無鉻電解拋光前處置工藝的節(jié)制 運(yùn)用 及長處 剖析

媒介

鋁合金以杰出的理化機(jī)能 和優(yōu)勝 的外面 處置懲罰 能力，在航空、建筑、日用五金和 高科技范疇 中都有著普遍 利用，而鋁合金拋光材作為一種高級 鋁材品種，一向 以來以其高質(zhì)量、低本錢 、無污染成為各年夜 鋁加工企業(yè)尋求 的方針。

今朝 ，出產(chǎn)鏡面鋁型材主要有電解拋光和化學(xué)拋光兩種拋光處置懲罰 手藝 ，主要目標(biāo) 一是用來取代機(jī)械拋光，二是在機(jī)械拋光后再進(jìn)行化學(xué)拋光或電解拋光以取得 更高鏡面反射率的鋁材，到達(dá) 鏡面結(jié)果 。

電解拋光中有兩個(gè)主要 構(gòu)成 部門：一是電解拋光的亮光 進(jìn)程 ，主如果 微不雅 亮光 的進(jìn)程 ；二是電解拋光的滑膩 平整進(jìn)程 ，主如果 發(fā)生 宏不雅 、平均 、致密、滑膩 平整外面 的進(jìn)程 。

1、 鋁合金型材電解拋光的優(yōu)勝 性

在鋁型材外面 預(yù)處置懲罰 中，與傳統(tǒng)的機(jī)械拋光比擬 ，電解拋光具有以下的長處 ：

1、裝備 簡單，工藝參數(shù)易于調(diào)控，可取代機(jī)械拋光，或在某些非凡 要求情況下繼續(xù)機(jī)械拋光后再進(jìn)行化學(xué)拋光或電解拋光，其外面 亮光 度更高，且相對 機(jī)械拋光更容易 采取 主動(dòng) 化規(guī)模出產(chǎn)；

2、對型材構(gòu)造 和尺寸規(guī)模要求較寬，可處置懲罰 用作周詳 件的外面 要求較高的工業(yè)材，外尺寸較年夜 或極小和 外形 復(fù)雜機(jī)械拋光沒法 處置懲罰 的型材；

3、經(jīng)由 電解拋光后的鋁型材外面 更清楚 、干凈 ，無殘留的機(jī)械拋光粉塵，具有加倍 好的抗侵蝕 性；

4、電解拋光的外面 鏡面反射率更高，金屬感會更好。

而與化學(xué)拋光比擬 ，電解拋光則更勝一籌。起首 ，表里 光彩 加倍 平均 一致，光澤持久，具有更好的耐蝕性；其次，產(chǎn)物 出產(chǎn)效力 高，出產(chǎn)本錢 較為不亂 ；另外 ，采取 非凡 無鉻電解拋光液具有通俗 電解拋光沒法 到達(dá) 的環(huán)保效益。

2、 鋁合金電解拋光機(jī)理

電解拋光又稱為電化學(xué)拋光，是以鋁材作為陽極浸入到配制好的電解質(zhì)溶液中，以耐侵蝕 并且 細(xì)小 凸出部門并且 機(jī)能 杰出的材料（如不銹鋼）作為陰極，憑據(jù) 電解尖端放電道理 ，通電后的鋁型材外面 細(xì)小 凸起 部位優(yōu)先消融 ，與此同時(shí)消融 產(chǎn)物與外面 的電解液構(gòu)成 高電阻的黏稠 性液膜層，細(xì)小 凸出部位的液膜層較薄，其電阻較小，從而連結(jié) 優(yōu)先消融 ，同時(shí)凹洼部位的液膜層較厚，電阻增年夜 ，其消融 速度相對遲緩 ，經(jīng)太短 時(shí)候 電解處置懲罰 后，凸起 部位被消融 整平直至凹洼部位的位置，終究 使鋁材外面 粗拙 度下降 到達(dá) 膩滑 亮光 的進(jìn)程 。以純鋁為例其拋光機(jī)理可以經(jīng)由過程 陽極拋光進(jìn)程 的極化曲線（圖1）來講 明。

圖1 鋁的典型陽極化曲線

AB段電流密度隨陽極電位升高而增年夜 ，是正常的陽極消融 進(jìn)程 ，即Al→Al3+3e到B點(diǎn)后，電位繼續(xù)升高時(shí)，電流密度反而下降，B點(diǎn)默示金屬陽極的消融 速度與消融 產(chǎn)物向電解液內(nèi)部的散布 速度相等。爾后 金屬消融 速度年夜 于消融 產(chǎn)物散布 速度而出現(xiàn)黏膜層，直到C點(diǎn)，陽極外面 附件液層中消融 的金屬到達(dá) 飽和狀況 ，黏膜層到達(dá) 增加到一個(gè)肯定 不變的厚度，這時(shí)候 陽極的回響反映 速度完全受散布 速度步調(diào) 節(jié)制 ，其電流密度與電位無關(guān)直到D點(diǎn)。到達(dá)D點(diǎn)后電極上發(fā)生新的回響反映 ，如OH-放電析氧等，因有氣體放出攪拌槽液，粉碎黏膜層，加速消融 ，這時(shí)候 電流密度隨電位升高而敏捷 增添 。

是以 可知，B點(diǎn)以后 黏膜層入手下手出現(xiàn)，D點(diǎn)今后 氣體入手下手析出，在陽極電位處于C點(diǎn)和D點(diǎn)之間時(shí)，陽極外面 才能發(fā)生 拋光結(jié)果 ，但最好 拋光結(jié)果 在D點(diǎn)以后 某個(gè)電位，是以 時(shí)有氣體析出加速對黏膜層攪拌，在微不雅 凸出部位電流更集中，致使鋁材凹凸部位消融 速度差別 更年夜 ，此時(shí)拋光所需時(shí)候 短且結(jié)果 更好。

3、 無鉻電解拋光的選擇及利用

1、典型的電解拋光工藝

電解拋光能使鋁材外面 的亮光 結(jié)果 出現(xiàn) 出高鏡面反射機(jī)能 ，合用 于工業(yè)及科技范疇 有非凡 亮光 外面 品質(zhì)要求的鋁材。典型的電解拋光工藝包孕 酸性電解拋光和堿性電解拋光，主要有以下 幾類：

①碳酸鈉-磷酸三鈉堿性電解拋光工藝（Brytal工藝），這一工藝特別 合適 于拋光高純鋁，經(jīng)常使用 于已作機(jī)械拋光處置懲罰 仍需進(jìn)一步提高亮度的鋁制品，長處 是使用的電流密度低，拋光液對鋁基材消融 速度小，弱點(diǎn)是溶液消費(fèi) 較快，對雜質(zhì)比力敏感。

②磷酸-鉻酸-硫酸酸性電解拋光法（Battle法），硫酸能有用 下降 拋光操作電流密度、電壓，并在必然 規(guī)模內(nèi)允許 在較高溫度下進(jìn)行電解拋光，同時(shí)還能按捺 點(diǎn)蝕的發(fā)生，鉻酸提高鋁材拋光外面 鏡面反射率。

③氟硼酸電解拋光工藝，以氟硼酸為主要成份 電解液，這一工藝比力合適 高純鋁材，其反射率可到達(dá) 85%。

④硫酸-鉻酸電解拋光工藝（Aluflex法），其槽液節(jié)制 相對照力簡單，在此拋光液中鋁的消融 速度在早期 的2min相當(dāng)快，約為25μm閣下 。且當(dāng)槽液中鋁離子含量太高時(shí)，會出現(xiàn)亮光 度不足或外面 有附著物等缺點(diǎn) 。

2、無鉻電解拋光工藝

因?yàn)?傳統(tǒng)的鋁及鋁合金電解拋光溶液中含有毒性很年夜 的鉻酸，嚴(yán)重污染情況 ，廢水難以處置懲罰 ，晦氣 于潔凈 出產(chǎn)的正常實(shí)行 。為此，采取 一種對情況 無風(fēng)險(xiǎn) 的新型拋光工藝來取代原本的 典型電解拋光工藝勢在必行。

總結(jié)先輩 們在無鉻電解拋光上所做的工藝研究，此類拋光液年夜 都以磷酸為主，用醇類物資 取代 作為緩蝕劑的鉻酸，哄騙醇份子 間可構(gòu)成 氫鍵從而發(fā)生 的締合感化 這一非凡 性質(zhì)來實(shí)現(xiàn)平整感化 。憑據(jù) 電解拋光理論，有締合特征 的醇類電解拋光液，在被拋光鋁材外面 構(gòu)成 黏膜層，使其凹陷位置處于不亂 的鈍化狀況 ，而凸突處則以更快的速度消融 ，最后取得 膩滑 亮光 的外面 。增添 醇類份子 的羥基數(shù)量 是有益 于拋光的，采取 含有更多羥基的可溶性多元醇聚合物結(jié)果 加倍 較著。

無鉻電解拋光工藝具有沒有 黃煙、無流痕、不亂 性高、高亮度、高效力 的巨年夜 優(yōu)勢。

3、無鉻電解拋光工藝?yán)门c節(jié)制

①電解槽液溫度

電解液根基 構(gòu)成 和 電流密度不變的情況下，溫度低時(shí)，電解液粘度較卨，鋁的消融 慢， 溶液導(dǎo)電性差，達(dá)不到杰出的拋光結(jié)果 。溫度升高拋光工件反射率提卨（粘度下降 ，鋁消融 速度 加速 ，出產(chǎn)結(jié)果 提卨），但溫度太高，易使金屬外面 發(fā)生 侵蝕 ，影響了拋光質(zhì)星，是以 拋光液溫 度一般我們節(jié)制 在60—70°C之間能到達(dá) 杰出的拋光質(zhì)星。

②電流密度、電壓

在其他工藝前提 不變情況下，分歧 的電流密度下對工件拋光質(zhì)星的影響，電流密度升高，腐 蝕速度堉年夜 ，拋光的反射率提高：電流密渡過 低，拋光質(zhì)星下降，拋出的工件達(dá)不到工藝要求。 但假如 采取 電流密渡過 高，陽極上年夜 星析出氧氣，發(fā)生 年夜 量熱星來不及散布 ，使電極表而溫度上 升很快，致使 金屬外面 發(fā)生 麻點(diǎn)，一樣 影響表而亮光 度，而拋光電壓我們則采取 從高到低逐級遞 減的體式格局 來節(jié)制 ，避免型材燒傷。

③ 攪拌的時(shí)候

攪拌在電解拋光中起側(cè)重 要感化 ，它能年夜 年夜 提卨拋光質(zhì)星，將集合在鋁外面 的陽極回響反映 物及 時(shí)散布 到溶液中去，包管 新的電解液源源賡續(xù) 地供給 到陽極外面 ，下降 電解溫差，連結(jié) 溫度平均 避免 陽極過熱，同時(shí)還可使 附著在陽極表而的氣泡快速離開 ，避免外形 復(fù)雜的工件表而發(fā)生 斑 點(diǎn)、氣體條紋等不良現(xiàn)象，包管 拋光結(jié)果 。

④ 槽液濃度

磷酸濃度節(jié)制 在62%—70%之間，過卨則因槽液黏度高型材帶出星多造成本錢 高，太低 則拋 光時(shí)候 長且亮光 度不敷 。硫酸的插足則跟著 鋁離+增多遵守 少星屢次 ，節(jié)制 其濃度在2%—4%之 間，硫酸較多，拋光速渡過 快，對金屬基體可加速 侵蝕 。平整緩蝕劑濃度節(jié)制 在8%—12%之間。 鋁離子濃度保持 在40g/L以下。

竣事 語

本文主要論述 鋁型材陽極氧化外面 處置懲罰 出產(chǎn)進(jìn)程 中，無鉻電解拋光前處置懲罰 工藝的選擇與利用，和 對照傳統(tǒng)化學(xué)拋光工藝所發(fā)生 的環(huán)保效益。

傳統(tǒng)的化學(xué)拋光在處置懲罰 工件時(shí)會發(fā)生 年夜 星的黃煙（二氧化氮有毒氣體）或白煙，嚴(yán)重污染環(huán) 境，長時(shí)間 以來，拋光黃煙或白煙是制約年夜 型鋁加工企業(yè)出產(chǎn)拋光材的主要缺點(diǎn) 之一，也是三酸拋 光的世界困難 之一。改善 型的三酸化學(xué)拋光一樣 也會發(fā)生 白色煙霧，造成情況 污染：堿性拋光也 存在近似問題，且時(shí)候 短、溫度高，不克不及 接連出產(chǎn)。而傳統(tǒng)的電解拋光電解液中都含有鉻離子， 一樣 污染情況 ，其坺水治理亦是個(gè)年夜 問題，且出產(chǎn)中耗電星年夜 。

采取 無鉻電解拋光工藝，比擬 傳統(tǒng)的電解拋光工藝及化學(xué)拋光工藝，起首 解決了鉻離子污染 情況 的年夜 困難 ，年夜 年夜 減輕廢水處置懲罰 的壓力；比擬 三酸拋光，無鉻電解拋光的藥劑消費(fèi) 年夜 年夜 下降 ， 一是其槽液黏度小帶出星少，二是電解拋光進(jìn)程 自己 消費(fèi) 更低：另外一 年夜 優(yōu)勢是高制品 率，在出產(chǎn) 進(jìn)程 中，拋光工序發(fā)生 較少缺點(diǎn) ，其理論制品 率到達(dá) 98%以上，只有少星廢品來歷于其它工序。

憑據(jù) 現(xiàn)實(shí) 出產(chǎn)數(shù)據(jù)可以推算出，每噸拋光鋁型材可以直接下降 藥耗本錢 15%，因槽液帶出星 削減 ，拋光后水洗用水星響應(yīng) 也削減 ，用水星下降25%，電單耗下降15%,而廢水處置懲罰 本錢 可以 下降80%，按目舫市場對拋光料的需求，采取 無鉻電解拋光工藝對情況 回護(hù)方而所發(fā)生 的效應(yīng)將 有不行估星的感化 。