堿性化學拋光方法及其采用的堿性化學拋光液的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于金屬表面處理技術領域，具體涉及一種堿性化學拋光方法及其采用的 堿性化學拋光液。
【背景技術】
[0002] 對鋁及鋁合金表面進行拋光的方法主要包括機械法、電化學法以及化學法。機械 拋光和電化學拋光由于對零件的形狀和大小有一定的要求，因此，使用受到一定的限制。而 化學拋光則不受零件的形狀、大小的限制，而且可一次性處理較多的零件，因此，是目前最 常用的拋光方法。
[0003] 而現有的化學拋光方法主要還是采用酸性化學拋光液(含有磷酸、硫酸以及硝酸， 俗稱三酸拋光液)，酸性化學拋光液的優點在于：拋光效果較好，拋光后的零件表面光亮、平 整；缺點則是：拋光過程中會產生大量的NOx氣體，對環境污染嚴重。
[0004] 中國專利文獻CN102925900A公開了一種堿性化學拋光液，它是由150~280g/L 的氫氧化鈉、100~150g/L的亞硝酸鈉、1~1. 2g/L的氟化鈉、10~20g/L的磷酸鈉以及余 量的水組成。中國專利文獻CN103668228A也公開了一種堿性化學拋光溶液，它是由180~ 200g/L的氫氧化鈉、145~180g/L的亞硝酸鈉、155~200g/L的硝酸鈉、100~150g/L的 磷酸三鈉以及余量的水組成。
[0005] 上述兩種堿性化學拋光液與酸性化學拋光液相比，優點在于：對環境友好；缺點 則是：拋光效果不及酸性化學拋光液，尤其是拋光后的鋁合金表面光亮度和平整度較差。
[0006] 日本專利文獻JPS5845380A公開了 一種堿性化學拋光液，它是由氫氧化鈉、亞硝 酸鈉、硝酸鈉、磷酸鈉、重金屬鹽以及硅化物組成。該文獻通過加入重金屬鹽以改善制品表 面的光亮度，但是平整度仍然不佳，制品表面存在"點狀小泡"或者"肉皮狀"缺陷。
[0007] 中國專利文獻CN1031574A公開了一種鋁及鋁合金堿性化學拋光溶液，它是由氫 氧化鈉、硝酸鈉、重金屬鹽、焦磷酸鹽或六偏磷酸鹽或偏釩酸鹽組成。該文獻通過加入焦磷 酸鹽或六偏磷酸鹽與重金屬鹽配合使用，從而既改善了光亮度，也改善了平整度。但是焦磷 酸鹽和六偏磷酸鹽的加入對環境仍然不友好。
【發明內容】
[0008] 本發明的目的之一在于解決上述技術問題，提供一種既對環境友好、又能夠使拋 光后的鋁合金表面光亮度和平整度均較好的堿性化學拋光方法。
[0009] 本發明的另一目的在于提供上述方法采用的堿性化學拋光液。
[0010] 實現本發明目的之一的技術方案是：一種堿性化學拋光方法，具有以下步驟：① 將鋁和/或鋁合金放入到無水乙醇中進行預處理，然后用去離子水洗凈；②將預處理后的 鋁和/或鋁合金放入到堿性化學拋光液中，在30~80°C的溫度下進行堿性化學拋光5~ 20s ;所述的堿性化學拋光液是由下述濃度的組分組成的水溶液：氫氧化鈉100~500g/L， 硝酸鈉50~200g/L，乙酸鈉100~500g/L，溴酸鈉10~150g/L，氟化鈉5~20g/L，重金 屬的硫酸鹽0. 1~4g/L ;③將拋光后的鋁和/或鋁合金依次放入到稀硝酸中進行中和、放 入到去離子水中進行超聲清洗5~15min、取出吹干。
[0011] 所述的堿性化學拋光液優選是由下述濃度的組分組成的水溶液：氫氧化鈉150~ 300g/L，硝酸鈉75~175g/L，乙酸鈉150~300g/L，溴酸鈉25~100g/L，氟化鈉7. 5~ 17. 5g/L，重金屬的硫酸鹽0. 5~3g/L。
[0012] 所述的堿性化學拋光液更優選是由下述濃度的組分組成的水溶液：氫氧化鈉 200~250g/L，硝酸鈉100~150g/L，乙酸鈉200~250g/L，溴酸鈉50~75g/L，氟化鈉 10~15g/L，重金屬的硫酸鹽1~2g/L。
[0013] 所述的重金屬為Ni、Cu、Co、Zn、Sb、Pb、As中的一種或者兩種，優選為Cu和/或 Zn〇
[0014] 實現本發明另一目的的技術方案是：一種堿性化學拋光方法采用的堿性化學拋光 液它是由下述濃度的組分組成的水溶液：氫氧化鈉100~500g/L，硝酸鈉50~200g/L，乙 酸鈉100~500g/L，溴酸鈉10~150g/L，氟化鈉5~20g/L，重金屬的硫酸鹽0? 1~4g/L。
[0015] 優選是由下述濃度的組分組成的水溶液：氫氧化鈉150~300g/L，硝酸鈉75~ 175g/L，乙酸鈉150~300g/L，溴酸鈉25~100g/L，氟化鈉7. 5~17. 5g/L，重金屬的硫酸 鹽 0? 5 ~3g/L。
[0016] 更優選是由下述濃度的組分組成的水溶液：氫氧化鈉200~250g/L，硝酸鈉 100~150g/L，乙酸鈉200~250g/L，溴酸鈉50~75g/L，氟化鈉10~15g/L，重金屬的硫 酸鹽1~2g/L。
[0017] 所述的重金屬為Ni、Cu、Co、Zn、Sb、Pb、As中的一種或者兩種，優選為Cu和/或 Zn〇
[0018] 本發明具有的積極效果：本發明驚奇的發現，通過添加溴酸鈉與重金屬硫酸鹽配 合使用，既能夠改善鋁合金制品表面的光亮度，也能夠改善平整度，解決了制品表面"點狀 小泡"和"肉皮狀"等缺陷，而且該堿性化學拋光液對環境友好。
【附圖說明】
[0019] 圖1為經實施例1的堿性化學拋光后的7075鋁合金表面的金相顯微鏡照片。
[0020] 圖2為經實施例6的堿性化學拋光后的1060鋁合金表面的金相顯微鏡照片。
[0021] 圖3為經對比例1的堿性化學拋光后的7075鋁合金表面的金相顯微鏡照片。
[0022] 圖4為經對比例2的堿性化學拋光后的7075鋁合金表面的金相顯微鏡照片。
[0023] 圖5為經對比例3的堿性化學拋光后的7075鋁合金表面的金相顯微鏡照片。
【具體實施方式】
[0024] (實施例1) 本實施例為對7075鋁合金表面進行堿性化學拋光，具有以下步驟： ①將7075鋁合金放入到無水乙醇中浸泡5min進行預處理，然后用去離子水洗凈。
[0025] ②將預處理后的7075鋁合金放入到堿性化學拋光液中，在60°C的溫度下進行堿 性化學拋光l〇s。
[0026] 本實施例的堿性化學拋光液是由下述濃度的組分組成的水溶液：氫氧化鈉200g/ L ;硝酸鈉lOOg/L ;乙酸鈉200g/L ;溴酸鈉50g/L ;氟化鈉lOg/L ;硫酸銅lg/L。
[0027] ③將拋光后的7075鋁合金先放入到稀硝酸中進行中和，然后放入到去離子水中 進行超聲清洗l〇min，最后取出熱風吹干。
[0028] 經本實施例的堿性化學拋光后的7075鋁合金表面的金相顯微鏡照片見圖1，由圖 1可以看出：該7075鋁合金表面光亮度較好。
[0029] (實施例2~實施例5) 各實施例與實施例1基本相同，不同之處在于堿性化學拋光液的組成，具體見表1。 表1
【主權項】
1. 一種堿性化學拋光方法，其特征在于具有以下步驟： ① 將鋁和/或鋁合金放入到無水乙醇中進行預處理，然后用去離子水洗凈； ② 將預處理后的鋁和/或鋁合金放入到堿性化學拋光液中，在30~80°C的溫度下進行 堿性化學拋光5~20s; 所述的堿性化學拋光液是由下述濃度的組分組成的水溶液：氫氧化鈉100~500g/L， 硝酸鈉50~200g/L，乙酸鈉100~500g/L，溴酸鈉10~150g/L，氟化鈉5~20g/L，重金 屬的硫酸鹽〇. 1~4g/L; ③ 將拋光后的鋁和/或鋁合金依次放入到稀硝酸中進行中和、放入到去離子水中進行 超聲清洗5~15min、取出吹干。
2. 根據權利要求1所述的堿性化學拋光方法，其特征在于：所述的堿性化學拋光液是 由下述濃度的組分組成的水溶液：氫氧化鈉150~300g/L，硝酸鈉75~175g/L，乙酸鈉 150~300g/L，溴酸鈉25~100g/L，氟化鈉7. 5~17. 5g/L，重金屬的硫酸鹽0? 5~3g/L。
3. 根據權利要求2所述的堿性化學拋光方法，其特征在于：所述的堿性化學拋光液是 由下述濃度的組分組成的水溶液：氫氧化鈉200~250g/L，硝酸鈉100~150g/L，乙酸鈉 200~250g/L，溴酸鈉50~75g/L，氟化鈉10~15g/L，重金屬的硫酸鹽1~2g/L。
4. 根據權利要求1至3之一所述的堿性化學拋光方法，其特征在于：所述的重金屬為 Ni、Cu、Co、Zn、Sb、Pb、As中的一種或者兩種。
5. 根據權利要求4所述的堿性化學拋光方法，其特征在于：所述的重金屬為Cu和/或 Zn0
6. -種堿性化學拋光方法采用的堿性化學拋光液，其特征在于它是由下述濃度的組分 組成的水溶液：氫氧化鈉100~500g/L，硝酸鈉50~200g/L，乙酸鈉100~500g/L，溴酸 鈉10~150g/L，氟化鈉5~20g/L，重金屬的硫酸鹽0? 1~4g/L。
7. 根據權利要求6所述的堿性化學拋光液，其特征在于它是由下述濃度的組分組成的 水溶液：氫氧化鈉150~300g/L，硝酸鈉75~175g/L，乙酸鈉150~300g/L，溴酸鈉25~ l〇〇g/L，氟化鈉7. 5~17. 5g/L，重金屬的硫酸鹽0. 5~3g/L。
8. 根據權利要求7所述的堿性化學拋光液，其特征在于它是由下述濃度的組分組成的 水溶液：氫氧化鈉200~250g/L，硝酸鈉100~150g/L，乙酸鈉200~250g/L，溴酸鈉50~ 75g/L，氟化鈉10~15g/L，重金屬的硫酸鹽1~2g/L。
9. 根據權利要求6至8之一所述的堿性化學拋光液，其特征在于：所述的重金屬為Ni、 Cu、Co、Zn、Sb、Pb、As中的一種或者兩種。
10. 根據權利要求9所述的堿性化學拋光液，其特征在于：所述的重金屬為Cu和/或 Zn0
【專利摘要】本發明公開了一種堿性化學拋光方法及其采用的堿性化學拋光液，方法包括：將鋁和/或鋁合金放入到無水乙醇中進行預處理，然后用去離子水洗凈；將預處理后的鋁和/或鋁合金放入到堿性化學拋光液中進行堿性化學拋光；將拋光后的鋁和/或鋁合金依次放入到稀硝酸中進行中和、放入到去離子水中進行超聲清洗5～15min、取出吹干。堿性化學拋光液是由下述濃度的組分組成的水溶液：氫氧化鈉100～500g/L，硝酸鈉50～200g/L，乙酸鈉100～500g/L，溴酸鈉10～150g/L，氟化鈉5～20g/L，重金屬的硫酸鹽0.1～4g/L。本發明的堿性化學拋光方法不僅對環境友好，而且拋光后的鋁合金表面光亮度和平整度均較好。
【IPC分類】C23F3-02
【公開號】CN104694931
【申請號】CN201510143972
【發明人】馬迪, 李樹白, 徐龍貴, 戈浩
【申請人】江蘇理工學院
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年3月30日