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。

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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。

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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)	H3PO4	850	800	750	700
	硫酸/(mL/L)	H2SO4	100	100	250	200
	硝酸/(mL/L)	HNO3	50~100	100	50~100	50~100
	硫酸铵/(g/L)	(NH4)2SO4	0~20	0~20	0~20	0~20
	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)	AgNO3	10~80	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)	H3PO4	600	500
	硫酸/(mL/L)	H2SO4	200	400
	硝酸/(mL/L)	HNO3	200	80~120
	硫酸铵/(g/L)	(NH4)2SO4	0~20	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。

一般而言，硝酸不应高于硫酸的量（体积比）。上表中添加剂也只能在三酸配比恰当的情况下才能显示出提高抛光质量的性能。而三酸的最佳配比也与铝合金材质的不同而异，这需要经过实验来确定。

碱性化学抛光

碱性抛光法对铝材蚀刻速率快，尺寸变化大，且难以做到高亮度效果，不适用于经机械抛光后的处理，但对于喷砂后的工件抛光有一定的实用意义。碱性抛光法是采用氢氧化钠和硝酸钠配成的溶液对铝合金进行抛光的方法，碱性抛光配方及操作条件见表3。

表3  碱性抛光配方及操作条件

溶液成分	材料名称	化学式	含量/(g/L)
			配方1	配方2
	氢氧化钠	NaOH	450	170~200
	硝酸钠	NaNO3	450	170~200
	亚硝酸钠	NaNO2	250	—
	磷酸钠	NaPO4·12H2O	250	150~260
	氟化钾	KF	—	5~10
操作条件	温度/℃		100~110	80~105
	时间/s		30~120	8~20
	搅拌		工件移动

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