Ｔａ ｂ ｌ ｅ１ ａ ｄ ｌ ａ ｉ ｖ ｅ ’ ｓ翻 Ｇ ｉ ｌ ｌ ｐ ０ Ｉ
后， 以不锈钢 为辅助 电极控 制各工艺参 数进行抛 光 ， 然 后水洗 、 干
燥、 检测质量 。 根据生产需 要 ， 从 以下方面评 价抛光效果 ： （ １ ） 铝材表 面整 平
度
以银镜对 光反射率 为 １ ０ ０ ％作 参 比， 用 光 电管钡 Ｉ 量抛 光后 铝 达 到相 同整 平度时 ， 单 位面积溶 解金属 量小 以抛光效 果 明显下 降
抛光后铝 材表面反射 率为 ８ ７ ％、 铝材 损耗 为 ０． ０ １ ７ ４ ｇ ／ ｃ 、 溶液
２ ． ２ 工 艺 条件
ｌ ８ ｇ ／ Ｌ ． Ｎ ａ ２ Ｃ ０ ３ ３ ０ ｇ ／ Ｌ 、 Ｐ Ｅ Ｇ ２ ５ ／Ｌ 、 酒 石 酸 钠 和 葡 萄 糖 酸 钠 各 ８ ｇ ／ Ｌ ， 电压 ６ ． ５ Ｖ， 电流 ２ ０ Ａ ／ （ ｈ Ｉ ， 温度 ５ ０℃ ， 然 后固定其他 条件 而 改变某一条件进行试验（ 主要 因素为 Ｐ Ｅ Ｇ浓 度、 电压和电流密度） 。 （ １ ） Ｐ Ｅ Ｇ含量 Ｐ Ｅ Ｇ对抛光 的影 响见 图 ｌ 。当 Ｐ Ｅ Ｇ浓 度低于 ５ ｍ Ｌ ／ Ｌ 时， 抛 光效果较 差 ； 浓度超过 ３ ５ ｍ Ｌ ／ Ｌ ， 抛光表面又易 “ 烧焦 ” 。
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铝 合 金 电 化 学 抛 光 工 艺
Ｂ ｎ ｒ ｔ ａ ｌ 法的 ８ ０℃降低 到 ５ ０℃。这 可能 是 因为 在抛 光 时 ， 铝 的溶 过高 ， 可 能 阳极表面 氧化 膜 因溶解 过 快而 不完 整 ， 铝表 面 又 出现
善抛 光效果 ， 加 入 酒石 酸钠等作稳 定剂 可延 长溶液使 用周期 ， 并在 此 基础 上优 化 了抛光 工 艺条件 。试验 表 明 ， 采 用此 工艺
来抛 光铝材 获得 的综合 效果优 于酸性 电化 学抛 光和传 统碱 性 电化 学抛光 ， 是一项有应 用前景 的新 工 艺。
［ 关键词 ］ 电化学抛光 ； 新工 艺； 铝合金 ； 添加 剂 ； 碱 性溶液 【 中图分 类号］ Ｔ Ｑ１ ５ ３ ． ５ 【 文献标识码 ］ Ｂ 【 文章 编号 ］ １ ０ ０ １ —１ ５ ６ ０ （ ２ ０ ０ ３ ） １ ０ —０ ０ ３ ７ —０ ２
铝和铝 合金性能优 良、 应 用广泛 ， 为提高其 综合性能 ， 须 进行
抛光处理 。在各种抛光 方法 中，果与讨 论
２ ． １ 添 加 剂的 选择
在 碱性溶液 中不加光 亮剂 进行 抛光 时 ， 铝 表面 明 显浸 蚀 ， 呈 灰色 ， 且 无整平效 果 。在 Ｎ ａ Ｏ Ｈ溶 液 中尝 试 了 多类 物质 后 发 现 ， 在酸性 电抛 光时起作用 的缓蚀剂 、 氧化剂 及能增加 溶液粘 度的物
解使扩 散 层 中铝 离 子浓 度 达 到 饱 和 ， 从而析出 Ａ Ｉ （ Ｏ Ｈ） ３ 细小 颗 浸蚀 。因此 ， 适 宜的 电流密度范 围为 ２ ０～３ ０ Ａ ／ 。
９ Ｏ
粒 。只有 提高温度才 能减少 Ａ Ｉ （ Ｏ Ｈ） ３ 的析 出 ， 提高抛 光效 果 。而
Ｐ Ｅ Ｇ能在铝 表面产生一 层有机吸 附膜 ， 阻止 （ ０ Ｈ ） ３ 在铝 表面 的
由表可见 ， 酒石酸钠 和葡 萄糖酸钠 能一 定程 度地延 长溶液 使
图 ３ 电流对 抛光的影响
Ｆ ． ３ ｃＩ ｌ ｒ ’ Ｂ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ∞ ｐ ０
用周期 。原 因可能是其具有较强 的络合 作用 ， 同时含有仲醇 羟基 ， 能 抑制 Ａ ｌ （ ｏ ａ） 晶核的 出现 ＿ ３ Ｊ ， 从而消 除毛刺 ， 改善抛光效果 。
材表面对 光反射率表示整 平程度 ， 反射率越 高则整平 越好 ； （ ２ ） 铝 材单位 面积 溶解量 则整平快 、 效率 高 ； （ ３ ） 抛光溶液 使用周期 说 明其使用周期 长 ； （ ４ ） 抛光成本 理成本等 ； （ ５ ） 操作 环境 。
时溶 液 中铝离子 浓度表示 ， 铝离子 浓度高时该 溶液仍能进 行抛 光
ｍ ｏ ｆ Ｃ ， ｈ ｅ ￣ｓ ｔ ｒ ｙ ａ ｎ ｄ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｅ ｒ ｌ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ 她 ，Ｈ ｕ ｎ ａ ｎ Ｃ ｉ ｔ ｙ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｙ ｉ ｙ ａ ｎ ｇ ４ １ ３ ０ ４ ９ ； ２ ．Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ
将纯度 为 ９ ９ ． ２ ％的工业纯铝裁成 片 ， 经机械抛光 和化学 除油
位时 ， 可在 阳极表 面产生一层 吸附膜 ， 从而促 使 阳极钝化 膜完 整 ， 抑制腐蚀 ， 产生 光泽 。同时 ， 由于 该吸 附膜 在 阳极 凹 陷处 比凸起
处厚 ， 因而 凸起处 电流 大 、 溶解快 ； 凹陷处 电流小 、 溶 解慢 ， 从 而可 表 １ 不 同物质对抛 光效果 的影响
Ｅ ｌ ｅ ｅ ｔ ｒ ｏ ￣ Ｋｓ ｈ ｉ ｎ ｇ Ｔｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ Ａｌ ｕ ｍｉ ｎｕ ｍ Ａｌ ｌ ｏ ｙ
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， Ｘ Ｉ ＯＮ Ｇ Ｗｅ ｎ － ｇ ａ ｏ ）
（ １ ． Ｄ ｅ ｅ
（ １ ． 湖南城市学 院化学与环境工程系 ， 湖南 益阳 ４ １ ３ ０ ４ ９ ； ２ ． 中南 大学冶金物化研究所 ， 湖南 长沙 ４ １ ０ ０ ０ ０ ）
［ 摘 要 ］ 采 用综合评价 方法研 究 了铝合金 电化 学抛光添加 剂 ， 结果发现 ， 在碱性 溶液 中加入 Ｐ Ｅ Ｇ作光 亮剂 可明显 改
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｅ ａ ｄ ｄ ｉ ｔ ｉ ｖ ｅ ｓ ｆ ｏ ｒ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｐ ｏ ｌ ｉ ｓ ｈ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ａ ｌ ｕ ｍｉ ｎ ｕ ｍ ａ ｌ ｌ ｏ ｙ ｗ ｅ ｒ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｅ ｄ．Ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｌ ｉ ｓ ｈ ｉ ｎ ｇ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｗ ａ ｓ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ｉ ｎ ａ ｌ ｋ ａ ｌ ｉ ｎ ｅ ｂ ａ ｔ ｈ ｗ ｉ ｔ ｈ Ｐ Ｅ Ｇ ａ ｓ ｂ ｒ ｉ ｇ ｈ ｔ ｅ ｎ ｅ ｒ ．ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｕ ｓ ｅ ｔ ｉ ｍｅ ｏ ｆ ｂ ａ ｔ ｈ ｗ ａ ｓ ｐ ｒ ｏ ｌ ｏ ｎ ｇ ｅ ｄ ｗ ｉ ｔ ｈ ｓ ｏ ｄ ｉ ｕ ｍ ｔ ａ ｒ － ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ａ ｓ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｚ ｅ ｒ ．］ 【 １ １ ｅ ｐ ｏ ｌ ｉ ｓ ｈ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｗ ａ ｓ ａ ｎ ｅ ｗ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｗｉ ｔ ｈ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ，ｗ ｈ ｏ ｓ ｅ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ 惝 ａ ｃ ｉ ｄ ｉ ｃ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｐ ｏ ｌ ｉ ｓ ｈ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｔ ｒ ａ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ａ ｌ ｋ ａ ｌ ｉ ｎ ｅ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｐ ｏ ｈ ｓ ｈ ｉ ｎ ｇ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｐ ｏ ｌ ｉ ｓ ｈ ｉ ｎ ｇ ；ｌ ｌ ｅ Ｗ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ；ａ ｌ ｕ ｍｉ ｎ ｕ ｍ ａ ｌ ｌ ｏ ｙ ；ａ ｄ ｄ ｉ ｔ ｉ ｖ ｅ ｓ ；ａ ｌ ｋ ａ ｌ ｉ ｎ ｅ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｅ ｔ ｔ ｅ ｒ ｔ ｈ ａ ｎ
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Ｔａ ｂ ｌ ｅ ２ Ｔｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｉ ｆ ｚ ｅ ｒ ’ ｓ ｅ ｆｅ ｃ ｔ Ｏ Ｉ １ ｐ ０ Ｉ ｉ
芝
幡 杂
图 ２ 电压对抛光 的影响
ｒ ｉ ｇ． ２ Ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ’ ｓ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ Ｏ ｉ ｌ ｐ ０ Ｉ ｉ 出ｉ ｎ ｇ
的工 艺 。
质在碱性 电化学抛 光 时 并不 能 明显 改善 抛 光效 果 ， 见表 １ （ 其 中
Ｃ ＭＣ为羧 甲基纤维素 ； Ｐ Ｅ Ｇ为聚 乙二醇 ） 。从 表 中可知 ， 能作 光亮
１ 试
验
剂 的物质 有一共 同点 ， 即分子 中含 多个能在金 属表 面强烈吸 附的
基团， 如 羟基 。根据钝 化膜 理论 ， 这 些物 质在 电压 达 阳极 钝化 电
Ｐ Ｅ Ｇ ２ ８ ｍＬ ／ Ｌ ， Ｎ ａ ｚ Ｃ Ｏ ３ ３ ０ ｇ ／ Ｌ ， 酒石 酸钠 ８ ｇ ／ Ｌ ， 葡 萄 糖酸钠 ８ ｇ ／ Ｌ ，
电流密 度 ２ ５ Ａ ／ （ ｈ Ｉ ， 操作 电压 ６ ． ５ ｖ， 温度５ ０℃ ， 抛光 时间 １ ５ ａ ｒ ｉ ｎ 。
附着 ， 从而 在较 低 操作 温 度 时仍 能 产 生好 的抛 光 效 果 。经 过 比
较， 选 用效果最佳 的 Ｐ Ｅ Ｇ作光亮 剂。
蔻６ ０
电压 ／ 、 ｒ
但 采用上述溶 液抛光时 ， 溶液使用 周期较短 。当铝离 子浓度
达 １ ５～２ ｏ ｇ ／ Ｌ时 ， 铝材表面 开始产生 毛刺。为此选择 酒石酸钠 和 葡 萄糖酸钠作稳 定剂进行 试验 ， 结果见表 ２ 。 表 ２ 稳定剂 对溶液使 用周期 的影响
包括溶液成 本 、 能耗 和废水 处 提高整平效 果 。铝材在 碱性溶液 中溶解快 ， 若不加 光亮剂 则 阳极 表面钝化膜 不完整 ， 从 而使 铝材浸蚀 严重 ， 无抛光效 果 。