上表 现出了良好的防护性能，其表面基本上能够达到 均匀一致的外观要求。
2Al+6NaOH →2Na3AlO3+3H2 ↑ Al2O3+2NaOH →2NaAlO2+H2O 2NaNO3 →2NaNO2+O2 ↑ 2Al+NaNO2+NaOH+H2O →2NaAlO2+NH3↑
• （2）电化学抛光
• 又称为电解抛光，是以被抛光的材料（如铝）为 阳极，以不溶性金属（如铅或不锈钢）做阴极， ，在电解抛光液中利用直流电进行电解的过程。
• 该工艺对铝材的纯度有特殊要求：采用高纯度的 精铝锭为基生产的铝基铝合金材料，使用本化学 抛光工艺，才能得到满意的光亮度，并获得高镜 面反射的性能。
• 4.5电化学抛光
• 电化学抛光工艺适用于获得高亮度的铝材表面处 理，对于特殊加工的铝材可以得到高镜面光亮度 的表面。特别是经过机械抛光、化学抛光后再进 行电化学抛光处理，作用更加显著。