普通不锈钢抛光液

 

目前，适用于不锈钢五金工具的化学抛光液基本可分为王水型溶液、硫酸型溶液、磷酸型溶液、醋酸型溶液和过氧化氢型溶液等5 种类型，它们存在的主要问题是：多数抛光液中含有硝酸，抛光时会产生大量的NOx 等有害气体，从而污染环境和危害人体健康。

 

01 王水型溶液

 

王水系由浓盐酸和浓硝酸混合而成, 具有比浓盐酸或浓硝酸更强的腐蚀作用。

1)HCl: 1体积,HNO3: 1体积,H2O: 1体积。

2)HCl: 4体积, HNO3: 1体积, H2O：1体积,H2SO4: 0.5%,抑制剂: 5mL,温度 60～80℃。

3)质量浓度分别为HCl: 60～ 70g/L, HNO3: 100～200 g/L,HF: 70～90 g/L,CH3COOH: 20～25g/L, Fe(NO3)3:18～25 g/L,柠檬酸饱和溶液: 60 Ml/L,温度 50～60℃,时间 0.5～5min。

 

王水型溶液特点是HCl浓度高,对不锈钢有很强的腐蚀性。

 

02 硫酸型溶液

 

硫酸型化学抛光液的基本组分: H2SO4、HCl和HNO3。

1)质量分数分别为 H2SO4:15%, HCl:13%,HNO3:16%,水余量,温度 50～ 80℃,时间 3～ 20 min。

2)质量分数分别为 H2SO4:40%, HCl:31%,HNO3: 0.5%,温度 70～ 80℃,时间 2～ 5 min。

该类型溶液具有较强的钝化能力,为了保证反 应的正常进行,必须加入其它助剂,同时零件必须在 浓盐酸中活化,若清洗效果不好,便会很快产生一层 灰膜。

 

03 磷酸型溶液

磷酸是多数化学抛光液的成分。

1)质量分数分别为 H3PO4:25%, HNO3:6.5%,水余量,温度 80～90℃,时间 3～5min。

2)质量浓度分别为 H3PO4: 25g/L, HNO3:65g/L,某酸: 40g/L,温度80～90℃,时间3～ 5min。

磷酸型抛光溶液,易在零件表面形成粘膜,有利于金属表面的整平和光亮。主要是HCl含量不易控制,控制不当,会导致H3PO4浓度的降低,使溶液仅起腐蚀作用,失去抛光能力。

 

04 醋酸型和过氧化氢型溶液

由于醋酸对不锈钢腐蚀很微弱, 过氧化氢对不锈钢也没有腐蚀能力,经常和王水、氢氟酸或盐酸混合作用才能产生抛光效果。

1)质量分数分别为 CH3COOH:70%, HNO3:30%,HCl:少量,温度 80℃。

2)质量分数分别为H2O2:40%,HCl:20%,HF:20%,室温。

无论是醋酸型或过氧化氢型的溶液,对零件的腐蚀速度较慢,特别是过氧化氢易分解,影响抛光效果,生产效率不高。

 

环保型不锈钢抛光液

众所周知，只有无氮、无磷、无氟、无铬、无硫或无酸雾的抛光液，才能达到无污染环保型化学抛光液成为今后都放在方向。

 

01 工艺流程

60～70℃预热水→75～85℃抛光→60～70℃水洗→56～60℃水洗→冷水洗→2%氨水中和→冷水洗→30～40℃超声波清洗→95%以上乙醇脱水→烘干→包装。

 

02 抛光性能测试方法

将100ml抛光液加入150ml烧杯中，放入不锈钢器具，静置2h进行化学抛光。试验结束后取出不锈钢器具，清洗表面，自然干燥，检测表面光洁度。进一步烘干样品，在电子天平上称重，根据式（1）计算腐蚀度：

腐蚀度=[(抛光前样品质量 - 抛光后样品质量) / 抛光前样品质量] ╳ 100%

 

03 抛光效果工艺决定因素

 

A.硫酸与磷酸之比

添加剂在铝化学抛光溶液的组成与传统的配方不同，也就是说配方的硫酸含量要求比磷酸高。如传统配方，即80-75%磷酸（体积比），硫酸20-25%，则抛光出来的光亮度不足。这可能与硫酸低，其氧化性不足有关。助剂无黄烟铝化学抛光工艺的溶液组成硫酸和磷酸之比正好与传统配方反过来，这样硫酸含量高了，溶液的氧化性也相应提高，从而增加了铝的溶解速度，可达到光亮的效果。

由于主要是浓硫酸组成，浓硫酸在空气中是会吸潮，使溶液中水份增加，粘度降低，造成光亮度下降，因此在溶液没有工作时间要加盖密封，如溶液有较长一段时间搁置不用，则在使用前，需要加热到110℃以上一段时间，把水份蒸发掉后在工作。

 

B.铝离子的影响

在一般磷酸，硫酸和硝酸组成的化学抛光溶液中，新配溶液抛光出来是不光亮的，需要溶入10mg/L左右的铝离子后，方能使铝件光亮。这是因为硝酸是强氧化性的酸，对铝反应比较剧烈，化学溶解速大，需要溶入一定量的铝离子后，使溶液的粘滞度提高，才能到达光亮的要求。助剂铝无黄烟化学抛光溶液与一般的含硝酸配方不同，由于溶液本身不含硝酸，对铝化学侵蚀作用弱，硫酸的密度又比磷酸高，因此只要少量的铝离子就能达到光亮要求。试验证明，新配溶液只要有1g/L以上的铝离子就可以达到要求。随着抛光工作的进行，铝离子会逐渐增多，达到一定浓度后，槽液随着工件带出，需要补充新的溶液。其带出量与溶解量基本可达到平衡。

 

C.温度与影响

温度可在90度-135度范围内变动。温度低，反应速度慢，光亮度稍差；温度高，反应速度快，光亮度液提高；温度还与抛光时间有关，温度低，抛光时间长些；反之，温度高时，抛光时间短些。比较适宜的温度为110±5度。

 

D.抛光时间的影响

温度为110±2度条件下，用50*20*1（mm）的L-2纯铝片作实验，1分钟不够光亮，最佳2-3分钟。

 

环保型不锈钢抛光液配置

 

01、参考配方

 

将原料按照以下顺序分批加入烧杯中，加入热水，磁力搅拌，使物料溶解并混合均匀，即得到抛光液A。具体的加料顺序如下：

第一步，先加入聚乙二醇-4000 ；第二步，加入甘油；第三步，加入部分水、十二烷基苯磺酸钠、磷酸三钠、对羟基苯甲酸，搅拌使其溶解；第四步，加入苯磺酸钠、柠檬酸、六次甲基四胺、乙二醇甲醚、氨基磺酸及剩余的水。

 

在抛光液A中，聚乙二醇-4000 是黏度调节剂和增溶剂；十二烷基苯磺酸钠为表面活性剂，起增溶作用；磷酸三钠能提高水的润湿能力，去除表面污垢；对羟基苯甲酸为光亮剂；柠檬酸与氯化铵反应生成柠檬酸铵和盐酸，能使不锈钢表面发生选择性溶解，形成富铬表面层而增强耐蚀性；甘油可以防止酸雾产生，并与磷酸根离子生成配合物，起到缓蚀作用；乙二醇甲醚是渗透剂，能有效缩短抛光时间。

 

02、参考配方