铝合金电化学抛光工艺

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。

高档镜面抛光铝材生产技术之——化学抛光工艺铝材抛光是开发铝材多品种、多色系、光亮浅色调和多彩铝的基础。

是改变铝材色调单一现状，提高铝材表面装饰效果的关键工艺。

亦是铝材更新换代与增值的主要途径。

化学抛光具有工艺简单，抛光速度快，铝耗低。

可用于复杂工件，不用电力，投资少等特点。

因此，国外已应用了100多年。

三酸抛光可得到镜面光亮效果。

但在抛光过程中，产生有毒气体NO、NO2与酸雾，需妥善处理，同时槽液维护有一定的难度。

二酸抛光的光亮度略低于三酸抛光，但抛光工仵表面平滑细腻，光亮均匀的效果已很佳，仅次于三酸抛光。

由于抛光过程没有有毒气体产生，酸雾亦较轻，所以更具发展前途。

为了得到稳定的、高亮度品质及减少缺陷的产生，抛光工艺必须严格控制：三酸抛光配方、二酸抛光配方。

本人已在《澳金人》第二期上介绍过，本文不再论述。

本文重点探讨槽液成份比例、比重、温度、时间之间的关系及对质量的影响。

1. H3PO4（磷酸）含量：H3PO4是抛光槽液的主体，通过粘度效应，使铝表面形成镜面效果。

其含量越高，镜面效果越明显。

因此，H3PO4含量是保持抛光亮度的关键因素。

一般生产上要求H3PO4≥65％。

配槽初期，H3PO4浓度较容易控制在65％以上，随着AL3+及杂质含量的增高，H3PO4浓度就难达到以上要求。

当AL3+含量达到上限时，H3PO4浓度会降到55％左右，影响了抛光效果。

这时可通过增加H2SO4或提高比重来维持槽液的粘度。

因此，必须通过对槽液的日常维护及槽液合理的更新做到科学化管理，才能保持化抛工艺的稳定性。

2. HNO3（硝酸）、H2SO4（硫酸）、及AL3+、CU2+含量:HNO3是直接参与反应的主要成份，其含量必须严格控制，一般为3.2~3.7%, HNO3浓度太高，不仅会产生大量黄烟，而且反应过于剧烈，难以控制，容易产生过腐蚀，起砂以及流痕等缺陷。

HNO3浓度偏低，难以达到最佳亮度。

其性能活跃，较易挥发。

槽液不生产时，尽量降低温度。

光学铝合金镜面抛光方法
光学铝合金镜面抛光是一种重要的表面处理方法，它可以提高
铝合金零件的光学性能和外观质量。

在进行光学铝合金镜面抛光时，通常会采用以下几种方法：
1. 机械抛光，机械抛光是利用机械设备和磨料对铝合金表面进
行研磨和抛光的方法。

通常使用砂纸、砂轮、研磨机等设备，通过
逐渐细化的磨料颗粒，逐步去除表面的瑕疵和粗糙度，最终达到镜
面光洁的效果。

2. 化学抛光，化学抛光是利用化学药剂对铝合金表面进行溶解
和抛光的方法。

通过在特定的化学溶液中浸泡铝合金零件，使其表
面得到溶解和再结晶，从而去除表面氧化层和微观凹凸，最终获得
光滑的镜面效果。

3. 电解抛光，电解抛光是利用电解作用对铝合金表面进行抛光
的方法。

通过在电解液中施加电流，使阳极铝合金表面发生阳极溶解，去除表面氧化皮和粗糙层，从而获得光滑的镜面效果。

4. 真空蒸镀，真空蒸镀是将铝合金零件放置在真空腔室中，通
过蒸镀方式在表面沉积金属或其他材料，形成一层薄膜覆盖在表面，提高其光学性能和外观质量。

在进行光学铝合金镜面抛光时，需要根据具体的零件材质、形
状和要求选择合适的抛光方法，并严格控制抛光过程中的参数和工艺，以确保获得高质量的镜面效果。

同时，还需要注意对抛光后的
铝合金零件进行清洁和保护，防止再次氧化和污染，从而保持其光
学性能和外观质量。

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。

一种铝合金的电解质等离子抛光液及抛光工艺随着现代工业的发展，铝合金已经成为了一种重要的材料，广泛应用于汽车、航空航天、建筑等领域。

然而，铝合金的表面抛光一直是一个难题，因为铝合金表面存在着氧化膜和粗糙度，传统的机械抛光方法往往效率低，成本高，而且容易损伤材料表面。

研发一种高效的铝合金抛光液和抛光工艺具有重要意义。

1. 电解质等离子抛光液的研发为了解决传统机械抛光方法的问题，研究人员开始尝试利用化学方法进行表面抛光，其中电解质等离子抛光液便应运而生。

电解质等离子抛光液是一种利用电解质溶液中的离子在电场作用下对材料表面进行抛光的方法。

在铝合金的抛光过程中，通过选择合适的电解质溶液和调节抛光参数，可以实现对铝合金表面氧化膜和粗糙度的有效去除，从而得到光洁平滑的表面。

2. 电解质等离子抛光液的成分与性能电解质等离子抛光液的成分一般包括电解质、溶剂、表面活性剂等。

电解质的选择对抛光效果有着至关重要的影响，通常选择氯化铝、氯化钠、硝酸铝等作为电解质。

溶剂的作用是稀释电解质，保持一定的抛光液浓度。

表面活性剂则可以提高抛光液的渗透性和界面活性，使得抛光效果更为均匀。

除了成分的选择外，抛光液的性能也是至关重要的。

高效的抛光液应具有良好的去氧化性、去除粗糙度的能力、稳定的电解质浓度等特点。

这就要求研发人员在抛光液的配方设计和制备工艺上下足功夫，不断优化抛光液的性能。

3. 电解质等离子抛光工艺的优化除了抛光液的研发外，抛光工艺也是影响抛光效果的关键因素。

一套优化的抛光工艺可以最大限度发挥抛光液的抛光效果，提高抛光效率。

通常，抛光工艺的优化包括抛光参数的选择、抛光设备的优化以及抛光过程的控制等方面。

抛光参数的选择是指对抛光电流密度、温度、时间等参数进行合理调节。

较低的电流密度和温度可以减少表面的腐蚀，较长的抛光时间则有利于去除更多的氧化膜和粗糙度。

抛光设备的优化则需要选择合适的电解槽、电源等设备，并确保设备运行稳定。

抛光过程的控制则需要借助先进的自动控制技术，确保抛光过程的稳定性和一致性。

•一、对铝制品表面进行机械抛光：1、机械抛光工序为：粗磨、细磨、抛光、抛亮、喷砂、刷光或滚光等，根据制表面的粗糙程度来适当采取不同的工序。

二、化学除油：化学除油过程是借着化学反应和物理化学作用，除去制件表面的油污。

化学除油采用弱碱性溶液中进行。

化学除油液的配方和工艺条件：1、配方：氢氧化钠30-50G/L，工业洗涤剂0.5-1ML/L，水70-125G。

2、工艺条件：温度：50-60℃时间：1-2min3、除油后用清水冲洗。

4、化学除氧化膜：进行酸洗处理以中和制件表面残留的碱液，并除去其自然氧化膜，使之露出制件的铝及铝合金基体，对于含硅铝合金制作，必须用混合溶液进行酸洗，以除去其表面的暗色硅浮灰。

酸洗液的配方：浓硝液200~270ML/L温度：室温时间：1-3min除去含硅铝合金制件表面氧化膜和硅浮灰的酸洗液配方：浓硝酸3体积；浓氢氟酸1体积。

温度：室温时间：5-15min铝及铝合金制件经化学酸洗后，必须立即用流动温水和冷水清洗，以除去残酸，然后浸入水中，以备化学抛光。

5、化学抛光：化学抛光是利用铝和铝合金制作在酸性或碱性电解质溶液中的选择性自溶解作用，来整平抛光制年表面，以降低其表面粗糙度、PH的化学加工方法。

这种抛光方法具有设备简单、不用电源，不受制件外型尺寸限制，抛兴速度高和加工成本低等优点。

铝及铝合金的纯度对化学抛光的质量具有很大的影响，它的纯度愈高，抛光质量愈好，反之就愈差。

化学抛光就是采用简要的粘性液膜理论进行的。

抛光液配方和工艺条件：配方一：（重量份）浓磷酸75%；浓硫酸8.8%；浓硝酸8.8%；尿素3.1%；硫酸胺4.4%；硫酸铜0.02%。

温度：100-200℃时间：2-3min配方二：（重量份）浓磷酸85%；浓硝酸5%；冰乙酸10%。

温度：90-105℃时间：2-5min抛光液的配制方法：1、先把磷酸、硫酸和硝酸按照一定的（%）重量，逐渐依次倒入抛光槽内，小心拦匀。

2、再按配方的成分，分别用水溶解一定（%）重量的冰乙酸、尿素、硫酸胺、硫酸铜加入槽内拌匀。

铝合金电解抛光和化学抛光铝合金是一种重要的工程材料，具有轻质、高强度、导热性好等优点，广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑结构等领域。

然而，在使用过程中，铝合金表面会出现氧化、腐蚀、磨损等问题，影响其外观和性能。

为了解决这些问题，人们开发了多种抛光方法，其中电解抛光和化学抛光是两种常用的表面处理技术。

电解抛光是利用电化学原理，通过电解液中的阳离子与铝合金表面发生氧化还原反应，去除表面的氧化膜和杂质，获得光亮平滑的表面。

电解抛光的主要工艺参数包括电解液成分、电解液浓度、电解温度、电流密度等。

一般情况下，电解液成分主要包括硫酸、硫酸铜、硫酸铬等。

在电解抛光过程中，阳极和阴极之间形成电场，使铝合金表面发生阳极溶解，同时在阴极上析出氢气。

电解抛光具有操作简单、效率高、成本低等优点，可以快速获得光滑的铝合金表面。

化学抛光是通过化学药品与铝合金表面发生化学反应，去除氧化物和杂质，改善表面质量。

常用的化学抛光方法有酸洗、碱洗和浸泡等。

酸洗是使用酸性溶液，如硫酸、硝酸等，在一定的温度和时间条件下处理铝合金表面。

酸洗可以去除表面的氧化皮和污染物，使表面更加光洁。

碱洗是使用碱性溶液，如氢氧化钠、氢氧化钾等，对铝合金表面进行处理。

碱洗可以中和表面的酸性物质，去除表面的氧化皮和污染物，使表面更加光亮。

浸泡是将铝合金件浸泡在特定的溶液中，通过溶液中的化学物质与铝合金发生反应，去除表面的氧化膜和杂质。

化学抛光具有工艺参数易控制、抛光效果好等优点，可以获得高质量的铝合金表面。

电解抛光和化学抛光各有其适用的场合。

电解抛光适用于铝合金表面氧化膜较厚、表面质量要求较高的情况。

电解抛光可以快速去除氧化膜和污染物，获得光亮平滑的表面。

化学抛光适用于铝合金表面氧化膜较薄、表面质量要求一般的情况。

化学抛光可以通过调整溶液成分和处理条件，实现不同的抛光效果。

在实际应用中，根据具体的需求和要求，选择合适的抛光方法进行表面处理。

铝合金电解抛光和化学抛光是常用的表面处理技术，可以有效改善铝合金表面的质量和性能。

铝合金抛光成镜面的方法铝合金抛光成镜面的方法铝合金是一种具有轻质、强度高和耐腐蚀等特性的金属材料，在航空、汽车、电子、建筑等领域得到广泛应用。

铝合金表面处理是其重要的一环，其中抛光成镜面是比较常见的处理方法之一。

本文将介绍铝合金抛光成镜面的方法。

一、机械抛光法机械抛光法是比较传统的抛光方法，其原理为利用机械摩擦和化学反应将表面氧化层和凹坑去除，使表面光洁度提高。

抛光装置可分为手动和自动两种，手动抛光对操作人员要求较高，且抛光质量参差不齐；自动抛光则将加工程序加以标准化，提高抛光效率和质量。

机械抛光法的特点是抛光速度快，抛光后表面粗糙度低，但是操作复杂，使用成本较高。

二、化学抛光法化学抛光法是将铝合金表面发生化学反应以去除氧化层和凸起部分的抛光方法。

一般常用的化学抛光液为硝酸、盐酸等强腐蚀性液体，需要特殊的保护措施和处理流程。

相比机械抛光法，化学抛光法的操作简单、深度大，但危险性高，容易对环境和人体造成危害。

三、电解抛光法电解抛光法是将铝合金作为阳极，在电解液中进行抛光的方法，利用电解液中的离子和电解反应来去除表面氧化层和凹坑。

该方法抛光后表面光洁度高，但铝合金受电解作用也会发生一定的腐蚀，需要采用除铁、降温等措施。

电解抛光法要求设备精密，处理工艺复杂，但它能获得非常高的抛光效果和表面平整度，是现代化的高端抛光方法之一。

四、激光抛光法激光抛光是一种新兴的抛光方法，利用激光束的能量将表面材料熔化和汽化，去除氧化层和微小凹坑。

激光抛光具有抛光速度快、光洁度高、操作简单等特点，但使用成本高，需要特殊的激光设备。

激光抛光法以其高质量抛光效果而被广泛应用于航空航天、电子仪器等领域。

综上所述，铝合金抛光成镜面的方法主要有机械抛光法、化学抛光法、电解抛光法和激光抛光法。

在不同的应用情况下，需要选择最适合的抛光方法。

铝及铝合金的电解抛光和化学抛光一、电解抛光（一）酸性溶液铝及其合金的电解抛光，广泛采用磷酸-硫酸-铬酸型的溶液。

其工艺规范列于表2-2-6。

溶液配制方法，可参照钢铁零件电解抛光的相应部分。

溶液在使用过程中，三价铬的含量将逐渐升高，过多的三价铬，可以用大面积的阳极通电处理，使之氧化为六价铬。

当溶液中的铝含量超过5%时，溶液应部分或全部更换。

氯离子对电解抛光有不利的影响，当氯离子含量超过1%时，零件极易出现点状腐蚀，配制溶液所用的水中，氯离子含量应少于80mg/L。

（二）碱性溶液纯铝和LT66等铝合金，还可以在以下碱性溶液中进行抛光：磷酸三钠（Na3PO4·12H2O） 130～150g/L碳酸钠（Na2CO3） 350～380g/L氢氧化钠（NaOH） 3～5 g/LpH值 11～12电压 12～25V阳极电流密度 8～12A/dm2温度 94～98℃时间 6～10min阳极用不锈钢板或普通钢板。

溶液需搅拌或阳极移动。

应该指出：（1）碱性电化学抛光溶液虽可用于抛光L1，L2，L3等纯铝和LY66铝镁合金零件，但易在抛光表面生成半透明氧化膜。

因此，必须把抛光后的零件浸入磷酸和铬酸的混合溶液（CrO310g/L，H3PO4 30mL/L）进行除膜，以降低其表面粗糙度。

（2）当抛光零件表面出现麻点、斑点、条纹或乳白色氧化膜时，可在下列（NaOH 100～150g/L，温度50～60℃，时间10～30s）碱液中溶去全部蚀点和氧化膜，以便重新抛光和回用。

（3）当抛光制件表面出现少量接触铜时，可把零件浸入下列（浓HNO32～5mL/L，CrO310～30 g/L，室温，时间30～120s）溶液中，溶解接触铜，以显出光亮表面。

二、化学抛光铝及其合金的化学抛光工艺规范见表2-2-7。

化学抛光溶液中，硝酸的浓度对抛光质量有重大的影响。

当硝酸浓度过低时，反应速度低，抛光后的表面光泽较差且往往沉积出较厚的接触铜。