如何做到铝合金环保化学抛光
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铝及铝合金无黄烟化学抛光工艺一、技术背景近年来,高装饰性铝合金材料广泛应用于建筑、日用五金、仪器设备等领域并且市场需求日渐增加。
高装饰性的铝及铝合金件在阳极氧化和电解着色前通常必需对材料作精饰前处理。
铝件常用的表面精饰处理方法主要有机械抛光法、电解抛光法和化学抛光法。
机械抛光法适宜形状简单的零件,由于机械抛光过程中工件表面受压力和热影响,导致铝材表面晶体变形而形成变形膜层,因此,必须进行化学抛光或电化学抛光处理加以消除,以获得表面装饰性良好的优质膜层便于后续的表面处理工序的顺利进行。
;电解抛光法常作为机械抛光后的补充精饰(如铝质制笔零件);化学抛光法则不受工件形状的限制并且不需要电源设备,因此化学抛光应用最为广泛。
铝件化学抛光通常采用磷酸、硝酸和硫酸组成的所谓三酸工艺;在抛光过程中硝酸剧烈分解,形成NO X(主要包括NO和NO2)氮氧化物气体逸出。
NO X 气体是一种有浓烈刺激性气味的棕黄色烟雾(俗称黄烟或黄龙),造成设备的严重腐蚀。
NO X气体毒性很大,它强烈刺激人体上呼吸道粘膜,引起咳嗽、头痛、胸闷、恶心,严重时出现肺气肿、肺水肿。
NO X气体与碳氢化合物等发生光化学反应,形成光化学烟雾,刺激眼睛,高浓度NO X还导致酸雨。
同时NO X气体与血红蛋白结合能力极强,易造成缺氧和致癌。
因此NO X气体对人体健康造成极大危害,长期工作在氮氧化物条件下,容易诱发癌症;同时NO X气体会造成农作物枯死,雨天易形成硝酸雨,对环境造成严重的污染。
随着国家对环境保护法规的实施以及人们环保意识的加强,作为高装饰性铝件表面处理技术中关键性的无黄烟化学抛光工艺研究开发工作近几年十分活跃。
二、铝及铝合金无黄烟化学抛光工艺的技术特性1抛光效果(光亮度、整平性能等)与三酸抛光工艺相当2与国内现有的两酸抛光工艺相比,允许型材较长时间在空中停留而不产生过腐蚀3槽液稳定、操作简单4工艺成本与三酸工艺成本相当,综合性价比优于三酸工艺5抛光过程中没有致癌有毒的NO X黄烟产生三、三酸抛光工艺流程型材上架化学抛光水洗出光水洗阳极氧化着色四、无黄烟化学抛光工艺设备抛光槽:316L型不锈钢槽体(厂家根据产量确定体积)一个出光槽:PVC材料作衬里(厂家根据产量确定体积)一个加热方式及其装置:1)内置电加热(2000-3000W)不锈钢电加热管若干支2)外置加热(导热油加热)320#导热油(250℃~300℃)置于普通碳钢(10㎜厚)焊制的槽体,通过燃煤加热导热油,用高温齿轮泵(2.2~3.0KW)将加热后的热油泵入置于不锈钢槽内的不锈钢(管径为1寸)蛇形加热管,对抛光液进行加热。
铝件电化学抛光工艺流程铝件电化学抛光啊,这可是个挺有趣的事儿呢。
一、电化学抛光的基础。
电化学抛光简单来说,就是利用电化学反应来让铝件表面变得超级光滑。
就像给铝件做一个超级精致的美容护理。
咱们都知道铝件在很多地方都能用,像那些漂亮的铝制装饰品啦,还有一些工业上用的铝制品部件。
但是铝件刚生产出来的时候,表面可能有点粗糙,或者有一些小瑕疵。
电化学抛光就像一个魔法,能把这些问题统统解决掉。
二、前期准备工作。
在开始电化学抛光之前呢,有好多准备工作要做。
铝件得先清洗干净呀,不能带着一身的灰尘和油污就去“做美容”对吧。
就像我们人洗脸一样,要把脸洗得干干净净的才能化妆。
这个清洗过程可不能马虎,要用合适的清洗剂,把铝件表面的脏东西都去除掉。
而且呀,铝件的形状和大小也很重要哦。
不同形状和大小的铝件,在抛光的时候可能需要不同的处理方式。
比如说那种小小的、形状很奇特的铝件,可能就需要更细致的固定,这样才能保证在抛光的时候每个地方都能被照顾到。
三、电解液的选择。
电解液就像是这个抛光魔法的魔法药水。
对于铝件电化学抛光来说,选择合适的电解液那是相当关键的。
这里面的学问可不少呢。
有些电解液可能对铝的反应比较温和,适合那些比较精细的铝件,就像给小婴儿擦面霜,得用温和的产品。
而有些电解液可能对铝的腐蚀作用稍微强一点,但是能更快地让铝件表面变得光滑,这就像是给皮肤比较粗糙的人用那种强力一点的磨砂膏。
不过不管是哪种电解液,都得根据铝件的具体要求和实际情况来选择。
而且呀,电解液的浓度也很重要,浓度太高或者太低都可能影响抛光的效果。
四、抛光过程。
五、后期处理。
抛光完成之后,铝件可不能就这么直接拿出来用。
还得进行后期处理呢。
要把铝件从电解液里拿出来,然后清洗干净。
这个清洗可不像前期清洗那么简单了。
因为铝件刚刚经历了电化学反应,表面可能会残留一些电解液的成分。
如果不清洗干净,这些残留成分可能会对铝件造成损害,就像我们皮肤接触了脏东西不洗干净就会过敏一样。
铝两酸化学抛光铝两酸化学抛光是一种常见的表面处理方法,适用于各种铝制品的加工和表面处理。
该技术利用铝两酸(Alumiprep)作为化学抛光剂,可以有效去除铝制品表面的氧化物和污渍,从而形成平滑、干净的表面。
下面将详细介绍铝两酸化学抛光的原理、步骤和注意事项。
一、原理铝两酸(Alumiprep)是一种含有铝酸和磷酸盐的溶液,可以发生化学反应,将氧化物和污渍从铝制品表面去除。
具体来说,铝两酸可以与铝表面的氧化物反应,产生氯化铝和水的反应,从而去除氧化物。
同时,磷酸盐可以增强铝表面的亲水性,使得清洗更加彻底。
二、步骤铝两酸化学抛光的步骤如下:1. 准备工作:清洗铝制品表面,去除表面的污渍和油脂,确保表面干燥。
2. 铝两酸浸泡:将铝制品放入铝两酸中,浸泡15-20分钟,以确保铝表面的氧化物和污渍充分被去除。
3. 铝两酸冲洗:将铝制品从铝两酸中取出,用清水冲洗干净表面,使其不再有铝两酸残留。
4. 去离子水冲洗:用去离子水冲洗铝制品表面,使其表面偏碱性。
5. 防锈处理:对于长期存放的铝制品,需要进行防锈处理,以防止铝表面再次被氧化。
三、注意事项1. 铝两酸是一种腐蚀性较强的化学品,操作时需要戴上手套、安全镜等防护装备,同时避免使用铁制器具。
2. 在铝制品表面使用铝两酸时,需要使其充分浸泡,以保证效果。
3. 铝制品抛光后需要及时冲洗去除表面铝两酸残留,避免产生腐蚀。
4. 在铝制品抛光前,需要将表面的油脂和污渍充分清洗干净,否则将影响化学反应效果。
5. 抛光后的铝制品需要进行防锈处理,以防止再次被氧化。
6. 抛光后的铝制品表面偏碱性,需要及时进行表面处理,防止细菌滋生。
7. 铝制品抛光需要针对不同的铝合金和表面要求,进行不同的浸泡时间和抛光力度。
铝合金无磷化学抛光
铝合金是一种重要的材料,应用广泛于航空、汽车、建筑等领域。
然而,铝合金表面的磷化物会影响其粘结和耐腐蚀性能,因此,无磷化学抛光技术的发展成为了一个热点研究课题。
一、无磷化学抛光技术的原理
无磷化学抛光主要基于铝表面在适当的条件下与化学抛光液反应,生成高纯度的铝氧化物涂层,进而去除表面的磷化物。
这一技术具有环保、高效、易于操作等优点。
二、无磷化学抛光技术发展历程
1. 传统机械加工和化学抛光相结合
2. 采用有机酸和无机酸混合溶液进行铝表面除磷和抛光
3. 应用电解抛光、高温氧化和气氛炉等新技术
三、无磷化学抛光技术的应用
1. 航空领域中高要求应力的关键零部件制造
2. 汽车制造领域常常采用无磷化学抛光技术进行铝合金车身涂层处理
3. 建筑领域中,无磷化学抛光技术用于铝合金室内饰面制作
虽然无磷化学抛光技术在铝合金表面处理领域的应用十分广泛,但其工艺仍需要不断完善和提升。
随着科技的进步,我们相信无磷化学抛光技术未来将有更广泛的发展前景。
铝合金化学抛光1. 引言铝合金是一种重要的结构材料,在工业和日常生活中广泛应用。
然而,由于其表面易受氧化和腐蚀的特性,需要进行抛光以提高外观和耐腐蚀性能。
铝合金化学抛光是一种常用的表面处理方法,通过使用化学药剂去除铝合金表面的氧化层和污染物,使其恢复光洁度和亮度。
本文将介绍铝合金化学抛光的原理、工艺流程、常用药剂以及注意事项,帮助读者了解该技术并正确应用于实践中。
2. 原理铝合金化学抛光基于表面氧化还原反应原理。
在酸性或碱性环境中,与铝发生反应的药剂可以去除氧化层,并使表面恢复到金属状态。
具体来说,酸性环境下常使用硫酸、硝酸等作为药剂;碱性环境下常使用氢氧化钠、氢氧化钾等作为药剂。
这些药剂与铝发生反应后,生成的盐类可以溶解于溶液中,同时将氧化层和污染物带走。
3. 工艺流程铝合金化学抛光的工艺流程通常包括以下几个步骤:3.1 表面清洗在进行化学抛光之前,首先需要对铝合金表面进行清洗,以去除油脂、灰尘和其他污染物。
常用的清洗方法包括机械清洗、碱性清洗和酸性清洗等。
清洗后,应立即进行下一步处理,以防止再次污染。
3.2 预处理预处理是为了进一步减少氧化层的厚度,并提高抛光效果。
常见的预处理方法包括酸洗和碱洗。
酸洗使用稀硫酸或硝酸溶液,在低温下浸泡铝合金片材一段时间;碱洗使用氢氧化钠或氢氧化钾溶液,在高温下浸泡一段时间。
这些预处理方法可以去除铝合金表面的杂质,并使其更容易被药剂反应。
3.3 化学抛光在预处理完成后,将铝合金放入化学药剂中进行抛光。
根据不同的需求和药剂选择,抛光时间可在几分钟到几小时之间。
在抛光过程中,应控制温度、浓度和搅拌等条件,以确保药剂与铝合金表面充分接触并发生反应。
3.4 中和处理化学抛光后,需要对铝合金进行中和处理,以去除残留的药剂和盐类。
常见的中和方法包括用清水冲洗、酸洗或碱洗等。
中和处理后,还需要进行彻底的清洗,以确保表面干净无污染。
3.5 表面处理最后一步是对铝合金表面进行保护处理。
铝及铝合金化学抛光体系简介--三酸抛光体系推荐理由:文章主要讲述了三酸体系化学抛光铝表面的作用机理,以及酸抛光技术的工艺要求等。
从文章中可以看出三酸体系在化学抛光处理过程中一些弊端,即在三酸化学抛光体系中需要进行工艺优化的地方。
从而能够让人发起思考:在铝及铝合金材料的抛光处理中,除了三酸处理体系,还能出现其他哪些处理体系呢?一、化学抛光的作用铝材阳极氧化前的预处理能够提供光亮外观。
从铝材质来讲,纯铝的抛光性能最好,铝硅合金的抛光性最差。
为了获得高标准光亮的精饰的表面,除了选择纯度高的铝材,常采用机械抛光、化学抛光和电化学抛光相结合的方式。
化学抛光使铝材表面平整光滑,能除去铝材表面较轻微的模具痕迹和擦伤条纹,能除去机械抛光中可能生成的摩擦条纹、热变形层、氧化膜层等,使粗糙的表面趋于光滑,同时可提高铝材的镜面反射性能,提高光亮度。
而在早期化学抛光的抛光液体系中,三酸体系比较主流,但是随着碱性氧化铝抛光液的出现三酸体系逐渐失去主导地位。
这里对三酸抛光体系作简单的介绍。
二、总机理总机理是铝的酸性浸蚀过程—钝化过程—黏滞性扩散层的扩散过程。
三酸抛光:磷酸---硫酸---硝酸。
原理:铝浸到热的浓酸中时,发生强烈的酸性浸蚀反应,并溶解除去铝材表面的一层铝,此时抛光液中的某种成分遏制酸性浸蚀反应,发生氧化反应,形成一层几十个原子层厚度的氧化铝的钝化覆盖在铝表面上,产生钝化作用,铝表面暂时受保护。
而氧化膜不断被酸溶解,然后又受钝化,又溶解这样的反复过程,凸处不断被整平和凹处达到同一个平面,此时达到抛光目的。
三、三酸抛光的优缺点:(一)装料要求高:装料量应少,铝材间距大,倾斜度大,才能使气体尽快逸出。
化学抛光液的比重很大,铝很轻,在抛光过程中还要防止铝材上浮,漂在面上,造成光亮度不均匀。
应加重导电梁防止铝材上浮;对高光亮度要求的装饰面应该向外垂直装料,使气体尽快逸出;装料要稳固,采用夹具时安放在非装饰面上,避免留下痕迹。
铝材抛光镜面的方法
铝材抛光成镜面的方法有多种,以下是一些常见的方法:
1.机械抛光:机械抛光是使用研磨材料将铝材表面磨削掉一层以
达到抛光效果的方法。
首先,使用粗研磨材料对铝材表面进行粗磨,然后使用细研磨材料进行细磨,最后使用抛光布或抛光蜡对表面进行抛光处理。
机械抛光需要注意抛光轮的硬度和转速,以及研磨材料的粒度和抛光时间等。
2.化学抛光:化学抛光是利用化学试剂与铝材表面发生化学反
应,使表面变得更加平滑和光亮的方法。
常用的化学抛光剂多为酸性或碱性溶液,其中包括氧化剂、酸化剂等成分。
化学抛光需要注意控制抛光时间和温度,以及抛光溶液的浓度和成分等。
3.电化学抛光:电化学抛光是利用电流在铝材表面形成一层氧化
膜,然后通过电解作用将表面变得更加平滑和光亮的方法。
电化学抛光需要注意电流密度、电解液的成分和温度、电解时间和抛光槽的结构等。
4.超声波抛光:超声波抛光是利用超声波振动对铝材表面进行加
工,通过磨料对表面进行研磨以达到抛光效果的方法。
超声波抛光可以提高表面粗糙度均匀性和一致性,减少手工操作和提高生产效率。
以上是一些常见的铝材抛光成镜面的方法,具体使用哪种方法需要根据铝材的种类、表面质量和加工要求等进行选择。
铝和铝合金的化学抛光原理
铝和铝合金的化学抛光是以70%(质量百分数)的磷酸为基础的溶液。
常用的是磷酸、硝酸、硫酸混合液,当合金成分变化时,硫酸含量(质量百分数)在9%—l5%之间变化,硝酸含量(质量百分比)在3%—9%之间变化。
由于工作温度在105℃左右,大量产生氮氧化物污染环境。
因此,在磷酸和硫酸混合液基础上用S类酸铜光亮剂作添加剂,产生了无黄烟化学抛光工艺。
但这种无黄烟化学抛光只适用于纯铝或铝镁合金,对其他铝合金效果较差。
后来又有只加2%硝酸的配方出现,也用类似的添加剂,没得到扩大适用范围。
但是,至今磷酸、硝酸、硫酸混合液因为适应性强,还是主流配方。
含铜、锌较高的铝合金,化学抛光时加2~5g/L铬酐有帮助。
含硅高的铝合金,化学抛光时用60~65mL/L硝酸、15~20mL/L氢氟酸、甘油1~2mL/L的混合液,在室温下浸2s。
不过这种方法更像是浸蚀。
还有一种含醋酸的配方,适用于纯铝和2A12(LYl2):
含醋酸的配方
醋酸对于防止点状腐蚀有更好的效果。
铝及铝合金化学抛光工艺(收藏)概述化学抛光经过机械抛光后的铝合金工件虽然已经获得光亮的表面,但若将机械抛光后的工件直接进行阳极氧化,所得到的只是一个平滑的表面而得不到反光系数较高的膜层,所以经机械抛光后的工件还必须进行化学抛光或电抛光,以除去工件表面在机械抛光时所形成的晶体变形层,从而获得光亮、细致的表面。
化学抛光是通过抛光溶液对工件微观凹凸表面的膜层形成及溶解速率不同而达到抛光的目的。
铝合金的化学抛光可分为酸性抛光和碱性抛光两种。
酸性化学抛光酸性化学抛光的主要原料是磷酸、硫酸、硝酸、乙酸、氟化氢铵等,但在化学抛光中仅有这些基本原料组成的配方并不能很好地满足于生产需求,还需要有目的地在抛光溶液中添加一些旨在提高其光泽度及平滑度的添加物质。
这些添加物质可分为两大类:一是无机盐;二是有机物。
1添加剂的作用在铝合金的化学抛光中添加剂起着不可估量的作用,其作用主要表现在以下四个方面:一是提高光亮度和平滑度;二是增加抛光表面的透光度;三是减慢抛光溶液对铝合金基体的腐蚀速率;四是降低抛光过程中的氮氧化物气体的产生。
2酸性化学抛光常用的方法磷酸-硫酸-硝酸法、磷酸-硝酸-乙酸、磷酸-硝酸法、磷酸-硫酸法、硝酸-氟化氢铵法等。
其中磷酸-硫酸-硝酸法是目前最为常用的抛光方法,也称为三酸抛光法。
常用三酸抛光溶液成分及操作条件见表1、表2。
表1 常用三酸抛光溶液成分及操作条件溶液成分材料名称化学式含量配方1 配方2 配方3 配方4 磷酸/(mL/L)H3PO4850 800 750 700硫酸/(mL/L)H2SO4100 100 250 200 硝酸/(mL/L)HNO350~100 100 50~100 50~100硫酸铵(NH4)2SO40~20 0~20 0~20 0~20/(g/L)硝酸铜/(g/L) Cu(NO3)2·3H2O 0.2~2 0.2~2 3~6 —硫酸镍/(g/L) NiSO4·6H2O 5~20 ———硝酸银/(mg/L) AgNO310~80 10~80 ——硼酸/(g/L) H3BO3——4~8 —操作条件温度/℃90~105 95~115 时间视要求而定搅拌工件摆动表2 常用三酸抛光溶液成分及操作条件溶液成分材料名称化学式含量配方5 配方6磷酸/(mL/L) H3PO4600 500硫酸/(mL/L) H2SO4200 400硝酸/(mL/L) HNO3200 80~120硫酸铵/(g/L) (NH4)2SO40~20 0~20硝酸铜/(g/L) Cu(NO3)2·3H2O ——硫酸镍/(g/L) NiSO4·6H2O ——硝酸银/(mg/L) AgNO3——硼酸/(g/L) H3BO3——操作条件温度/℃100~120 时间视要求而定搅拌工件摆动☆注意事项:三酸抛光对抛光质量影响较大的并不是这三种酸的含量,而在于这三中酸的配合比例。
铝表面环保无烟镜面抛光处理铝合金无烟化学抛光是一个非常热门的话题,国家和人们渐渐对环保以及自身健康越来越重视,无烟抛光便成了大势所趋,所以市面上渐渐出现了很多无烟镜面抛光剂等专门的药剂。
我们来看看如何才能做到无烟抛光吧首先我们要知道铝合金化学抛光的“烟”从何来,这些“烟”有什么危害。
传统的铝合金化抛药剂一般是三酸抛光:硫酸、磷酸和硝酸,产生黄烟的主要物质就是硝酸,所以要做到无烟抛光,就必须从这方面着手。
在使用含硝酸的药剂抛光时,产生的黄烟会污染环境,且对人体有很大的伤害,味道也非常刺鼻,相信使用过的厂家应该深有感触。
所以很多研发机构和企业:如深圳华深景泰等,都在致力研发无烟镜面抛光剂,以期望降低无烟,并保留三酸抛光的效果。
无烟镜面抛光剂可以从两个方面来理解:一是在化学抛光溶液中不添加硝酸及硝酸盐,这种情况自然不会有黄烟的产生;二是化学抛光溶液中添加一定量的硝酸或硝酸盐,但通过添加其他物质以抑制氮氧化物的产生,也可以做到在抛光时没有黄烟出现,这时也可称为无黄烟抛光。
对于后一种情况在抛光过程中各种添加物质的消耗量并不是等价的,所以当其中的某一种添加物质消耗到临界点,也可能会有少量黄烟的产生,这时也可称为低黄烟抛光。
前者是在不含硝酸的抛光溶液中通过加入某些有机物来达到,这种配方大多属于商业产品;后者是在含有硝酸的抛光溶液中添加笼形化合物来吸收氮氧化物以消除黄烟,笼形化合物主要有氢醌、脲类、硫脲、环糊精、去氧胆酸、全氢三亚苯以及二硝酸联苯等。
在这些笼形化合物中也并非所有都适合于含硝酸的化学抛光,这都需要通过实验来找到合适的添加物质及添加量。
一般而言,市场上的无烟镜面抛光剂还是可以做到无黄烟产生,或低黄烟生产的。
但是具体的效果,需要看厂家的生产要求,很多无烟抛光剂都是两酸抛光,建议大家可以了解一下。
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如何做到铝合金环保化学抛光
铝合金表面抛光方法有几种,一是机械抛光,一是化学抛光,还有是电化学抛光。
其中以化学抛光最为受广大厂家青睐,这其中到底是什么原因呢?
很简单,使用化学抛光处理铝材:可以达到平滑的镜面,纯铝的抛光效果好,适用于形状复杂的零件,材料消耗少,操作简单,抗腐蚀性较高,可以保持较长时间光亮度。
最重要的是,相比其他两种抛光方法,化学抛光的投资小,不需要使用抛磨机
器和供电设备,大大减少了成本。
化学抛光是一种在特殊条件下的化学腐蚀,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凹洼部位优先溶解,而达到表面平整和光亮的目的。
当今市场主要有两种工艺:以磷酸为基的化学抛光工艺,硝酸-氟化物化学抛光工艺。
因为氟化物对环境污染较为严重,这里就不介绍了。
以磷酸为基的化学抛光工艺应用最为广泛,其可分为磷酸-硫酸系、磷酸-硫酸-硝酸系、磷酸-硝酸系、磷酸-乙酸-硝酸系,
而其中磷酸-硫酸系效果较好。
磷酸-硫酸化学抛光不同于磷酸-硫酸-硝酸的抛光,随着环境保护、健康意识的加强,为减少含硝酸化学抛光溶液中所产生的氮氧化合物烟雾对健康的损害,中外很多学者研发了以磷酸-硫酸为基的抛光液——无烟两酸化学抛光高光光亮剂。
这类抛光液在使用过程中不会产生对人体有害的黄烟,且可以得到光亮度较高的铝表面。
我相信,未来化抛市场肯定也是在基于环保的条件下发展。
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