專利名稱：一種兩酸鋁制品化學(xué)拋光液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化學(xué)拋光液，尤其是涉及一種無黃煙環(huán)保型兩酸鋁制品化學(xué)拋光液及其制備方法。
背景技術(shù)：
鋁制品的化學(xué)拋光是鋁及其合金浸入化學(xué)溶液中，使產(chǎn)品外觀達(dá)到光亮、潔凈、平整的拋光處理過程。化學(xué)拋光使鋁材表面平整光滑，能除去鋁材表面較輕微的模具痕跡和擦劃傷條紋，除去機(jī)械拋光中可能生成的摩擦條紋、熱變形層、氧化膜層等，使粗糙的表面趨于光滑，同時(shí)可提高鋁材表面的鏡面反射性能，提高光亮度。傳統(tǒng)的“三酸”工藝，即磷酸-硫酸-硝酸所組成的三元酸化學(xué)拋光槽液，在鋁材的化學(xué)拋光中應(yīng)用得比較普遍。但是因?yàn)橄跛岬拇嬖?，拋光過程中有大量的黃煙(即氮氧化物)出現(xiàn)，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。目前，一些無黃煙化學(xué)拋光多采用“磷酸+硫酸+添加劑”的方法，但是從總的情況來看，無黃煙化學(xué)拋光的應(yīng)用還非常有限，除了生產(chǎn)企業(yè)環(huán)保意識(shí)不夠，不愿采用新工藝新技術(shù)外，無黃煙拋光的拋光質(zhì)量不過關(guān)是一個(gè)重要原因，也就是通常所說的拋光亮度(反射率)不夠，不能達(dá)到傳統(tǒng)三酸拋光的亮度和生產(chǎn)要求。因此， 無黃煙化學(xué)拋光工藝在應(yīng)用上受到了很大的限制(陳祖秋.國(guó)內(nèi)鋁制品無黃煙化學(xué)拋光工藝的研究現(xiàn)狀[J]·材料保護(hù)，1999，32 ) :23-24) 0

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種拋光液中不含硝酸，拋光過程中無黃煙釋放，可避免氮氧化物造成大氣污染的兩酸鋁制品化學(xué)拋光液及其制備方法。
本發(fā)明另一目的在于提供一種兩酸鋁制品化學(xué)拋光液的使用方法。
所述兩酸鋁制品化學(xué)拋光液的原料組成為
硫酸166 250mL/L ；
磷酸348 418mL/L ；
檸檬酸40 100g/L ；
氨基磺酸4 10g/L ；
非離子型表面活性劑0. 3 0. 4mL/L ；
乙酸銅0. 1 0. 3g/L ；
氧化鎂0. 1 0. 3g/L ；
過硼酸鈉4. 5 9g/L ；
余量為水。
所述硫酸的質(zhì)量百分比濃度可為98%，所述磷酸的質(zhì)量百分比濃度可為85%。 所述非離子型表面活性劑可以選用聚乙二醇400、聚乙二醇600、0P-10乳化劑等 -種。
所述兩酸鋁制品化學(xué)拋光液的制備方法的具體步驟為
按所述兩酸鋁制品化學(xué)拋光液的原料組成，將硫酸、磷酸、檸檬酸、氨基磺酸、非離子型表面活性劑、乙酸銅、氧化鎂、過硼酸鈉和水混合，定容至1L，即得兩酸鋁制品化學(xué)拋光液。所述兩酸鋁制品化學(xué)拋光液的使用方法為1)將兩酸鋁制品化學(xué)拋光液加熱至105 125°C ；2)將干燥潔凈的待拋光的鋁制品浸入兩酸鋁制品化學(xué)拋光液中，處理50 120s 后取出；3)將取出的鋁制品浸入稀硝酸中出光25 120s，清洗。所述鋁制品化學(xué)拋光液拋光效果用表面粗糙度和表面光澤度這兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并對(duì)其表面進(jìn)行微觀形貌檢測(cè)，具體方法如下1)表面粗糙度。按照GB/T3505-2000中的規(guī)定進(jìn)行檢測(cè)，選用評(píng)定輪廓算術(shù)平均偏差(Ra)作為表面粗糙度的評(píng)價(jià)指標(biāo)。Ra值由北京時(shí)代之峰科技有限公司的TR200手持式粗糙度儀直接測(cè)得。2)表面光澤度。通過考察鋁制品的表面反射率(R% )來反映樣品的表面光澤度。 表面反射率由Varian Cary 5000紫外-可見-近紅外分光光度計(jì)的鏡面反射模式測(cè)得。測(cè)定時(shí)，以標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)鏡面的表面反射率作為基準(zhǔn)，即認(rèn)定其表面反射率為100%，然后以此來考察鋁制品的表面反射率。3)微觀形貌檢測(cè)。拋光后的鋁制品的表面微觀形貌由荷蘭Wiilips-FEI公司的XL 30ESEM-TMP環(huán)境掃描電鏡(鋁合金樣品)和德國(guó)LEO公司的1530場(chǎng)發(fā)射高分辯掃描電鏡 (純鋁錠樣品)檢測(cè)。與傳統(tǒng)“三酸”工藝比較，本發(fā)明所述兩酸鋁制品化學(xué)拋光液中不含硝酸，拋光過程中無黃煙釋放，可避免氮氧化物造成的大氣污染。拋光效果佳，平整度好。


圖1為處理前的99. 99%純鋁錠的表面SEM圖。在圖1中，標(biāo)尺為10 μ m。圖2為經(jīng)過本發(fā)明所述的改良型鋁制品化學(xué)拋光處理后的99. 99%純鋁錠的表面 SEM圖。在圖2中，標(biāo)尺為10 μ m。圖3為處理前的6063鋁合金的表面SEM圖。在圖3中，標(biāo)尺為100 μ m。圖4為經(jīng)過本發(fā)明所述的改良型鋁制品化學(xué)拋光處理后的6063鋁合金的表面SEM 圖。在圖4中，標(biāo)尺為ΙΟΟμπι。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1對(duì)99. 99%的工業(yè)純鋁錠進(jìn)行化學(xué)拋光處理。該鋁制品化學(xué)拋光液的配方，由以下
物質(zhì)組成硫酸183 mL/L磷酸383 mL/L檸檬酸100 g/L氨基磺酸10g/L聚乙二醇4000.4 mL/L乙酸銅0.3 g/L氧化鎂0.3 g/L過硼酸鈉9 g/L其中硫酸的質(zhì)量百分比濃度為98%，磷酸的質(zhì)量百分比濃度為85%。拋光步驟如下(1)按上述配比配置拋光液。(2)將拋光液加熱至105°C。(3)將干燥潔凈的待拋光鋁制品浸入拋光液中，處理60s后取出。(4)將取出的鋁制品浸入50% (體積比)硝酸中出光30s，清洗。工業(yè)純鋁錠拋光處理后可達(dá)鏡面光亮，效果佳。99. 99%工業(yè)純鋁錠在經(jīng)化學(xué)拋光處理前后的表面粗糙度和反射率測(cè)定結(jié)果如表 1所示。由表1可見，經(jīng)化學(xué)拋光處理后樣品表面粗糙度下降，反射率增加，表明樣品表面平整度提高，達(dá)到了拋光效果。表 權(quán)利要求
1. 一種兩酸鋁制品化學(xué)拋光液，其特征在于其原料組成為硫酸166 250mL/L磷酸348 418mL/L檸檬酸40 --100g/L ；氨基磺酸4 10g/L ；非離子型表面活性劑0. 3 0.4mL/L乙酸銅0. 1 0. 3g/L ；氧化鎂0. 1 0. 3g/L ；過硼酸鈉4. 5 9g/L ；余量為水。
2.如權(quán)利要求1所述的一種兩酸鋁制品化學(xué)拋光液，其特征在于所述硫酸的質(zhì)量百分比濃度為98%，所述磷酸的質(zhì)量百分比濃度為85%。
3.如權(quán)利要求1所述的一種兩酸鋁制品化學(xué)拋光液，其特征在于所述非離子型表面活性劑選用聚乙二醇400、聚乙二醇600、0P-10乳化劑中的一種。
4.如權(quán)利要求1所述的一種兩酸鋁制品化學(xué)拋光液的制備方法，其特征在于其具體步驟為按所述兩酸鋁制品化學(xué)拋光液的原料組成，將硫酸、磷酸、檸檬酸、氨基磺酸、非離子型表面活性劑、乙酸銅、氧化鎂、過硼酸鈉和水混合，定容至1L，即得兩酸鋁制品化學(xué)拋光液。
5.如權(quán)利要求1所述的一種兩酸鋁制品化學(xué)拋光液的使用方法，其特征在于其具體方法為1)將兩酸鋁制品化學(xué)拋光液加熱至105 125°C；2)將干燥潔凈的待拋光的鋁制品浸入兩酸鋁制品化學(xué)拋光液中，處理50 120s后取出；3)將取出的鋁制品浸入稀硝酸中出光25 120s，清洗。
全文摘要
一種兩酸鋁制品化學(xué)拋光液及其制備方法，涉及一種化學(xué)拋光液。其原料組成為硫酸、磷酸、檸檬酸、氨基磺酸、非離子型表面活性劑、乙酸銅、氧化鎂、過硼酸鈉和水。具體步驟為按所述兩酸鋁制品化學(xué)拋光液的原料組成，將硫酸、磷酸、檸檬酸、氨基磺酸、非離子型表面活性劑、乙酸銅、氧化鎂、過硼酸鈉和水混合，定容至1L，即得兩酸鋁制品化學(xué)拋光液。使用方法為將兩酸鋁制品化學(xué)拋光液加熱至105～125℃；將干燥潔凈的待拋光的鋁制品浸入兩酸鋁制品化學(xué)拋光液中，處理50～120s后取出；將取出的鋁制品浸入稀硝酸中出光25～120s，清洗。拋光液中不含硝酸，拋光過程中無黃煙釋放，可避免氮氧化物造成大氣污染。
文檔編號(hào)C23F3/03GK102268675SQ201110212718
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月27日
發(fā)明者嚴(yán)維力, 王周成, 趙梓岑 申請(qǐng)人:廈門大學(xué)