无铬电解抛光前处置工艺的节制 运用 及长处 剖析

媒介

铝合金以杰出的理化机能 和优胜 的外面 处置惩罚 能力，在航空、建筑、日用五金和 高科技范畴 中都有着普遍 利用，而铝合金抛光材作为一种高级 铝材品种，一向 以来以其高质量、低本钱 、无污染成为各年夜 铝加工企业寻求 的方针。

今朝 ，出产镜面铝型材主要有电解抛光和化学抛光两种抛光处置惩罚 手艺 ，主要目标 一是用来取代机械抛光，二是在机械抛光后再进行化学抛光或电解抛光以取得 更高镜面反射率的铝材，到达 镜面结果 。

电解抛光中有两个主要 构成 部门：一是电解抛光的亮光 进程 ，主如果 微不雅 亮光 的进程 ；二是电解抛光的滑腻 平整进程 ，主如果 发生 宏不雅 、平均 、致密、滑腻 平整外面 的进程 。

1、 铝合金型材电解抛光的优胜 性

在铝型材外面 预处置惩罚 中，与传统的机械抛光比拟 ，电解抛光具有以下的长处 ：

1、装备 简单，工艺参数易于调控，可取代机械抛光，或在某些非凡 要求情况下继续机械抛光后再进行化学抛光或电解抛光，其外面 亮光 度更高，且相对 机械抛光更容易 采取 主动 化规模出产；

2、对型材构造 和尺寸规模要求较宽，可处置惩罚 用作周详 件的外面 要求较高的工业材，外尺寸较年夜 或极小和 外形 复杂机械抛光没法 处置惩罚 的型材；

3、经由 电解抛光后的铝型材外面 更清楚 、干净 ，无残留的机械抛光粉尘，具有加倍 好的抗侵蚀 性；

4、电解抛光的外面 镜面反射率更高，金属感会更好。

而与化学抛光比拟 ，电解抛光则更胜一筹。起首 ，表里 光彩 加倍 平均 一致，光泽持久，具有更好的耐蚀性；其次，产物 出产效力 高，出产本钱 较为不乱 ；另外 ，采取 非凡 无铬电解抛光液具有通俗 电解抛光没法 到达 的环保效益。

2、 铝合金电解抛光机理

电解抛光又称为电化学抛光，是以铝材作为阳极浸入到配制好的电解质溶液中，以耐侵蚀 并且 细小 凸出部门并且 机能 杰出的材料（如不锈钢）作为阴极，凭据 电解尖端放电道理 ，通电后的铝型材外面 细小 凸起 部位优先消融 ，与此同时消融 产物与外面 的电解液构成 高电阻的黏稠 性液膜层，细小 凸出部位的液膜层较薄，其电阻较小，从而连结 优先消融 ，同时凹洼部位的液膜层较厚，电阻增年夜 ，其消融 速度相对迟缓 ，经太短 时候 电解处置惩罚 后，凸起 部位被消融 整平直至凹洼部位的位置，终究 使铝材外面 粗拙 度下降 到达 腻滑 亮光 的进程 。以纯铝为例其抛光机理可以经由过程 阳极抛光进程 的极化曲线（图1）来讲 明。

图1 铝的典型阳极化曲线

AB段电流密度随阳极电位升高而增年夜 ，是正常的阳极消融 进程 ，即Al→Al3+3e到B点后，电位继续升高时，电流密度反而下降，B点默示金属阳极的消融 速度与消融 产物向电解液内部的散布 速度相等。尔后 金属消融 速度年夜 于消融 产物散布 速度而出现黏膜层，直到C点，阳极外面 附件液层中消融 的金属到达 饱和状况 ，黏膜层到达 增加到一个肯定 不变的厚度，这时候 阳极的回响反映 速度完全受散布 速度步调 节制 ，其电流密度与电位无关直到D点。到达D点后电极上发生新的回响反映 ，如OH-放电析氧等，因有气体放出搅拌槽液，粉碎黏膜层，加速消融 ，这时候 电流密度随电位升高而敏捷 增添 。

是以 可知，B点以后 黏膜层入手下手出现，D点今后 气体入手下手析出，在阳极电位处于C点和D点之间时，阳极外面 才能发生 抛光结果 ，但最好 抛光结果 在D点以后 某个电位，是以 时有气体析出加速对黏膜层搅拌，在微不雅 凸出部位电流更集中，致使铝材凹凸部位消融 速度差别 更年夜 ，此时抛光所需时候 短且结果 更好。

3、 无铬电解抛光的选择及利用

1、典型的电解抛光工艺

电解抛光能使铝材外面 的亮光 结果 出现 出高镜面反射机能 ，合用 于工业及科技范畴 有非凡 亮光 外面 品质要求的铝材。典型的电解抛光工艺包孕 酸性电解抛光和碱性电解抛光，主要有以下 几类：

①碳酸钠-磷酸三钠碱性电解抛光工艺（Brytal工艺），这一工艺特别 合适 于抛光高纯铝，经常使用 于已作机械抛光处置惩罚 仍需进一步提高亮度的铝制品，长处 是使用的电流密度低，抛光液对铝基材消融 速度小，弱点是溶液消费 较快，对杂质比力敏感。

②磷酸-铬酸-硫酸酸性电解抛光法（Battle法），硫酸能有用 下降 抛光操作电流密度、电压，并在必然 规模内允许 在较高温度下进行电解抛光，同时还能按捺 点蚀的发生，铬酸提高铝材抛光外面 镜面反射率。

③氟硼酸电解抛光工艺，以氟硼酸为主要成份 电解液，这一工艺比力合适 高纯铝材，其反射率可到达 85%。

④硫酸-铬酸电解抛光工艺（Aluflex法），其槽液节制 相对照力简单，在此抛光液中铝的消融 速度在早期 的2min相当快，约为25μm阁下 。且当槽液中铝离子含量太高时，会出现亮光 度不足或外面 有附着物等缺点 。

2、无铬电解抛光工艺

因为 传统的铝及铝合金电解抛光溶液中含有毒性很年夜 的铬酸，严重污染情况 ，废水难以处置惩罚 ，晦气 于洁净 出产的正常实行 。为此，采取 一种对情况 无风险 的新型抛光工艺来取代原本的 典型电解抛光工艺势在必行。

总结先辈 们在无铬电解抛光上所做的工艺研究，此类抛光液年夜 都以磷酸为主，用醇类物资 取代 作为缓蚀剂的铬酸，哄骗醇份子 间可构成 氢键从而发生 的缔合感化 这一非凡 性质来实现平整感化 。凭据 电解抛光理论，有缔合特征 的醇类电解抛光液，在被抛光铝材外面 构成 黏膜层，使其凹陷位置处于不乱 的钝化状况 ，而凸突处则以更快的速度消融 ，最后取得 腻滑 亮光 的外面 。增添 醇类份子 的羟基数量 是有益 于抛光的，采取 含有更多羟基的可溶性多元醇聚合物结果 加倍 较着。

无铬电解抛光工艺具有没有 黄烟、无流痕、不乱 性高、高亮度、高效力 的巨年夜 优势。

3、无铬电解抛光工艺利用与节制

①电解槽液温度

电解液根基 构成 和 电流密度不变的情况下，温度低时，电解液粘度较卨，铝的消融 慢， 溶液导电性差，达不到杰出的抛光结果 。温度升高抛光工件反射率提卨（粘度下降 ，铝消融 速度 加速 ，出产结果 提卨），但温度太高，易使金属外面 发生 侵蚀 ，影响了抛光质星，是以 抛光液温 度一般我们节制 在60—70°C之间能到达 杰出的抛光质星。

②电流密度、电压

在其他工艺前提 不变情况下，分歧 的电流密度下对工件抛光质星的影响，电流密度升高，腐 蚀速度堉年夜 ，抛光的反射率提高：电流密渡过 低，抛光质星下降，抛出的工件达不到工艺要求。 但假如 采取 电流密渡过 高，阳极上年夜 星析出氧气，发生 年夜 量热星来不及散布 ，使电极表而温度上 升很快，致使 金属外面 发生 麻点，一样 影响表而亮光 度，而抛光电压我们则采取 从高到低逐级递 减的体式格局 來节制 ，避免型材烧伤。

③ 搅拌的时候

搅拌在电解抛光中起侧重 要感化 ，它能年夜 年夜 提卨抛光质星，将集合在铝外面 的阳极回响反映 物及 时散布 到溶液中去，包管 新的电解液源源赓续 地供给 到阳极外面 ，下降 电解温差，连结 温度平均 避免 阳极过热，同时还可使 附着在阳极表而的气泡快速离开 ，避免外形 复杂的工件表而发生 斑 点、气体条纹等不良现象，包管 抛光结果 。

④ 槽液浓度

磷酸浓度节制 在62%—70%之间，过卨则因槽液黏度高型材带出星多造成本钱 高，太低 则抛 光时候 长且亮光 度不敷 。硫酸的插足则跟着 铝离+增多遵守 少星屡次 ，节制 其浓度在2%—4%之 间，硫酸较多，抛光速渡过 快，对金属基体可加速 侵蚀 。平整缓蚀剂浓度节制 在8%—12%之间。 铝离子浓度保持 在40g/L以下。

竣事 语

本文主要论述 铝型材阳极氧化外面 处置惩罚 出产进程 中，无铬电解抛光前处置惩罚 工艺的选择与利用，和 对照传统化学抛光工艺所发生 的环保效益。

传统的化学抛光在处置惩罚 工件时会发生 年夜 星的黄烟（二氧化氮有毒气体）或白烟，严重污染环 境，长时间 以来，抛光黄烟或白烟是制约年夜 型铝加工企业出产抛光材的主要缺点 之一，也是三酸抛 光的世界困难 之一。改善 型的三酸化学抛光一样 也会发生 白色烟雾，造成情况 污染：碱性抛光也 存在近似问题，且时候 短、温度高，不克不及 接连出产。而传统的电解抛光电解液中都含有铬离子， 一样 污染情况 ，其坺水治理亦是个年夜 问题，且出产中耗电星年夜 。

采取 无铬电解抛光工艺，比拟 传统的电解抛光工艺及化学抛光工艺，起首 解决了铬离子污染 情况 的年夜 困难 ，年夜 年夜 减轻废水处置惩罚 的压力；比拟 三酸抛光，无铬电解抛光的药剂消费 年夜 年夜 下降 ， 一是其槽液黏度小带出星少，二是电解抛光进程 自己 消费 更低：另外一 年夜 优势是高制品 率，在出产 进程 中，抛光工序发生 较少缺点 ，其理论制品 率到达 98%以上，只有少星废品来历于其它工序。

凭据 现实 出产数据可以推算出，每吨抛光铝型材可以直接下降 药耗本钱 15%，因槽液带出星 削减 ，抛光后水洗用水星响应 也削减 ，用水星下降25%，电单耗下降15%,而废水处置惩罚 本钱 可以 下降80%，按目舫市场对抛光料的需求，采取 无铬电解抛光工艺对情况 回护方而所发生 的效应将 有不行估星的感化 。