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弘立鋁業(yè)
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詳解無鉻電解拋光的原理及選擇應(yīng)用

發(fā)布時間:2018-06-12    來源:弘立鋁業(yè)

詳解無鉻電解拋光的原理及選擇應(yīng)用

  與化學拋光相比,電解拋光則更勝一籌,電解拋光具有以下的優(yōu)點:
  1、設(shè)備簡單,工藝參數(shù)易于調(diào)控,可取代機械拋光,或在某些特殊要求情況下繼續(xù)機械拋光后再進行化學拋光或電解拋光,其表面光亮度更高,且相對于機械拋光更易采用自動化規(guī)模生產(chǎn);
  2、對型材結(jié)構(gòu)和尺寸范圍要求較寬,可處理用作精密件的表面要求較高的工業(yè)材,外尺寸較大或極小以及形狀復雜機械拋光無法處理的型材;
  3、經(jīng)過電解拋光后的鋁型材表面更清晰、潔凈,無殘留的機械拋光粉塵,具有更加好的抗腐蝕性;
  4、電解拋光的表面鏡面反射率更高,金屬感會更好。
  電解拋光又稱為電化學拋光,是以鋁材作為陽極浸入到配制好的電解質(zhì)溶液中,以耐腐蝕而且微小凸出部分而且性能良好的材料(如不銹鋼)作為陰極,根據(jù)電解尖端放電原理,通電后的鋁型材表面微小突出部位優(yōu)先溶解,與此同時溶解產(chǎn)物與表面的電解液形成高電阻的粘稠性液膜層,微小凸出部位的液膜層較薄,其電阻較小,從而保持優(yōu)先溶解,同時凹洼部位的液膜層較厚,電阻增大,其溶解速度相對緩慢,經(jīng)過短時間電解處理后,突出部位被溶解整平直至凹洼部位的位置,使鋁材表面粗糙度降低達到平滑光亮的過程。
  無鉻電解拋光的選擇及應(yīng)用
  1、典型的電解拋光工藝
  電解拋光能使鋁材表面的光亮效果呈現(xiàn)出高鏡面反射性能,適用于工業(yè)及科技領(lǐng)域有特殊光亮表面品質(zhì)要求的鋁材。典型的電解拋光工藝包括酸性電解拋光和堿性電解拋光,主要有如下幾類:
  ①碳酸鈉-磷酸三鈉堿性電解拋光工藝(Brytal工藝),這一工藝尤其適合于拋光高純鋁,常用于已作機械拋光處理仍需進一步提高亮度的鋁制品,優(yōu)點是使用的電流密度低,拋光液對鋁基材溶解速度小,缺點是溶液消耗較快,對雜質(zhì)比較敏感。
 、诹姿-鉻酸-硫酸酸性電解拋光法(Battle法),硫酸能有效降低拋光操作電流密度、電壓,并在一定范圍內(nèi)容許在較高溫度下進行電解拋光,同時還能抑制點蝕的發(fā)生,鉻酸提高鋁材拋光表面鏡面反射率。
 、鄯鹚犭娊鈷伖夤に嚕苑鹚釣橹饕煞蛛娊庖,這一工藝比較適合高純鋁材,其反射率可達到85%。
 、芰蛩-鉻酸電解拋光工藝(Aluflex法),其槽液控制相對比較簡單,在此拋光液中鋁的溶解速度在初期的2min相當快,約為25μm左右。且當槽液中鋁離子含量太高時,會出現(xiàn)光亮度不足或表面有附著物等缺陷。
  2、無鉻電解拋光工藝
  由于傳統(tǒng)的鋁及鋁合金電解拋光溶液中含有毒性很大的鉻酸,嚴重污染環(huán)境,廢水難以處理,不利于清潔生產(chǎn)的正常實施。為此,采用一種對環(huán)境無危害的新型拋光工藝來取代原有的典型電解拋光工藝勢在必行。
  總結(jié)前輩們在無鉻電解拋光上所做的工藝研究,此類拋光液大都以磷酸為主,用醇類物質(zhì)代替作為緩蝕劑的鉻酸,利用醇分子間可形成氫鍵從而產(chǎn)生的締合作用這一特殊性質(zhì)來實現(xiàn)平整作用。根據(jù)電解拋光理論,有締合特性的醇類電解拋光液,在被拋光鋁材表面形成黏膜層,使其凹陷位置處于穩(wěn)定的鈍化狀態(tài),而凸突處則以更快的速度溶解,獲得平滑光亮的表面。增加醇類分子的羥基數(shù)目是有利于拋光的,采用含有更多羥基的可溶性多元醇聚合物效果更加明顯。
  無鉻電解拋光工藝具有無黃煙、無流痕、穩(wěn)定性高、高亮度、高效率的巨大優(yōu)勢。
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