化学抛光和电解抛光 教育学习

第三讲化学抛光和电解抛光,邢亚哲博士/副教授长安大学材料表面强化研究所,1,高等课件,主要内容,概论化学抛光和电化学抛光机理化学抛光工艺电化学抛光工艺抛光缺陷及对策,2,高等课件,第一节概论,3,高等课件,化学抛光、电化学抛光和机械抛光特点比较,4,高等课件,电解抛光20s，并侵蚀,朱峰，等.理化检验-物理分册，46（2010）692.,5,高等课件,电解抛光60s，并侵蚀,朱峰，等.理化检验-物理分册，46（2010）692.,6,高等课件,朱峰，等.理化检验-物理分册，46（2010）692.,电解抛光100s，并侵蚀,7,高等课件,第二节化学抛光和电化学抛光机理,铝在酸性溶液中的化学抛光机理,铝的酸性浸蚀,8,高等课件,铝的电化学抛光机理,AB区：铝活性溶解区,BC区：B点以后，金属溶解速度超过产物向溶液的扩散速度,导致粘膜层形成,CD区：抛光区。C点时阳极表面附近溶液中金属盐饱和，粘膜层厚度不再增长，阳极反应速度完全受扩散速度控制而与电位无关。,DE区：阳极氧化膜部分溶解与氧气析出区。,9,高等课件,第三节化学抛光工艺,以磷酸为基的化学抛光工艺,1）磷酸-硫酸化学抛光,朱祖芳.铝合金阳极氧化与表面处理技术，北京：化学工业出版社，2010.,10,高等课件,李珍芳，等.科技信息，28（2010）4.,11,高等课件,李珍芳，等.科技信息，28（2010）4.,12,高等课件,磷酸-硫酸基础上开发的无黄烟化学抛光,朱祖芳.铝合金阳极氧化与表面处理技术，北京：化学工业出版社，2010.,13,高等课件,孙洪波，等.电镀与环保，29（2009）20.,磷酸-硫酸-添加剂环保型无黄烟抛光液,最佳磷酸/硫酸比：2,14,高等课件,孙洪波，等.电镀与环保，29（2009）20.,磷酸-硫酸-添加剂环保型无黄烟抛光液,最佳铝离子浓度：8-10g/L,15,高等课件,孙洪波，等.电镀与环保，29（2009）20.,磷酸-硫酸-添加剂环保型无黄烟抛光液,最佳添加剂浓度：10g/L,16,高等课件,2）磷酸-硝酸化学抛光,17,高等课件,18,高等课件,3）磷酸-硫酸-硝酸化学抛光（普遍应用）,类：适用于表面粗糙的纯度大于99.5%的高纯铝,类：适用于经机械抛光的纯铝,8%Zn的Al-Mg-Zn合金,5%Cu的Al-Cu-Mg合金,19,高等课件,朱祖芳.铝合金阳极氧化与表面处理技术，北京：化学工业出版社，2010.,20,高等课件,方景礼.电镀与涂饰，24（2005）42.,纯铝抛光,21,高等课件,4）磷酸-乙酸-硝酸化学抛光,22,高等课件,23,高等课件,1）硝酸-氢氟酸-阿拉伯胶化学抛光,硝酸-氟化物化学抛光工艺,24,高等课件,朱祖芳.铝合金阳极氧化与表面处理技术，北京：化学工业出版社，2010.,25,高等课件,26,高等课件,2）硝酸-氢氟酸-芳香胺化学抛光,27,高等课件,第四节电化学抛光工艺,碳酸钠-磷酸三钠碱性电化学抛光,28,高等课件,29,高等课件,磷酸-铬酸-硫酸电化学抛光,30,高等课件,氟硼酸电化学抛光（Alzak工艺）,31,高等课件,硫酸-铬酸电化学抛光,32,高等课件,无铬酸电化学抛光,33,高等课件,提高醇类分子的羟基数目有利于抛光，如冯宝义52等人以含更多羟基的PEG（多元醇聚合物）为添加剂的电解抛光液：,陈祖秋53针对铝合金化妆盒盖开发的含50-55%磷酸、10-20%硫酸、20-25%添加剂、5%水的无铬电化学抛光工艺，其在漳州化学品厂得到应用，效果良好。,34,高等课件,胡丰泽，等.现代制造工程，11（2007）68.,35,高等课件,第五节抛光缺陷,化学抛光缺陷（磷酸-硫酸-硝酸化学抛光）,1）光亮度不足,原因：铝材生产加工工艺质量不高；硝酸含量不足或太高；抛光时间不足、温度不够、搅拌不充分；槽液水分含量过大，槽液老化等。,2）白色附着物,原因：槽液中溶铝量太高。,36,高等课件,3）表面粗糙,原因：硝酸含量太高；铜含量过高；铝材内部组织缺陷（如疏松、夹杂等）。,4）转移性腐蚀,原因：铝材抛光完成到水洗之间的转移迟缓。,5）点腐蚀,原因：铝工件表面气体累积，形成气穴而致；槽液中硝酸或铜含量偏低；铝工件表面化学清洗不充分。,37,高等课件,电化学抛光缺陷（磷酸-硫酸-铬酸）,1）电灼伤,原因：导电接触面积不足；接触不良；通电电压上升过快，电流密度瞬时过大。,2）暗斑,原因：电流密