铝材抛光碱性抛光可以做光亮吗

铝的碱性电解抛光工艺研究--《中南大学》2002年硕士论文
铝的碱性电解抛光工艺研究
【摘要】:
铝材电解抛光是一种具有较大应用价值的表面处理方法,本文在分析了当前国内外的电解抛光研究现状后,在碱性条件下对工业纯铝材进行了直流恒压、直流脉冲和周期换向电解抛光研究,并通过阳极极化实验、交流阻抗实验对其抛光机理作了简要分析,主要内容和结论如下:
进行了碱性抛光溶液体系的研究,比较了缓蚀剂、粘度剂等对抛光效果的影响,成功获得了抛光效果很好的碱性溶液体系,并首次得到了能降低操作温度、延长溶液使用寿命、同时还能改善抛光效果的添加剂。实验结果表明:在NaOH溶液中加入适当添加剂能产生好的抛光效果,其最佳工艺条件为:
C_(NaOH):16g/L,C_(PEG):28ml/L,C_(ST):8g/L,C_(PTN):8g/L,
电压:6.5V,C_(Na2CO3):30g/L,温度:50℃,搅速:3~5r/s。
以这种工艺条件进行抛光,整平后铝的表面反射率可以达到87%左右,同时其操作温度、溶液使用寿命以及抛光时铝材损耗等都远优于目前已报道的碱性直流电解抛光工艺的效果。
探索性实验还发现:用葡萄糖的NaOH溶液在某些条件下进行直流恒压电解抛光后,铝材表面反射率可以达到90%,但由于实验还存在不稳定因素,有待进一步研究。
探索了采用直流脉冲电解抛光法在碱性条件下抛光铝材的可行性,结果表明:采用脉冲电解抛光法可以达到直流恒压电解抛光的整平效果,但其整平速度较慢,铝材损耗较大,操作电压较高。
研究了铝材周期换向电解抛光的溶液体系,找到了合适的添加剂,分析了各因素对抛光效果的影响,得到如下最佳抛光工艺条件:
EDTA为10g/L,NaOH为12g/L,Cd为14~16A/dm_2,工作比为90%左右,
V_正/V_负=15V/10V,频率为1.2Hz,温度40℃,时间为18~20min。
与传统的碱性直流电解抛光法相比,采用这种工艺抛光后铝材表面反射率可以提高到90%,而溶液使用寿命延长近一倍,铝材损耗仅为后者的47%。因此,相对于酸性电解抛光和传统的碱性电解抛光,采用这种周期换向电解抛光工艺,可降低操作电流密度和温度,改善工作环境,延长溶液使用寿命,加快整平速度,减少铝的损耗,提高抛光效果,并使生产成本大大降低,在生产中具有很大的应用前景。
首次对铝的碱性电解抛光机理进行了研究。通过阳极极化实验、交流阻抗实验证明:碱性电解抛光时铝材发生了特有的阳极极化现象,产生了具有离子导电性的氧化膜,在此基础上结合抛光实验结果,提出了一种新的机理:铝在碱性条件下的电解抛光基本符合钝化膜理论,抛光是阳极光亮和表面整平两个不同过程同时作用的结果:
中南大学硕士学位论文
门)由于离子通过氧化膜的扩散是控制步骤,因而不同晶位上原子的溶解不
受晶粒各向异性的影响,结晶学腐蚀得到抑制,所以出现金属光亮。
(2)电解抛光时在阳极表面还会产生一层吸附膜,由于阳极凹凸不同部位吸
附膜厚度不同,碱与氧化膜反应速度有差异,所以凸起处比凹洼处氧化膜层薄,
电流密度大,溶解速度快,这样阳极逐渐被整平。
由于阳极产生光亮的同时被逐渐整平,所以出现抛光现象。
根据这种机理可以较为合理的解释抛光实验过程中出现的现象。
【关键词】:
【学位授予单位】:中南大学【学位级别】:硕士【学位授予年份】:2002【分类号】:TG175【目录】:
中文摘要5-7
英文摘要7-9
第一章 文献综述9-22
1.1 铝的性质与用途9
1.2 铝材常用抛光方法9-12
1.2.1 机械抛光9-10
1.2.2 化学抛光10
1.2.3 电解抛光10-12
1.3 电解抛光的应用及影响因素12-15
1.3.1 电解抛光的应用12-13
1.3.2 影响电解抛光的主要因素13-15
1.4 常用电解抛光方法及研究现状15-20
1.4.1 酸性含铬电解抛光法15-16
1.4.2 无铬酸电解抛光法16-18
1.4.3 碱性电解抛光法18-20
1.4.4 其它电解抛光方法20
1.5 本课题研究的意义与内容20-22
第二章 碱性电解抛光溶液体系的研究22-49
2.1 前言22-23
2.2 实验方法23-26
2.2.1 实验设备与材料23-24
2.2.2 电解抛光实验步骤24
2.2.3 抛光实验结果的评价24-26
2.3 基础溶液的选择26-29
2.4 添加剂的选择29-35
2.4.1 主添加剂的选择29-33
2.4.2 稳定剂的选择33-35
2.5 抛光实验结果35-47
2.5.1 以PEG_(600)为主添加剂的抛光实验35-43
2.5.1.1 NaOH浓度对实验结果的影响35-36
2.5.1.2 Na_2CO_3对实验结果的影响36-37
2.5.1.3 抛光电压对实验结果的影响37-38
2.5.1.4 PEG_(600)对实验结果的影响38-40
2.5.1.5 温度对实验结果的影响40
2.5.1.6 PTN和ST对实验结果的影响40-42
2.5.1.7 抛光时间对实验结果的影响42
2.5.1.8 其它因素的影响42-43
2.5.1.9 综合实验43
2.5.2 以葡萄糖为添加剂的探索性抛光实验43-46
2.5.2.1 葡萄糖的影响44
2.5.2.2 碳酸钠的影响44-45
2.5.2.3 电流密度的影响45
2.5.2.4 磷酸钠的影响45
2.5.2.5 温度的影响45-46
2.5.2.6 存在问题46
2.5.3 碱性电解抛光易于出现的情况及其解决方法46-47
2.6 本章小结47-49
第三章 直流脉冲与周期换向电解抛光研究49-62
3.1 前言49
3.2 直流脉冲电解抛光49-53
3.2.1 直流脉冲电解抛光方法的引入49-50
3.2.2 实验结果与讨论50-53
3.2.2.1 抛光溶液的选择50
3.2.2.2 工作比的确定50-51
3.2.2.3 电压对抛光的影响51-52
3.2.2.4 脉冲频率的影响52
3.2.2.5 脉冲电解抛光结果的综合分析52-53
3.3 周期换向电解抛光53-60
3.3.1 周期换向电解抛光方法的引入53
3.3.2 添加剂的选择53-54
3.3.3 抛光实验结果与讨论54-59
3.3.3.1 EDTA对抛光的影响55
3.3.3.2 电流密度对抛光的影响55-56
3.3.3.3 电压对抛光的影响56-57
3.3.3.4 温度对抛光的影响57-58
3.3.3.5 频率对抛光的影响58
3.3.3.6 周期换向电解抛光的溶液使用寿命58-59
3.3.4 综合实验结果与讨论59-60
3.4 本章小结60-62
第四章 电解抛光机理初探62-80
4.1 前言62
4.2 研究现状及存在问题62-63
4.3 实验结果与讨论63-73
4.3.1 不同方法处理的铝材的性质63-65
4.3.2 阳极极化实验65-70
4.3.2.1 铝在NaOH浓度的阳极极化曲线65-66
4.3.2.2 不同扫描速度下的阳极极化曲线66-67
4.3.2.3 NaOH加入不同物质的阳极极化曲线67-68
4.3.2.4 不同搅拌速度的阳极极化曲线68-69
4.3.2.5 不同温度下的阳极极化曲线69-70
4.3.3 交流阻抗实验70-73
4.3.3.1 不同溶液的交流阻抗实验71
4.3.3.2 不同搅速下的交流阻抗实验71-72
4.3.3.3 不同电位下的交流阻抗实验72-73
4.4 铝的碱性电解抛光机理73-78
4.5 本章小结78-80
第五章 结论80-82
参考文献82-86
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在线咨询:
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京公网安备75号价格:面议
产地:苏州
规格:其它
关键词:铝合金清洗
在线联系:
产品别名 铝合金清洗剂
面向地区 苏州
加工定制 是
适用领域 五金行业
储存方式 阴凉处
类别 中性清洗液
铝合金清洗剂(碱性)配方技术 铝是自然界中储量较丰富的金属元素。纯铝具有质量轻、延展性好、易加工、耐腐蚀性能好等优点,但是其机械强度较差,而一些铝合金解决了这个问题,使其机械强度大大提升。因此,在日常生活中得到广泛的应用。铝合金制品在加工过程中通常需要经过磨削、抛光等一些列加工工序,表面会残留一些加工液、加工油脂、油污等,因此需要对铝合金进行清洗来提高表面的洁净度。
禾川化学在现有技术的基础上,开发出一种新型的环保铝合金清洗剂。
特点:(1)脱脂除油效果好、速度快,满足一般生产工艺需求;
(2)对铝材基本无腐蚀,长期浸泡(超过24小时)会有点蚀;
(3)不含烷基酚类表活,清洁、环保;
(4)泡沫含量低,适合浸泡、超声、喷淋清洗;
(5)成本低,小于/t
序号 项目 备注
1 外观 无色-淡黄色透明溶液
3 pH 13-14
4 密度 1.09
5 溶解性 与水互溶
6 闪点 不燃
7 稀释倍数 轻油污1:10-20;重油污1:5-10
8 使用温度 室温到60oC
9 使用方法 浸泡、超声、喷淋
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地址:苏州工业园区金鸡湖大道99号纳米城西北区NW-1幢3楼
2年主营:成分分析,配方还原,工业诊断,标准检测地址:苏州工业园区金鸡湖大道99号纳米城西北区NW-1幢3楼———— 认证资质 ————
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表面处理技术资料
铝合金铸件表面处理方式
发布时间: 11:33:59
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&&&& 铝合金铸件已经得到了广泛的应用,其为了更好的使用并提高铝合金铸件使用质量,我们可以通过一些表面处理方式,来提升铝合金铸件的质量与表面使用率,其我们常见的铝合金铸件表面处理方式有以下五种。
&&&&& 1、铝及其合金的电化学表面强化处理
&&&&& 铝及其合金在中性体系中阳极氧化沉积形成类陶瓷非晶态复合转化膜的工艺、性能、形貌、成分和结构,初步探讨了膜层的成膜过程和机理。工艺研究结果表明,在Na_2WO_4中性混合体系中,控制成膜促进剂浓度为2.5~3.0g/l,络合成膜剂浓度为1.5~3.0g/l,Na_2WO_4浓度为0.5~0.8g/l,峰值电流密度为6~12A/dm~2,弱搅拌,可以获得完整均匀、光泽性好的灰色系列无机非金属膜层。该膜层厚度为5~10&m,显微硬度为300~540HV,耐蚀性优异。该中性体系对铝合金有较好的适应性,防锈铝、锻铝等多种系列铝合金上都能较好地成膜。
&&&&& 2、铝及铝合金环保型化学抛光
&&&&& 确定开发以磷酸一硫酸为基液的环保型化学抛光新技术,该技术要实现NOx的零排放且克服以往类似技术存在的质量缺陷。新技术的关键是在基液中添加一些具有特殊作用的化合物来替代硝酸。为此首先需要对铝的三酸化学抛光过程进行分析,尤其要重点研究硝酸的作用。硝酸在铝化学抛光中的主要作用是抑制点腐蚀,提高抛光亮度。结合在单纯磷酸一硫酸中的化学抛光试验,认为在磷酸一硫酸中添加的特殊物质应能够抑制点腐蚀、减缓全面腐蚀,同时必须具有较好的整平和光亮效果
&&&&& 3、铝的碱性电解抛光工艺
&&&&& 进行了碱性抛光溶液体系的研究,比较了缓蚀剂、粘度剂等对抛光效果的影响,成功获得了抛光效果很好的碱性溶液体系,并首次得到了能降低操作温度、延长溶液使用寿命、同时还能改善抛光效果的添加剂。实验结果表明:在NaOH溶液中加入适当添加剂能产生好的抛光效果。探索性实验还发现:用葡萄糖的NaOH溶液在某些条件下进行直流恒压电解抛光后,铝材表面反射率可以达到90%,但由于实验还存在不稳定因素,有待进一步研究。探索了采用直流脉冲电解抛光法在碱性条件下抛光铝材的可行性,结果表明:采用脉冲电解抛光法可以达到直流恒压电解抛光的整平效果,但其整平速度较慢。
&&&&& 4、YL112铝合金表面处理工艺技术
&&&&& YL112铝合金广泛应用于汽车、摩托车的结构件。该材料在应用前需要进行表面处理,以提高其抗腐蚀性能,并形成一层容易与有机涂层结合的表面层,以利于随后的表面。
&&&&& 5、铝材磷化
&&&&& 通过采用SEM,XRD、电位一时间曲线、膜重变化等方法详细研究了促进剂、氟化物、Mn2+,Ni2+,Zn2+,PO4;和Fe2+等对铝材磷化过程的影响。研究表明:硝酸胍具有水溶性好,用量低,快速成膜的特点,是铝材磷化的有效促进剂:氟化物可促进成膜,增加膜重,细化晶粒;Mn2+,Ni2+能明显细化晶粒,使磷化膜均匀、致密并可以改善磷化膜外观;Zn2+浓度较低时,不能成膜或成膜差,随着Zn2+浓度增加,膜重增加;PO4含量对磷化膜重影响较大,提高PO4。含量使磷化膜重增加。
(来源:中华标准件网)
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