化学抛光在阳极氧化中的应用
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1.目 的:规范阳极氧化工艺作业标准2.适用范围:适用于阳极氧化工艺作业3∙内 容:机械抛光 ——上挂……化学除油——热水清洗 清洗一••三L 硫酸中和清水…•三道……化学抛光 ---- 清水…・・三道一出光——淸洗.•…阳极氧化 - 清洗封闭染色•……清洗 ...... 干燥•……检査喷砂、研磨、滚磨,机械加工处理工件表面较大缺陷或整平工作 挂:用具有弹性的夹具夹紧工件,保证电流流通,因为阳极氧化时夹具与工件表面都会很快 生成氧化膜,在此过程中夹具与工件稍有松动即会变更触点位置,阻碍电流流通,避 免因接触不良产生热量而烧毁工件。
只有这样才能使阳极氧化过程正常进行。
(铝质 挂具使用后需退膜才可再次使用,最好使用钛质挂具,不用退膜可长期使用。
) 3・1・3化学除油:碱洗脱脂清除表面有机油脂和无机碳化物,清洁作用。
工艺要求:氢氧化钠:50〜70g∕L 添加适量的表面活性剂温度:50〜70°C 时间:0. 5〜2min碱洗时间应视丄件表面油污除净为止3.1.7出 光:硝酸出光清除表面的氧化皮或不溶物,使表面露出结晶层。
工艺要求:硝酸:200〜300ml∕L温度:室温时间:视黑膜退净为止(正常δ-10S )若处理杂铝、铸铝还应在此配方的基础上添加50ml∕L 氢氟酸,以加速除去碱洗时 粘附在铝件表面的不溶物。
工艺顺序: 3.1操作内容:3.1.1机械抛光:3.1.2 ±3.1.4热水清洗: 3.1.5硫酸中和: 工艺要求: 3・1・6化学抛光:工艺要求:硫酸: 磷酸: 热水清洗的作用主要是脱脂和清洗碱液。
碱洗后的冲洗最好先用热水冲洗,有利于洗净工件表面上的碱性物质。
有盲孔、狭缝 的工件要加強对该部位的冲洗,并甩净其中的残留溶液,为后序清水作准备。
酸洗本身的作用是腐蚀、洛解金属表层.与表面疏松的氧化物发生还原反应,同时它 还具有强脱脂和酸碱中和作用10-20%的硫酸 在特定的溶剂中, 常温 2-10S利用化学浸蚀的作用,使产品达到整平、光亮的效果。
铝金属表面处理工艺铝金属表面处理工艺在工业领域中具有广泛的应用,主要包括以下几种方法:1. 机械抛光机械抛光是通过使用磨料和抛光剂对铝金属表面进行抛光处理,以提高其表面光滑度和光亮度。
该方法主要分为粗抛和精抛两个阶段,最终获得高光亮度的表面。
2. 化学抛光化学抛光是利用化学反应对铝金属表面进行抛光处理。
在化学抛光过程中,铝金属表面与化学试剂发生反应,形成一层氧化膜,这层氧化膜能够使表面更加光滑,从而达到抛光效果。
3. 电化学抛光电化学抛光是通过在电解液中施加电流,使铝金属表面发生电化学反应,从而去除表面缺陷并提高光滑度。
电化学抛光具有抛光速度快、效果好等优点。
4. 阳极氧化阳极氧化是一种通过阳极氧化处理提高铝金属表面硬度和耐磨性的方法。
在阳极氧化过程中,铝金属表面被氧化成一层致密的氧化膜,从而提高其抗腐蚀性和耐磨性,同时也可以提高其美观度。
5. 喷涂喷涂是一种在铝金属表面喷涂涂料的方法,可提高其抗腐蚀性、耐磨性和美观度。
喷涂分为液体喷涂和粉末喷涂两种,其中液体喷涂应用较广。
6. 电镀电镀是一种通过在铝金属表面电镀一层金属或合金以提高其抗腐蚀性和美观度的方法。
电镀的优点是能够提供均匀的镀层,并且具有良好的耐腐蚀性和导电性。
7. 激光熔覆激光熔覆是一种通过高能激光束将铝金属表面与合金粉末熔融在一起,形成一层具有高硬度、高耐磨性的熔覆层。
激光熔覆具有处理时间短、热影响区小等优点。
8. 热处理热处理是一种通过加热和冷却铝金属材料来改变其内部结构,从而达到提高其硬度和强度的目的。
热处理可以改善铝金属材料的加工性能和机械性能。
9. 耐磨涂层耐磨涂层是一种在铝金属表面涂覆具有耐磨性能的材料,以提高其耐磨性能的方法。
耐磨涂层可以采用热喷涂、电镀、粘接等方法进行施工。
10. 防腐蚀涂层防腐蚀涂层是一种在铝金属表面涂覆具有防腐蚀性能的材料,以防止腐蚀的方法。
防腐蚀涂层可以采用液体涂料、粉末涂料等材料进行施工。
铝材的化学抛光及电化学抛光一般工程应用的变形铝合金材料或建筑铝型材,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。
所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,起表面基本上能够达到均匀一致的外观要求。
机械抛光后的铝工件,若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。
化学抛光或电化学抛光作为高级精饰处理方法,能去除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镜面光亮的表面,提高了铝制品的装饰效果(如反射性能、光亮度等),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。
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者电化学抛光。
化学抛光和电化学抛光与机械抛光一样,是制备高精饰光亮铝制品表面处理过程中不可或缺的表面预处理技术,某些情形下可以作为最终的精饰手段。
化学抛光和电化学抛光可以使特殊铝材获得非常光亮的表面,但是从抛光原理上看,化学抛光(及电化学抛光)与机械抛光却有着本质的区别。
机械抛光是利用物理手段通过切削与研磨等作用使铝材表面发生塑性形变,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,从而使其表面平滑或光亮。
但是机械抛光会引起金属表面结晶的破坏、变质而产生塑性变形层,以及因局部加热而产生组织变化层。
化学抛光是一种在特殊条件的化学腐蚀,它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他凹洼部位优先溶解,而达到表面平整和光亮的目的。
电化学抛光又称电解抛光,其原理与化学抛光相似,也是依靠选择性溶解铝材表面表面微小凸出部分而达到平整光滑。
铝材作为阳极浸入到配制好的电解溶液中,以耐腐蚀而且导电性能良好的材料作为阴极,根据电化学尖端放电原理,通电后铝材表面微小凸出部位优先溶解,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,微小凸出部位膜层浇薄,其电阻较小,从而继续保持优先溶解。
一、目的及意义铝及其合金表面很容易生成一层极薄的氧化铝膜(厚度约为0 . 01 一0 . 02um )在大气中有一定的抗腐蚀能力。
但由于这层氧化膜是非晶的,它使铝件表面失去原有的光泽。
此外,氧化膜疏松多孔,不均匀,抗蚀能力还不强,且容易沾染污迹。
因此,铝及其合金制品通常需进行氧化处理。
二、阳极工艺流程图前处理:脱脂~预浸~化学抛光~剥黑膜1碱咬~剥黑膜2后处理:活化~染色~封孔注:在前后处理段中,每个工序之后都会有相应水洗,前处理段可采用自来水进行清洗,后处理段必须采用纯水清洗.三、阳极工艺概述3 . 1 脱脂:脱脂又叫除油,是阳极前处理一项重要工序,脱脂常采用碱性溶液做脱脂剂,如NaoH . Naco3 . Na3p04 等组成的脱脂剂,碱液除油主要是在高温条件下将碱咬动物油和植物油咬化形成可溶性肥皂而除去油污.3 、2 化学抛光:在合适的溶液中,不使用外接电源对零件进行抛光过程称为化学抛光,是一种对零件装便性加工.铝及铝合金的化学抛光,为磷酸量溶液和其它溶液.磷酸基这类溶液在工业中应用最为广泛,大体可分为两种,一种是含磷酸高于700ml / l 的溶液.另一种是含磷酸400 一600ml / l 的溶液,前者能在己机械抛光的表面上获得跟电抛光相当的高光亮度的表面,它能抛光纯铝和含锌量不高于8 % ,含铜量不高于4 %的Al 一Mg 一zn .和Al 一cu 一Mg 合金,后者抛光较前者差不多,而且不适合于含铝量高于95 %的纯铝.3 . 3 碱咬:碱咬是化学抛光的另一重要的预处理方式,碱咬可以调整工件表面材质的粗细/均匀/亮暗的程度,未经预处理的铝是不能阳极氧化和着色的,.工件在碱咬中的过程是:A12o3 + NaoH ? A13 + + others AI + NaoH ? NaAloZ + HZ 注:NaAloZ 是一种黑色的可溶解性盐,反应过程中附在工件表面.即是我们所称的黑膜.硫酸阳极氧化工艺获得的铝的氧化膜层外观无色透明,厚度为5 一20um ,硬度高,孔隙多,吸附性强,有利于染色,经封闭处理后,具有较高的搞蚀能力,主要用于防护和装饰目的.它在成膜的过程其实是一个水电解过程:一夜倾城的专业塑胶模具BLOG3 . 5 染色前处理:阳极氧化后,在着色之前,可用酸液处理,把氧化膜活化,所有有机酸/无机酸及酸性盐适用于活化,这一处理,必会使一些阳极氧化膜的物质溶解,使孔隙率增加.从而提高吸附染料的能力。
氧化铝陶瓷表面硬质阳极氧化氧化铝陶瓷表面硬质阳极氧化的过程如下:
1. 预处理:去除陶瓷表面的杂质和污染物,以确保氧化层的附着力和均匀性。
这可以通过酸洗、打磨、喷砂等方法实现。
2. 电化学抛光:在适当的电解液中,通过电化学反应使陶瓷表面变得更加平滑和光亮。
3. 阳极氧化:将陶瓷置于适当的电解液中,并施加电压。
在电场的作用下,电解液中的阳离子会在陶瓷表面发生还原反应,形成一层氧化物薄膜。
这个过程会使陶瓷表面的硬度、耐磨性和耐腐蚀性得到提高。
4. 封闭处理:通过加热或化学处理的方法,使氧化物薄膜变得更加致密和稳定,进一步提高陶瓷表面的硬度和耐久性。
以上信息仅供参考,如需了解更多信息,建议查阅相关书籍或咨询专业人士。
电化学抛光技术及其在金属合金中表面抛光的运用电化学抛光技术及其在金属合金中表面抛光的运用摘要:本文通过查阅和总结电化学抛光技术的相关文献,介绍了电化学抛光技术的原理,阐述电化学的复合抛光技术和其在主要金属及其合金上的表面抛光处理的运用,并展望了电化学抛光的展望。
关键词:电化学抛光;复合抛光;金属;表面抛光Electrochemical polishing technology and its application in the surface polishing of metal alloysAbstract:Through reading and summarizing electrochemical polishing technology related literatures, this paper introduces the principle of electrochemical polishing technology, expounds the electrochemical combination polishing technology and its application in surface polishing of main metals and their alloys, and also expresses the prospect of electrochemical polishing.Key words:electrochemical polishing technology;combination polishing;metal alloy;surface polishing引言在生产中,我们经常需要对于一些材料进行表面加工,从传统的金属冶炼业的金属抛光到现代的硅芯片的表面封装,这些都离不开电化学技术。
而其中的金属表面抛光常用的技术就是电化学抛光。
电化学抛光是指在一定电解液中金属工件的阳极溶解,从而使其表面粗糙度下降、光亮度提高,并产生一定金属光泽的表面光整技术[1]。
电化学抛光的原理
在电化学抛光中,工作电极上的氧化膜被电化学腐蚀而溶解,引起电极电位的升高,使金属表面得到一定程度的抛光。
如图
1-1所示,在酸性电解液中,阳极上的氧化膜在电位为-0.03V时
溶解,阴极上的氧化膜在电位为-0.04V时溶解。
由于阳极氧化
膜被溶解而导致阴极氧化膜上的电位升高,使两种电极之间发生
电势差,阳极表面得到一定程度的抛光。
若在碱性电解液中,阳
极表面也会因电解而产生氢气和氧气而被氧化。
这是因为碱性电
解液中存在一些能将阳极表面上的活性物质(如氧)还原成氢气
和氧气的物质,如Na2SO4、NaOH等。
当电极电位为-0.03V时,
由于这些物质能将阴极上的活性物质(如氧)还原成氢气和氧气
而被腐蚀而消失。
这是因为这些物质对阴极上的活性物质有较强
的亲和力,因而能够使后者迅速地与之结合形成稳定的化合物。
另外,阳极氧化膜中含有一些能使金属表面产生粗糙作用、将阳
极表面上活性物质(如氧)还原成氢气和氧气而被腐蚀而消失。
—— 1 —1 —。
阳极氧化处理一、表面预处理无论采用何种方法加工的铝材及制品,表面上都会不同程度地存在着污垢和缺陷,如灰尘、金属氧化物(天然的或高温下形成的氧化铝薄膜)、残留油污、沥青标志、人工搬运手印(主要成分是脂肪酸和含氮的化合物)、焊接熔剂以及腐蚀盐类、金属毛刺、轻微的划擦伤等。
因此在氧化处理之前,用化学和物理的方法对制品表面进行必要的清洗,使其裸露纯净的金属基体,以利氧化着色顺利进行,从而获得与基体结合牢固、色泽和厚度都满足要求且具有最佳耐蚀、耐磨、耐侯等良好性能的人工膜。
二、阳极化处理铝制品表面的自然氧化铝既软又薄,耐蚀性差,不能成为有效防护层更不适合着色。
人工制氧化膜主要是应用化学氧化和阳极氧化。
化学氧化就是铝制品在弱碱性或弱酸性溶液中,部分基体金属发生反应,使其表面的自然氧化膜增厚或产生其他一些钝化膜的处理过程,常用的化学氧化膜有铬酸膜和磷酸膜,它们既薄吸附性又好,可进行着色和封孔处理,表-3介绍了铝制品化学氧化工艺。
化学氧化膜与阳极氧化膜相比,膜薄得多,抗蚀性和硬度比较低,而且不易着色,着色后的耐光性差,所以金属铝着色与配色仅介绍阳极化处理。
三、其他阳极氧化 1、草酸阳极氧化对硫酸阳极氧化影响的大部分因素也适用于草酸阳极氧化,草酸———————————————————————————————————————————————阳极氧化可采用直流电、交流电或者交直流电迭加。
用交流电氧化比直流电在相同条件下获得膜层软、弹性较小;用直流电氧化易出现孔蚀,采用交流电氧化则可防止,随着交流成分的增加,膜的抗蚀性提高,但颜色加深,着色性比硫酸膜差。
电解液中游离草酸浓度为3%-10%,一般为3%-5%,在氧化过程中每A?h约消耗0.13-0.14g,同时每A?h有0.08-0.09g的铝溶于电解液生成草酸铝,需要消耗5倍于铝量的草酸。
溶液中的铝离子浓度控制在20g/L以下,当含30g/L铝时,溶液则失效。
草酸电解液对氯化物十分敏感,阳极氧化纯铝或铝合金时,氯化物的含量分别不应超过0.04-0.02g/L,溶液最好用纯水配制。