[发明专利]用于电化学抛光金属制品的电解质溶液

说明书

技术领域

本发明涉及用于通过施加电流电化学抛光金属制品的电解质溶液，所述金属制品在抛光方法中构成阳极。本发明还涉及电化学抛光的新方法以及实施所述方法的装置。

背景技术

金属的电抛光处理基于以几何选择性的形式从所述金属表面提取离子。实际上，该几何选择性或几何选择性形式取决于对由电解质层(即称为阳极层的电解质层)决定的离子传输的限制，所述电解质层与要抛光的金属件的表面直接接触。

所述的对离子传输的限制是由于极化。

在传统的电抛光处理中，极化在阳极层中造成电导梯度，这基本上是由于要抛光的金属的离子浓度的差别和由离子浓度的增加而造成的粘度升高。

因此，在要抛光的金属件的突起面中，因为它们阻碍了前述的离子浓度差别而使钝性最小化，而且粘度小于常常发生钝性最小化处的空穴。

因此，金属在突起面中以比空穴处更大的比例而被提取，实现了金属件表面的抛光。

然而，这些传统电抛光过程中的施加电场受到强烈制约，这是因为由于某种原因仅仅可以到达阳极层或膜的几个微米的厚度，简而言之，仅仅可以抛光几个微米的突起。这个事实意味着为了抛光金属件，应首先借助严格的机械方式对突起进行抛光，然后通过应用传统的电抛光而进行休整或增亮，这使处理复杂化并得以延长。

此外，应指出的是为了适当考虑要抛光件的大型结构，在机械抛光过程中必须使用具有特定硬度的工具(带子、旋转盘、旋转筒)而将腐蚀作用限制在预设定的领域。

这极大地阻碍了处理的自动化，尤其在试图抛光彼此不同的复杂结构的金属件时。

因此，本发明者们己开发了可抛光金属件或制品的新型电解质溶液而无需使用严格的机械方法，并且其用于也由本发明者们开发的装置中，能够以完全自动的方式抛光任何几何结构形式的金属件。

发明内容

实际上，本发明的电解质溶液的特征在于其包含至少一种式I的烷基苯磺酸族的化合物、其盐或衍生物，

式I

其中R₁相应于10-14碳的烷基；R₂选自氢原子和10-14碳的烷基。

本发明的电解质溶液的特征还在于其包含式I的烷基苯磺酸化合物，其中R1为10-14碳原子的烷基且R2为氢；和式I的烷基苯磺酸化合物，其中R1和R2相应于10-14碳原子的烷基。

优选，其中的R1为10-14碳原子的烷基且R2为氢的式I的烷基苯磺酸化合物的重量比为2.0-4.0％。类似地，其中的R1和R2相应于10-14碳原子烷基的式I的烷基苯磺酸化合物的重量比为10.0-17.0％。

根据本发明的另一个特征，所述电解质溶液包含相对于烷基苯磺酸化合物重量比为15-75％的烃。

此外，根据本发明的电解质溶液的特征在于其包含化学惰性的颗粒。

本发明的另一个目的是通过对电解质溶液施加电流而用于金属抛光方法，其中所述电解质溶液包含至少一种式I的烷基苯磺酸族的化合物、其盐或衍生物，其中R₁相应于10-14碳的烷基且R₂选自氢原子和10-14碳的烷基。

优选本发明的溶液通过对电解质施加电流而用于金属抛光成形，其中所述溶液包含式I的烷基苯磺酸化合物，其中R1为10-14碳原子的烷基且R2为氢；以及式I的烷基苯磺酸化合物，其中R1和R2相应于10-14碳原子的烷基。更优选，所用电解质溶液包含悬浮的化学惰性颗粒以及相对于一种或多种式I的烷基苯磺酸化合物为15-75重量％的烃。

本发明的另一个目的是通过在阳极和阴极间施加电流抛光金属制品的方法，其中所述阳极为要抛光的金属制品，其包括至少一个使所述阳极与尺寸大于100微米的惰性电介质颗粒相接触的步骤。

本发明的方法的特征还在于其包括其中一个半周期为阳极与不含化学惰性颗粒的电解质溶液相接触并且一个半周期为阳极与含有悬浮化学惰性颗粒的电解质溶液相接触的循环。

根据本发明的方法目的的另一个特征，其中的阳极与含有悬浮化学惰性颗粒的电解质溶液相接触的半周期依序包括使所述颗粒流化的阶段和使所述颗粒压实的阶段。

本发明的另一个目的是用于通过在阳极和阴极间施加电流而抛光金属制品的装置，将其设计为进行如以上段落所述的方法，其中所述阳极为要抛光的金属制品。