一种环保型铝合金化学抛光液及其制备和使用方法与流程

本发明涉及合金的抛光，具体涉及一种环保型铝合金化学抛光液及其制备和使用方法。

背景技术：

1、铝作为一种金属材料及其独特的易加工性，被人们广泛应用于航空、汽车、电子消费品等行业。铝合金表面主要采用的处理加工方法，是对铝表面进行电镀和铝表面进行阳极氧化，在对铝表面进行电镀或阳极氧化前必须进行抛光处理，抛光处理主要分为机械抛光、化学抛光、电化学抛光这三种。机械抛光劳动强度比较大，大面积抛光表面不均匀，电解抛光成本高，设备复杂。而化学抛光适用性强，设备简单，操作方便，投资生产成本低。目前酸性化学抛光液由于其具有优良的抛光性能和抛光液的稳定性较高，在工业生产中的应用相当广泛。但酸性化学抛光液还应用了大量的磷酸，而磷酸根离子如排放到外界水域中则会造成相当严重的水污染；业界用碱性抛光液取代酸性抛光液已是当前铝及铝合金制品化学抛光的发展趋势。

2、如公开号为cn103334107a的中国专利公开了一种镁铝合金抛光液，每1000g抛光液包括：椰油醇硫酸钠5～12g，三聚磷酸钠1～8g，氢氧化钠1～2.5g，脂肪醇聚氧乙烯醚4～11g，柠檬酸钠0.4～2.5g，余量为蒸馏水。虽然该抛光液可以提高铝镁合金抛光后的光亮度，但是依然含磷；再如公开号为cn108411305a的中国专利公开了一种防止流痕产生的铝合金抛光添加剂，铝合金抛光添加剂包括以质量百分比计算的如下组分：光亮促进剂75-80％，氧化剂15-20％，缓蚀剂2-6％，增稠剂1-2％，非离子型环氧丙烷缩合物ppg0.01-0.02％，该抛光添加剂虽然可以防止流痕，但所用氧化剂含有磷，缓释剂含有氮，增加了水处理的负担和成本，对环境不友好。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种环保型铝合金化学抛光液及其制备和使用方法。

2、本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种环保型铝合金化学抛光液，它包括以下重量份的原料：

3、

4、

5、作为优选技术方案，它包括以下重量份的原料：

6、

7、进一步地，所述腐蚀剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化镁中的一种或多种。

8、进一步地，所述润湿剂为三丙二醇、二甲基亚砜、丙二醇、山梨糖醇、失水山梨糖醇脂肪酸酯中的一种或多种。

9、进一步地，所述光亮剂为乙酸镁、硫酸铁、草酸钛钾、氧化锌、聚合硫酸铁、硫酸钠中的一种或多种。

10、进一步地，所述螯合剂为木质素磺酸钠、葡萄糖酸钠、柠檬酸钠、硅酸钠、葡萄糖、十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种。

11、进一步地，所述助溶剂为甘油、二甘醇、乙二醇、环丁砜中的一种或多种。

12、上述的一种环保型铝合金化学抛光液的制备方法，它包括以下步骤：

13、s1.备料：按配方比例称取各原料，备用；

14、s2.混合：将光亮剂加入去离子水中，溶解后加入螯合剂，1200～1600r/min持续搅拌10～15min使螯合剂完全溶解；混合溶液中再加入腐蚀剂，600～1000r/min搅拌3～5min后立即加入助溶剂，300～500r/min搅拌1～3min，最后再加入湿润剂，300～500r/min的转速搅拌5～8min，所得溶液即为环保型铝合金化学抛光液。

15、上述的一种环保型铝合金化学抛光液的使用方法，它包括以下步骤：

16、s1.建浴：将铝合金化学抛光液以原液100％比例建浴，设定温度为65～75℃，溶铝至铝离子浓度为9～11g/l，使建浴后抛光液的比重为1.3～1.38；

17、s2.脱脂：取待抛光的铝合金工件，装挂后采用浓度为35～60g/l的脱脂液进行脱脂，所述脱脂液为乙酸钠和硫酸钠的混合溶液，脱脂的时间为180～360s，温度为50～60℃，脱脂后水洗两道，每道水洗时间50～70s；此步骤可去除铝合金工件表面的油污；

18、s3.碱洗：将脱脂后的铝合金工件用浓度为30～50g/l的氢氧化钠溶液进行碱洗，所述碱洗的时间为30～60s，碱洗温度为40～50℃，碱洗后再水洗两道，每道水洗时间50～70s；此步骤细化工件表面，去除脏污；

19、s4.一次中和：采用酸性溶液清洗铝合金工件，中和工件表面的碱，所述中和的时间为170～190s，中和后再水洗两道，每道水洗50～70s；此步骤可中和碱洗时的碱性物质残留，同时去除工件表面的浮灰；

20、s5.化抛：将一次中和的铝合金工件完全浸没在步骤s1建浴后的抛光液中进行化抛，所述化抛的温度为65～75℃，化抛时间为100～300s，化抛后水洗三道，第一道水洗时间为13～18s，第二道和第三道水洗为20～40s；此步骤可提升工件表面光泽度，达到需求的外观质感及装饰效果；

21、s6.二次中和：化抛后将铝合金工件采用酸性溶液进行酸洗二次中和，所述二次中和的时间为170～190s。此步骤进一步中和碱性物质残留，进一步去除工件表面的浮灰。

22、本发明中：

23、所述腐蚀剂，提供了氢氧根，氢氧根可以整平工件表面，增加铝片光亮度；当氢氧根的质量浓度偏低时，反应速率慢，效果不佳；当氢氧根的质量浓度偏高时，反应剧烈，不易控制，且易出现过腐蚀；不同氢氧化物电离氢氧根的能力不同，所以需合理配置氢氧化物的浓度和比例；

24、所述润湿剂，可以改善液体表面张力和界面张力，使反应产生的泡沫均匀粘附在铝合金表面，防止工件升降时槽液下滑出现流痕等局部腐蚀的情况；

25、所述光亮剂，优先在铝材表面的腐蚀凹坑处吸附，使凹坑处腐蚀速率低，高峰处腐蚀速率高，从而起到较好的整平作用，提高铝合金表面的光亮度；

26、所述螯合剂，可以与铝离子紧密融合，或者与光亮剂中的金属离子形成稳定的配合物，附着在铝材表面，从而控制铝的溶解，减少过量腐蚀的发生；

27、所述助溶剂，可以提高电解质物质(氢氧化物、盐类)在溶液体系的溶解度，以增加体系的活性功能和溶液体系的稳定性，达到均匀溶液、稳定出光效果的作用；

28、本发明具有以下优点：本发明公开了一种环保型铝合金化学抛光液，由腐蚀剂、湿润剂、光亮剂、螯合剂、助溶剂和去离子水组成，本发明的抛光液为环保型碱性化学抛光液，不含氮、氟、磷、硝酸盐、硼砂、重金属等有害物质，从根源上解决现阶段生产工艺对环境的污染问题，极大降低废水处理的成本及难度；对铝合金进行抛光，出光速度高于现有使用的酸性化学抛光，且抛光后的铝合金外观品质均符合标准，与酸性化学抛光在同一水准。

技术特征：

1.一种环保型铝合金化学抛光液，其特征在于，它包括以下重量份的原料：

2.根据权利要求1所述的一种环保型铝合金化学抛光液，其特征在于，它包括以下重量份的原料：

3.根据权利要求1或2所述的一种环保型铝合金化学抛光液，其特征在于，所述腐蚀剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化镁中的一种或多种。

4.根据权利要求1或2所述的一种环保型铝合金化学抛光液，其特征在于，所述润湿剂为三丙二醇、二甲基亚砜、丙二醇、山梨糖醇、失水山梨糖醇脂肪酸酯中的一种或多种。

5.根据权利要求1或2所述的一种环保型铝合金化学抛光液，其特征在于，所述光亮剂为乙酸镁、硫酸铁、草酸钛钾、氧化锌、聚合硫酸铁、硫酸钠中的一种或多种。

6.根据权利要求1或2所述的一种环保型铝合金化学抛光液，其特征在于，所述螯合剂为木质素磺酸钠、葡萄糖酸钠、柠檬酸钠、硅酸钠、葡萄糖、十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种。

7.根据权利要求1或2所述的一种环保型铝合金化学抛光液，其特征在于，所述助溶剂为甘油、二甘醇、乙二醇、环丁砜中的一种或多种。

8.根据权利要求1或2所述的一种环保型铝合金化学抛光液的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：

9.根据权利要求1或2所述的一种环保型铝合金化学抛光液的使用方法，其特征在于，它包括以下步骤：

技术总结本发明涉及合金的抛光技术领域，具体涉及一种环保型铝合金化学抛光液及其制备和使用方法。所示抛光液由腐蚀剂、湿润剂、光亮剂、螯合剂、助溶剂和去离子水组成；抛光液的制备方法包括备料和混合；抛光液的使用方法包括建浴、脱脂、碱洗、一次中和、化抛和二次中和。本发明的抛光液为环保型碱性化学抛光液，不含氮、氟、磷、硝酸盐、硼砂、重金属等有害物质，从根源上解决现阶段生产工艺对环境的污染问题，极大降低废水处理的成本及难度；对铝合金进行抛光，出光速度高于现有使用的酸性化学抛光，且抛光后的铝合金外观品质均符合标准，与酸性化学抛光在同一水准。技术研发人员：杨静,罗建华,谢大成,殷石见受保护的技术使用者：立铠精密科技（盐城）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5