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表面处理系列之二:抛光技术
目前,表面处理的抛光技术主要有三种:机械抛光;化学抛光;电化学抛光。
1、机械抛光
机械抛光是靠切削、材料表面塑性变形去掉被抛光后的凸部而得到平滑面的抛光方法。一般使用油石条、羊毛轮、砂纸等,以手工操作为主,特殊零件如回转体表面,可使用转台等辅助工具。机械抛光一般分为粗抛、中抛和精抛三种类型,表面质量要求高的可采用超精研抛的方法,该方法可以达到0.008μ?m的表面粗糙度。
2、化学抛光
化学抛光是让材料在化学介质中表面微观凸出的部分较凹部分优先溶解,从而得到平滑面。这种方法的主要优点是不需复杂设备,可以抛光形状复杂的工件,可以同时抛光很多工件,效率高。化学抛光的核心问题是抛光液的配制。化学抛光得到的表面粗糙度一般为数10?μ?m?。
在日常机加工过程中,常需要进行化学抛光的材料有不锈钢、铝合金以及铜合金。
不锈钢:化学抛光是不锈钢常用的表面处理工艺,从本世纪40年代初有了关于不锈钢化学抛光的专利以来,迄今已有不少配方公诸于世,但人们在实际应用时仍然感到很困难。因为不锈钢品种繁多,不同牌号的不锈钢具有不同的腐蚀规律,不可能采用同一种抛光液,所以不锈钢化学抛光液有多种类型。化学抛光液的基本组成包括腐蚀剂、氧化剂和水。不锈钢化学抛光能否顺利进行,取决于上述成分的合理配合。禾川化学经过多年研究,对不同条件下的不锈钢抛光都有所了解,可以解决客户在不锈钢抛光液使用过程的难题。
铝合金:铝合金抛光体系包括:酸性抛光和碱性抛光。
传统的三酸抛光由于抛光过程产生大量的氮氧化合物即黄烟,对人体具有非常大的危害,已经慢慢被淘汰。禾川化学在传统铝合金化学抛光的基础上,开发出不含硝酸的两酸铝合金抛光体系(图1左)。其化学组成为:磷酸、硫酸、混合添加剂等。适用于纯铝、铝-镁合金、铝-镁低硅合金的化学抛光。
铝合金碱性抛光具有成本低、对槽体设备腐蚀小、废水处理简单等优点,受到广泛关注。但是由于碱抛腐蚀快、光亮度不大,因此使其使用受到限制。禾川化学在传统铝合金化学抛光的基础上,开发出碱性条件下的铝合金抛光液,与传统铝合金碱性抛光液相比,抛光速度较慢,抛光后的光亮度高、失重小(图1右)。其化学组成为:氢氧化钠、混合缓蚀剂、光亮添加剂等。适用于小型铝合金工件的化学抛光。
图1、铝合金酸性化学抛光(左)和碱性化学抛光(右)前后对比图
铜合金:铜及铜合金以优良的装饰性,在日常生活中的应用越来越多。通过抛光和钝化可以提高铜及铜合金的装饰效果和表面性能。化学抛光与电化学抛光及机械抛光相比具有成本低、效率高、操作简便等特点,因而得到广泛应用。常用的铜及铜合金化学抛光体系有:硝酸及其盐系列、铬酸盐系列和双氧水系列。硝酸及其盐系列的抛光液在使用过程中容易产生氮氧化合物影响工人健康。铬酸盐体系使用毒性较大的氧化铬,对环境污染较大。双氧水体系是一种无毒、无害、抛光效果好的铜及铜合金抛光液,操作起来更加安全。禾川化学成功研制出一类新型双氧水体系铜(合金)化学抛光液。其化学组成为:双氧水、混酸、双氧水稳定剂、光亮剂、铜稳定剂、表面活性剂等。处理后的工件须作表面钝化处理,使其在表面形成一层特殊的膜使之与空气隔开,起到抗氧化的作用,能够有效地防止铜线、铜件的变色、氧化发黑。
图2、铜化学抛光前后对比图
3、电化学抛光
电化学抛光也称电解抛光。电解抛光是以被抛工件为阳极,不溶性金属为阴极,两极同时浸入到电解槽中,通以直流电而产生有选择性的阳极溶解,从而达到工件表面光亮度增大的效果。
禾川化学是一家专业从事精细化学品分析、研发的一家公司,具有丰富的分析、研发经验,经过多年的技术积累,可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库,为客户解决在研发中遇到的问题:产品分析、配方还原、新产品研发、工业诊断、化合物检测等。
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