电化学抛光简介PPT课件
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2001,30( 1) : 20.
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电化学抛光工艺及特点
1设备及工艺流程[2]
设备有: 电解槽、清洗槽、阳极架辅助阴极( 铅
板、石墨板) 、直流电源等。
工艺流程: 装料 除油
清洗 除锈
清洗 抛光 清洗
钝化 清洗
晾干 卸料
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电化学抛光工艺及特点
2.电化学抛光作为一种金属表面处理方法, 它具有以下优点[3] :
( 1) 不受材料硬度和韧性的限制, 几乎所有的模具材料都可进行电解抛光; ( 2) 电化学抛光可对模具表面起整平作用; ( 3) 可抛光各种较复杂的型腔; ( 4) 经电化学抛光后的表面无任何条纹; ( 5) 抛光速度快慢可方便调节电化学抛光速度与电流大小成正比。电流大, 阳极( 工件) 溶
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电化学抛光工艺及特点
3.电化学抛光在处理金属表面时, 还有一些不足存在[4] (1) 所得表面质量取决于被加工金属的组织均 匀性和纯度, 金属结构的缺陷被突出地显露出来。 对表面有序化组织敏感性较大; (2) 较难保持零件尺寸和几何形状的精确度; (3) 表面必须预加工到比较高的粗糙度. 很难 在粗加工或砂型铸造零件上获得高的抛光质量。
[ 电化学抛光简介 ]
1
主要内容
电化学抛光原理 1
电化学抛光工ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ及特点 2
影响电化学抛光的因素 3
电化学抛光的问题与展望 43
2
电化学原理
电化学抛光是金属阳极溶解的独特电解过程,它受众多可变因素的影响。根据阳极金属 的性质、电解液组成、浓度及工艺条件的不同, 在阳极表面上
• 可能发生下列一种或几种反应[1] :
( 1) 金属氧转化成金属离子溶人到电解液中
Me
Men+ + ne
( 2) 阳极表面生成钝化膜
Me + nOH – 1 ( 3) 气态氧的析出
1/2 Me2On +n/2H2O + ne
4OH-
O2 + 2H2O + 4e
( 4) 电解液中各组分在阳极表面的氧化
电化学抛光后的阳极表面状态主要取决于上述4 种反应的强弱程度。然而, 由于电化学 抛光过程的复杂性, 至今提出的各种电化学抛光机制, 例如粘性膜理论和钝化膜理论, 均 存在一定的局限性。
电化学抛光液中加入少量添加剂, 可显著改善溶液的抛光效 果。刘爱华等研究发现: 含羟基( -OH) 、羧基( - COOH) 类 添加剂主要起缓蚀作用; 含胺基( - NH2) 、环烷烃类添加剂 主要起整平作用; 糖类及其它杂环类添加剂主要起光亮作用。 但它们的作用并非截然分开, 相互匹配可起到多功能作用。
解快; 流小, 阳极溶解慢; ( 6) 电解液自动循环, 操作点容易观察。电解光时可将真空吸管接放到操作处附近, 把喷出
的电解液及时抽回, 使其不留在模具的型腔中, 从而可方便地显露出抛光的进展状况; ( 7) 仅需轻微接触工件, 减轻了劳动强度, 工作效率高。 ( 8) 不必频繁更换工具, 导电石墨油石接触头可与模具形状自吻合。
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电化学抛光技术的发展与展望
目前, 在工件特种抛光方面对脉冲电化学的研究正方兴未艾, 随着对模具镜面效果的大量需求和微细电化学理论的完善, 脉冲电化学抛光技术在材料表面微、纳米级加工领域的抛光 能力会大大提高,并且将发挥越来越重要的作用。 电化学抛光因其速度快、劳动强度小、不受抛光工件形状 限制及抛光质量好等优点得到人们的关注。 进一步阐明电化学抛光的机理, 开发新的电化学抛光技术和 研究新的抛光液, 实现电化学抛光过程的自动化和智能化, 提 高电化学抛光的质量和抛光效率, 是电化学抛光的主要研究 方向。
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影响电化学抛光效果的因素
1.电解液( 抛光液) 的组成 抛光液通常有酸性、中性和碱性抛光液[5] 。
其中酸性抛光液有: 磷酸系、硫酸系、高氯酸系、磷酸 硫酸系, 以及在各系基础上派生出的硫酸 铬酐磷酸 铬酐、 硫酸 磷酸 铬酐, 再配以各种添加剂而成的抛光液。通 用性较好的酸性抛光液为磷酸 硫酸系抛光液。
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影响电化学抛光效果的因素
2.电流密度 电流密度太小, 抛光时间长, 工作效率低; 电流密度太
大, 因阳极溶解过快易出现浸蚀。另外, 电解时间和电解温 度也对抛光效果有一定的影响。 3.抛光时间 在适宜的时间范围内, 抛光质量与抛光时间成正比, 与温度和电流密度成反比。当抛光温度或阳极电流密度 较高时, 则抛光时间应短, 反之则长。 例如AISI- 304 不锈钢抛光时间以10min 为宜, 金 属钛最适宜的电解抛光时间是15min。
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参考文献
[ 1] 杜炳志, 漆红兰. 电化学抛光技术新进展[ J] . 表面技术, 2007, 32( 6) : 56- 58. [ 2] 张素银, 杜凯等. 电解抛光技术研究进展[ J] . 电镀与涂饰, 2007, 26( 2) : 48- 50. [ 3] 李异. 电化学抛光技术及应用[ J] . 材料保护, 2001, 34( 5) : 54- 55. [ 4] 彭丽华. 电化学抛光模具的特点[ J] . 机械工人: 冷加工. 2007, ( 9) : 50. [ 5] 韦瑶, 杜高昌, 蓝伟强. 电化学抛光工艺的研究及应用[ J] . 表面技术,
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电化学抛光工艺及特点
1设备及工艺流程[2]
设备有: 电解槽、清洗槽、阳极架辅助阴极( 铅
板、石墨板) 、直流电源等。
工艺流程: 装料 除油
清洗 除锈
清洗 抛光 清洗
钝化 清洗
晾干 卸料
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电化学抛光工艺及特点
2.电化学抛光作为一种金属表面处理方法, 它具有以下优点[3] :
( 1) 不受材料硬度和韧性的限制, 几乎所有的模具材料都可进行电解抛光; ( 2) 电化学抛光可对模具表面起整平作用; ( 3) 可抛光各种较复杂的型腔; ( 4) 经电化学抛光后的表面无任何条纹; ( 5) 抛光速度快慢可方便调节电化学抛光速度与电流大小成正比。电流大, 阳极( 工件) 溶
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电化学抛光工艺及特点
3.电化学抛光在处理金属表面时, 还有一些不足存在[4] (1) 所得表面质量取决于被加工金属的组织均 匀性和纯度, 金属结构的缺陷被突出地显露出来。 对表面有序化组织敏感性较大; (2) 较难保持零件尺寸和几何形状的精确度; (3) 表面必须预加工到比较高的粗糙度. 很难 在粗加工或砂型铸造零件上获得高的抛光质量。
[ 电化学抛光简介 ]
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主要内容
电化学抛光原理 1
电化学抛光工ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ及特点 2
影响电化学抛光的因素 3
电化学抛光的问题与展望 43
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电化学原理
电化学抛光是金属阳极溶解的独特电解过程,它受众多可变因素的影响。根据阳极金属 的性质、电解液组成、浓度及工艺条件的不同, 在阳极表面上
• 可能发生下列一种或几种反应[1] :
( 1) 金属氧转化成金属离子溶人到电解液中
Me
Men+ + ne
( 2) 阳极表面生成钝化膜
Me + nOH – 1 ( 3) 气态氧的析出
1/2 Me2On +n/2H2O + ne
4OH-
O2 + 2H2O + 4e
( 4) 电解液中各组分在阳极表面的氧化
电化学抛光后的阳极表面状态主要取决于上述4 种反应的强弱程度。然而, 由于电化学 抛光过程的复杂性, 至今提出的各种电化学抛光机制, 例如粘性膜理论和钝化膜理论, 均 存在一定的局限性。
电化学抛光液中加入少量添加剂, 可显著改善溶液的抛光效 果。刘爱华等研究发现: 含羟基( -OH) 、羧基( - COOH) 类 添加剂主要起缓蚀作用; 含胺基( - NH2) 、环烷烃类添加剂 主要起整平作用; 糖类及其它杂环类添加剂主要起光亮作用。 但它们的作用并非截然分开, 相互匹配可起到多功能作用。
解快; 流小, 阳极溶解慢; ( 6) 电解液自动循环, 操作点容易观察。电解光时可将真空吸管接放到操作处附近, 把喷出
的电解液及时抽回, 使其不留在模具的型腔中, 从而可方便地显露出抛光的进展状况; ( 7) 仅需轻微接触工件, 减轻了劳动强度, 工作效率高。 ( 8) 不必频繁更换工具, 导电石墨油石接触头可与模具形状自吻合。
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电化学抛光技术的发展与展望
目前, 在工件特种抛光方面对脉冲电化学的研究正方兴未艾, 随着对模具镜面效果的大量需求和微细电化学理论的完善, 脉冲电化学抛光技术在材料表面微、纳米级加工领域的抛光 能力会大大提高,并且将发挥越来越重要的作用。 电化学抛光因其速度快、劳动强度小、不受抛光工件形状 限制及抛光质量好等优点得到人们的关注。 进一步阐明电化学抛光的机理, 开发新的电化学抛光技术和 研究新的抛光液, 实现电化学抛光过程的自动化和智能化, 提 高电化学抛光的质量和抛光效率, 是电化学抛光的主要研究 方向。
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影响电化学抛光效果的因素
1.电解液( 抛光液) 的组成 抛光液通常有酸性、中性和碱性抛光液[5] 。
其中酸性抛光液有: 磷酸系、硫酸系、高氯酸系、磷酸 硫酸系, 以及在各系基础上派生出的硫酸 铬酐磷酸 铬酐、 硫酸 磷酸 铬酐, 再配以各种添加剂而成的抛光液。通 用性较好的酸性抛光液为磷酸 硫酸系抛光液。
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影响电化学抛光效果的因素
2.电流密度 电流密度太小, 抛光时间长, 工作效率低; 电流密度太
大, 因阳极溶解过快易出现浸蚀。另外, 电解时间和电解温 度也对抛光效果有一定的影响。 3.抛光时间 在适宜的时间范围内, 抛光质量与抛光时间成正比, 与温度和电流密度成反比。当抛光温度或阳极电流密度 较高时, 则抛光时间应短, 反之则长。 例如AISI- 304 不锈钢抛光时间以10min 为宜, 金 属钛最适宜的电解抛光时间是15min。
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参考文献
[ 1] 杜炳志, 漆红兰. 电化学抛光技术新进展[ J] . 表面技术, 2007, 32( 6) : 56- 58. [ 2] 张素银, 杜凯等. 电解抛光技术研究进展[ J] . 电镀与涂饰, 2007, 26( 2) : 48- 50. [ 3] 李异. 电化学抛光技术及应用[ J] . 材料保护, 2001, 34( 5) : 54- 55. [ 4] 彭丽华. 电化学抛光模具的特点[ J] . 机械工人: 冷加工. 2007, ( 9) : 50. [ 5] 韦瑶, 杜高昌, 蓝伟强. 电化学抛光工艺的研究及应用[ J] . 表面技术,