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铝的化学抛光和电化学抛光概述
2017-07-17 14:29:37
一般工程应用的变形铝合金材料或建筑铝型材,其加工成型后的半成品,一般是可以直接进入阳极氧化生产线进行阳极氧化的。
 
所获得的阳极氧化膜在许多工程应用上表现出了良好的防护性能,起表面基本上能够达到均匀一致的外观要求。机械抛光后的铝工件,若直接进行阳极氧化处理,只能获得平滑的阳极氧化膜,还不能得到高反射率的膜层。
 
化学抛光或电化学抛光作为高级精饰处理方法,能去除铝制品表面较轻微的模具痕和擦划伤条纹,铝型材去除机械抛光中可能形成的摩擦条纹、热变形层、氧化膜层等,使粗糙的表面趋于光滑而获得近似镜面光亮的表面,提高了铝制品的装饰效果(如反射性能、光亮度等),并可以赋予更高的商业附加值,极大地满足了消费市场对具有光亮表面的铝制品要求。因此,对于需要表面平整、均匀又光亮等特殊外观要求的阳极氧化膜,铝型材则需要预先进行化学抛光或者电化学抛光。化学抛光和电化学抛光与机械抛光一样,是制备高精饰光亮铝制品表面处理过程中不可或缺的表面预处理技术,某些情形下可以作为最终的精饰手段。
 
化学抛光和电化学抛光可以使特殊铝材获得非常光亮的表面,但是从抛光原理上看,化学抛光(及电化学抛光)与机械抛光却有着本质的区别。机械抛光是利用物理手段通过切削与研磨等作用使铝材表面发生塑性形变,使得表面的凸部向凹部填平,从而使铝材表面粗糙度减小、变得平滑,改善了铝材的表面粗糙度,从而使其表面平滑或光亮。但是机械抛光会引起金属表面结晶的破坏、变质而产生塑性变形层,以及因局部加热而产生组织变化层。
 
化学抛光是一种在特殊条件的化学腐蚀,它是通过控制铝材表面选择性的溶解,使铝材表面微观凸出部位较其他凹洼部位优先溶解,而达到表面平整和光亮的目的。电化学抛光又称电解抛光,其原理与化学抛光相似,也是依靠选择性溶解铝材表面表面微小凸出部分而达到平整光滑。铝材作为阳极浸入到配制好的电解溶液中,以耐腐蚀而且导电性能良好的材料作为阴极,根据电化学尖端放电原理,通电后铝材表面微小凸出部位优先溶解,与此同时溶解产物与表面的电解液形成高电阻的粘稠性液膜层,微小凸出部位膜层浇薄,其电阻较小,从而继续保持优先溶解。同时表面凹洼部位的液膜层厚,电阻增大,凹洼部位的溶解速度相对缓慢,经过短时间电解处理后,凸出部位先被溶解整平至凹洼部位的位置,铝材表面粗糙度降低而达到平滑光亮。铝的电化学抛光在有的文献上称为电抛光或电解抛光。在工业生产中,采用铝型材化学抛光或电化学抛光的主要目的,一是取代机械抛光而获得平滑的光亮铝材表面;二是在机械抛光后再进行化学抛光或电化学抛光,以获得非常高镜面反射率的铝材或铝零部件,达到表面增亮的目的。
 
化学抛光和电化学抛光与机械抛光相比较,具有以下的优点:①设备简单,工艺参数易于控制,可大大节省机械抛光需要的基建与设备费用,在某些情况下部分取代或继续机械抛光,表面光亮度更高;②可处理大型零部件或大批量的小型零部件,以及形状复杂而无法进行自动化机械抛光处理的工件,这种情况下机械抛光是无法替代的;③化学或电化学抛光后的表面洁净,无残留的机械抛光粉尘,有良好的抗腐蚀性;④化学抛光的表面镜面反射率更高,金属质感也更好,表面不会形成粉霜。

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