[发明专利]一种铝制品化学抛光液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学抛光液，尤其是涉及一种铝制品化学抛光液及其制备方法。

背景技术

铝制品的化学抛光是铝及其合金在化学抛光液中进行化学浸渍，使产品外观达到光亮、洁净、平整的过程。化学抛光具有能耗小、操作简单、生产效率高、不受产品形状尺寸限制等优点，是铝制品表面精饰处理中及其重要的工序。传统的化学抛光工艺一般采用磷酸、硫酸、硝酸配合的“三酸”工艺，具有抛光质量好，亮度高等优点，但是由于硝酸的使用，在抛光过程中有大量黄烟(即氮氧化物)产生，造成严重的环境污染，大大危害操作人员健康。

国内对铝制品无黄烟化学抛光的研究大概始于20世纪80年代，取得了一些成果，部分生产企业也开始在小范围内使用。目前，一些无黄烟化学抛光多采用“磷酸+硫酸+添加剂”的方法，但是从总的情况来看，无黄烟化学抛光的应用还非常有限，除了生产企业环保意识不够，不愿采用新工艺新技术外，无黄烟抛光的抛光质量不过关是一个重要原因，也就是通常所说的抛光亮度(反射率)不够，不能达到传统三酸抛光的亮度和生产要求。因此，无黄烟化学抛光工艺在应用上受到了很大的限制(陈祖秋.国内铝制品无黄烟化学抛光工艺的研究现状[J].材料保护，1999，32(4)：23-24)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不仅具有黄烟少、污染低、不含硝酸等优点，而且抛光质量可达到传统“三酸”工艺水平的硝酸盐改良“三酸”抛光工艺，可减轻氮氧化物释放引起环境污染的铝制品化学抛光液及其制备方法。

本发明的另一目的在于提供一种铝制品化学抛光液的使用方法。

所述铝制品化学抛光液的原料组成为：

硫酸    110～166mL/L；

磷酸    382～466mL/L；

硼酸    2～3g/L；

钝化剂        10g/L；

抑雾光亮剂    60～130g/L；

柠檬酸        1～5g/L；

酒石酸        1～4g/L；

余量为水。

所述硫酸的质量百分比浓度可为98％，所述磷酸的质量百分比浓度可为85％。

所述钝化剂可选自钼酸钠或钼酸铵等。

所述抑雾光亮剂按质量百分比的组成如下：

所述铝制品化学抛光液的制备方法的具体步骤为：

将各固体原料加入到水中，溶解后，依次加入磷酸和硫酸，待溶液冷却至室温后，转移至容量瓶中定容。

所述铝制品化学抛光液的使用方法包括以下步骤：

1)将铝制品化学抛光液加热至95～110℃；

2)将干燥洁净的待抛光铝制品浸入铝制品化学抛光液中，处理30～100s后取出；

3)将取出的待抛光铝制品浸入硝酸出光25～120s，清洗，即完成对铝制品的抛光。

在步骤3)中，所述硝酸的体积比浓度可为50％。

所述铝制品化学抛光液抛光效果用表面粗糙度和表面光泽度这两个指标进行评价，并对其表面进行微观形貌检测，具体方法如下：

1)表面粗糙度。按照GB/T3505-2000中的规定进行检测，选用评定轮廓的算术平均偏差(Ra)作为表面粗糙度的评价指标。Ra值由北京时代之峰科技有限公司的TR200手持式粗糙度仪直接测得。

2)表面光泽度。通过考察铝制品的表面反射率(R％)来间接反映样品的表面光泽度。表面反射率由Varian Cary5000紫外-可见-近红外分光光度计的镜面反射模式测得。测定时，以标准光学镜面的表面反射率作为基准，即认定其表面反射率为100％，然后以此来考察铝制品的表面反射率。

3)微观形貌检测。抛光后的铝制品的表面微观形貌由荷兰Philips-FEI公司的XL 30ESEM-TMP环境扫描电镜(铝合金样品)和德国LEO公司的1530场发射高分辩扫描电镜(纯铝锭样品)检测。

与传统“三酸”工艺比较，本发明所述铝制品化学抛光液中不含硝酸，可以有效地减轻抛光过程中的气体污染，氮氧化物的释放量可大大降低，肉眼观察无明显黄烟释放。同时，添加抑雾光亮剂和钝化剂以提高铝制品表面光洁度，抛光效果可达传统“三酸”工艺水平。另外，由于柠檬酸、硼酸和酒石酸的加入，可以有效地抑制转移腐蚀，减少过腐蚀点的产生，提高抛光质量。

附图说明

图1为处理前的99.99％纯铝锭的表面SEM图。在图1中，标尺为10μm。