[发明专利]一种钛及钛合金抛光液及抛光方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电解抛光液及抛光方法，尤其涉及一种钛及钛合金电解抛光液及抛光方法。

背景技术

钛及钛合金因为具有质量轻、强度高、抗腐蚀性能优异，并且对人体皮肤不会产生过敏等特性成为继钢、铝、镁之后的21世纪的新型金属，被广泛的应用在飞机、导弹、轮船、汽车、石油、化工、生物医学等领域。而且由于钛的无极性、钛铌合金的超导性、钛铁合金的储氢能力等特性等使钛合金在尖端科学和高科技领域发挥着极其重要的作用。

由于钛及钛合金的广泛应用，钛及钛合金的加工也日益受到重视。其中，钛及钛合金的抛光可以处理钛及钛合金在加工过程所形成的粗糙面，因此钛及钛合金的抛光是整个钛及钛合金加工过程中不可或缺的加工程序。

钛及钛合金的抛光方法可分为三种，即机械抛光、化学抛光和电解抛光。

机械抛光，是指抛光轮高速旋转，抛光件与抛光轮摩擦产生高温，使抛光件金属塑性提高，在抛光力的作用下，抛光件表面产生塑性变形，凸起的部分被压入并流动，凹进的部分被填平，从而使不平的表面得到改善。但是一般的机械抛光后有比较严重的抛光纹的弊端。

化学抛光即酸腐蚀，所采用的主要物质为氢氟酸或氟离子的溶液。其机理为：金属在化学抛光液中，由于酸的氧化作用，表面形成一层较厚的粘液膜，这层粘液膜在金属表面较凸的部位较薄，较凹的部分较厚。同时，由于酸的还原作用，使金属表面发生溶解反应，溶解的金属离子向溶液中扩散时，在金属表面较凸的部位则相反，这种化学反应反复进行，从而金属表面达到整平的目的。对钛或钛合金基体进行化学抛光处理时会发生剧烈反应，氟离子与钛离子的络合物稳定性很强，能够紧密吸附在钛或钛合金的表面，使钛或钛合金基体与空气隔绝，因此钛或钛合金基体表面也就无法生成钝化膜，这也是大部分钛及钛合金的电镀及其他表面处理用含有氢氟酸的溶液腐蚀作为前处理的原因。但是，氢氟酸是一种高毒物质，极易挥发到空气中。

电解抛光，与机械抛光相比，电解抛光可大大减小抛光件内部和表面的应力，适用于任何硬度的金属和合金，它依靠选择性溶解材料表面微小的凸出部分使表面光滑，其抛光后的光洁度与表面平整度比机械抛光保持得更长久。

现有技术中公开了一种不含有氢氟酸的钛合金抛光液，给钛合金抛光液包括：

无水乙醇     275-550g/L

乳酸         360-600g/L

高氯酸       35-260g/L

高氯酸盐     2-20g/L

但是由于钛及钛合金基体表面容易生成氧化膜，且氧化膜硬度高，抛光难度大，该钛合金抛光液容易产生抛光纹路，难以达到镜面光的效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有的钛及钛合金的抛光液抛光后会在钛及钛合金表面产生抛光纹路，难以得到镜面光效果的钛合金表面的缺陷，从而提供一种不产生纹路，可以得到镜面光效果的钛及钛合金抛光液。

本发明提供了一种钛及钛合金抛光液，该抛光液包括乳酸、甲醇、丙三醇、氟的无机盐和光亮剂。

本发明要解决的另一个技术问题是现有的抛光技术对钛及钛合金的抛光难度大，容易产生抛光纹路，难以达到镜面光的效果的缺陷，从而提供一种容易抛光，不产生抛光纹路，可以达到镜面光的效果的钛及钛合金抛光方法，该方法为先将钛或钛合金进行机械抛光，然后进行电解抛光，所述电解抛光的抛光液为本发明所述的抛光液。

本发明所用的电解抛光液及抛光方法克服了现有的电解抛光液和抛光方法抛光难度大，容易产生抛光纹路，难以达到镜面光的效果的弊端，从而拥有容易抛光，不产生抛光纹路，可以达到镜面光的效果。

具体实施方式

本发明提供了一种钛及钛合金抛光液，该抛光液包括乳酸、甲醇、丙三醇、氟的无机盐和光亮剂。

根据本发明提供的钛及钛合金抛光液，在优选情况下，所述乳酸的含量为200-450ml/L。在本发明中，抛光液选用了相对粘性低的乳酸，使电流密度较低，阳极溶解缓慢，以达到缓慢抛光的目的。同时，所述乳酸是一种弱电解质，在溶液中可以电离出氢离子。在抛光过程中，随着反应的进行，氢离子会消耗，浓度会降低，乳酸则可以电离出氢离子补充反应中消耗的氢离子。当乳酸的含量小于200ml/L，抛光速度太慢，需要的时间太长；当乳酸的含量大于450ml/L时，抛光得到的镜面光效果差。