[发明专利]一种铝合金抛光液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及抛光技术，尤其涉及一种铝合金抛光液及其制备方法。

背景技术

铝及铝合金产品因具有特殊的性质，应用相当广泛，在五金市场中占有极其重要的地位，铝制品在表面处理中要进行抛光，这不仅使铝制品的外观具有光亮的外表，而且均匀光滑的表面可以分散降低腐蚀介质的吸附，提高抗蚀性能。

抛光是指利用机械、化学或电化学的作用，使工件表面粗糙度降低，以获得光亮、平整表面的加工方法。目前主要的抛光技术为三酸抛光。

铝合金三酸抛光技术有下述四大缺陷限制了抛光技术的应用：

1．不能起砂、去机械纹。铝合金成型过程中，表面有许多机械纹，经三酸抛光处理后，纹路更加明显，严重影响铝合金外观质量。除了用效率较低的机械方法(如喷砂，机抛)等进行预处理外，近几十年来，没有开发出用化学方法进行去纹和起砂配套处理、然后再行抛光的成熟技术，制约了抛光技术的推广。

2．滴流时间太短、药剂消耗太大、成品率太低。抛光材的流痕问题，是困扰铝加工行业的世界难题。铝合金离开抛光液后，在空中滴流时间一般不得超过30秒，否则会出现流痕，产生废品。如此短的滴流时间，势必造成两大严重后果：其一是药剂消耗太大，竟然高达400－600kg/吨材，还要为如此高的废酸处理增加约800Kg片碱处理废水。其二是成品率太低，一般不到70%，大部分废品是由于流痕或花材造成，进一步增加了生产成本。因此，尽管抛光工艺如此简捷，但成本却是所有氧化前处理技术之最，高达6000-8000元/吨材。

3．硝酸分解太快，大量黄烟污染严重，处理成本昂贵。硝酸为强氧化剂，在高温条件下，遇到铝这种还原性很强的金属，分解速度之快令人难以想象：大量黄烟象着火一样瞬间溢出，抽风都困难，彻底吸收更难。此外，硝酸浓度的上下波动，势必造成抛光铝合金表面亮暗交替，成品率低。

4．氧化严重失光，质量大打折扣。三酸抛光，一般都能形成镜面，一经阳极氧化，光泽大打折扣。如何降低氧化失光，又是一个世界难题。在镜面抛光和阳极氧化槽之间新设保光氧化槽，对抛光材先进行保光化学氧化处理，然后再进阳极氧化槽，有效降低了亮度损失。

传统的铝合金抛光液因大都会使用硝酸，在生产时会产生大量有毒的二氧化氮（俗称黄龙），为减少二氧化氮的危害必须花大量的资金建设抽风和排气系统，并且排出的二氧化氮对环境危害是巨大的。

孙洪波等人，针对传统的三酸抛光对环境和人体健康的危害，开发了以磷酸-硫酸为基础液，并加入添加剂的无烟化学抛光工艺。首先研究了不含添加剂时时各种因素对抛光质量的影响，并在此基础上选出最佳工艺参数，确定复合添加剂的质量浓度。结果表明：在H₃PO₄（体积分数为85％）：H₂SO₄（体积分数为98％）=2:1，Al³⁺8～10g/L，WYZ-1型复合添加剂10g/L，9-110℃，1-2min工艺条件下，可以提高抛光质量，抑制点蚀，获得较好的抛光效果，成功地解决了化学抛光中的黄烟污染问题，满足工业生产的需要。（铝合金环保型无烟化学抛光工艺的研究，孙洪波等，电镀与环保，2009.9，29（5）：20-23）

另一方面，本领域技术人员也开发了相应的二酸（磷酸-硫酸）型铝合金抛光液，但是抛光效果却都不尽人意，远远达不到硝酸型抛光液的抛光效果。

因此，如何开发一种不含有硝酸，生产中不产生二氧化氮，对环境和生产工人的危害较低的铝合金抛光液，同时的抛光效果又不亚于硝酸型抛光液的无硝酸抛光液是本领域亟待解决的一个技术问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种铝合金抛光液，所述抛光液不含硝酸成分，生产中不会有二氧化氮产生，能够将对环境和生产工人的危害降到最低的铝合金抛光液。本发明所述的铝合金抛光液能够大量运用于五金加工，例如铝制接插件、电容外壳或其他铝制五金件。

本发明通过如下技术方案实现：

一种铝合金抛光液，按质量百分含量包括如下组分：

所述各组分的质量百分含量之和为100wt％。

硝酸是强氧化剂，具有很好的抛光和表面平整的作用，如果抛光剂中没有硝酸，抛光效果会明显减弱。本发明提供的铝合金抛光液的配方中，虽然不含有硝酸，但是通过配合磷酸和硫酸的比例，以及向铝合金抛光液中添加缓蚀剂和表面活性剂，并调配其比例，获得抛光效果好，不会产生黄烟的铝合金抛光液。