电解抛光技术

影响电解抛光效果的主要因素：

一、电解抛光电解液，电解液选用的合理与否是直接影响电解抛光效果的最基本因素之一。

1扩散系数小，黏度大。

2易与溶解下来的金属离子形成扩散速度更

小的多核聚合配合物。本身是一种黏膜稠的酸。

二、电解抛光电流密度和电压，通常应控制在极限扩散电流控制区，中阳极极化曲线的平坦区。

1低于此区的电流密度时，表面会出现腐蚀。2高于此电流密度区时，因有氧气析出，表面易出现气孔、麻点或条纹。

3平坦区不是固定不变的，它会随温度、配位剂的浓度和添加剂的种类而变化。

三、温度，温度对阳极极化曲线的影响曲线。1电解液温度升高，极限扩散电流逐渐增大，当温度高于90度时，表面抛光的起始电流密度大，阳极铜片的溶解速度过快，因而铜片表面易生成点状或条状腐蚀。

2当电解液温度低于60度时，传质过程慢，抛光的起始电流密度太低，阳极铜片的溶解速度慢，溶解下来的离子不能很快地扩散开来，容易在阳极表面形成CU和HEDP的多核配合物，使用权铜片表面出现沉淀物膜槿麻点。

四、抛光时间。1被抛光零件的材质及其表面的预处理程度。2阳、阴极间的距离。

3电解液的抛光性能及温度。

4电抛光过程使用的阳极电流密度的大小及槽电压的高低。

5工艺上对抛光表面光亮度的要求等。

五、阳极、阴极极间距离。

1便于调整电流密度到工艺规范，并尽量使抛光件表面的电流密度分布得均匀一致些。

2尽量减少不必要的能耗，因电解液浓度高、电阻大、耗电量较大。

3阴极产生的气体搅拌是否已破坏了黏液层，降低了抛光效果。

六、抛光前工件表面状态及金相组织。

1被抛光工件表面的金相组织越均匀，越细密，（如纯金属）越有利于抛光过程的进行，而且抛光效果也越好。

2被抛光工件的材料为合金，特别是多组分合金时，抛光工艺的控制比较麻烦。

3当被抛光工件的金相组织不均匀，特别是含有非金属万分时，就会使电抛光体系呈现出不一致的电化学敏感性。

4工件在抛光前表面处理得越干净越细密，越有利于电抛光过程的进行，越容易获得预期的抛光效果。

不锈钢电解抛光技术专题

一.电解抛光原理：

电解抛光(electro-polishing)也称电抛光，是利用阳极在电解池中所产生的电化学溶解现象，使阳极上的微观凸起部分发生选择性溶解以形成平滑表面的方法。它是一个复杂的阳极氧化过程，伴随着工件表面的溶解和和氧化，但又不同于阳极氧化。电解抛光的抛光机理是：

1. 黏膜理论：

电解抛光在一定的条件下，金属阳极的溶解速度大于溶解产物离开阳极表面向电解液中扩散的速度，于是溶解产物就在电极表面积累，形成一层黏性膜，这层黏性膜的电阻比电解液的大，而且可以溶解在电解液中，它沿阳极表面的分布是不均匀的，在表面的微凸处的微黏膜厚度比凹处小，导致凸处的电阻也较小，从而造成电流集中，与微凹处相比，微凸处电流密度较大，电位升高，从而使氧气容易析出，有利于黏膜溶解扩散，加快了微凸部位金属的溶解。随着电解抛光时间的延续，阳极表面上的微凸处被逐渐削平，使整个表面变得平滑、光亮。

2. 氧化膜理论：

在电解抛光过程中，由于析出氧的作用在金属表面形成一层氧化膜，阳极表面呈钝态，但是，这层氧化膜在电解液中是可以溶解的，所以钝态并不是完全稳定的。由于在阳极表面微凸处电流密度较高，形成的氧化膜比较疏松，而且该处析出的氧气也多，有利于阳极溶解产物向溶液中扩散，促使该处的氧化膜溶解加快。在整个抛光过程中、氧化膜的生成溶解不断进行。而且微凸处进行的速度比微凹处快，其结果，微凸处金属被优先溶解削去，使阳极表面达到平滑、光亮。

电抛光阳极过程的特点：电抛光过程根据金属表面的性质、溶液成分、工作条件，在阳极附近可能发生下列反应

①阳极溶解，当进行电抛光时，金属表面的原子就转入到电解液中成为离子，阳极发生溶解： Me = Me(n+) + ne

②氧化膜（或氧吸附层）形成，电抛光时，在阳极表面会生成一层氧化膜（或氧吸附层），此膜的厚度决定于金属的性质、电解液成分、工艺规范。2Me(n+) +2OH- =Me2On +n H2O

③气态氧的析出： 4OH- =O2 +2H2O +4e

④溶液中还存在多种物质的氧化

二.电极极化曲线（I-U曲线、钝化曲线）

当工件基体放入电解池中并通以直流电的情况下，零件表面就会产生阳极极化现象，而且在阳极极化的工程中有一定的曲线规律—电极极化曲线

① AB部分：电压增加，电流增长较慢，阳极表面未活化，不能正常溶解。

② BC部分，电流与电压成比例增加，阳极表面活化产生正常溶解，金属具有强腐蚀型表面。

③ CD部分，在C点附近曲线发生突变，当电压从小增加到U2时，电流强度会有所下降，说明金属表面氧化膜生成，电阻增大，金属表面开始形成黏液膜。

④ DE部分，随着电压的升高电流强度却保持不变，曲线出现水平部分，金属表面生成了黏液膜，具备抛光表面的条件，金属表面正常溶解可得到光泽的表面。

⑤从E点开始只要电压稍微增加，便引起电流强度的急剧增加，这是阳极上氧的析出的标志，虽然阳极表面得到光亮，但同时产生了腐蚀斑点（点状凹坑），电抛光过程受到破坏。

通过试验，当电解抛光时给EP槽施加至钝电压，电流就会按照阳极极化曲线的形式进行变化；把整流器调到稳压状态，调整电压到工件至钝电压，开机，电流就会从A点1S左右到达B点然后达到C点-电流的至高点，从C点降到D点—电流的稳定状态，电流持续稳定到达E点，电抛光过程结束。

从A点到达D点时间需要2-3S，整个稳定电流的抛光过程1-2M（根据工件材质而定）。

三.法拉第电解定律

内容：在电解时，电极上发生化学反应的物质的量和通过电解池的电量q成正比

公式： m =q/(z×F )×M =M/(z×F) ×I×t

m：电极上参与化学反应的物质的质量 kg

M：参与反应物质的摩尔质量 kg/mol

F：法拉第电解常数：96485 C/mol

Z:电极反应的计量方程式中电子的计量系数