在磷酸-鹽酸型溶(rong)液(ye)中加入(ru)適(shi)量硝酸,可使化學(xue)拋(pao)光液(ye)的工(gong)作溫(wen)度降到100℃以下,使化學(xue)拋(pao)光向實用化邁進了一大步(bu)。
1. 拋光黏液膜理(li)論
在化學拋光初始階段,金(jin)屬(shu)(shu)(shu)首先被化學溶解或(huo)(huo)腐蝕,它的重量將(jiang)迅速下降。當腐蝕的金(jin)屬(shu)(shu)(shu)離子達到(dao)或(huo)(huo)超過拋光液(ye)中(zhong)的絡合(he)(he)劑(ji)所能絡合(he)(he)的程度時,一種含過量金(jin)屬(shu)(shu)(shu)離子的多(duo)核聚合(he)(he)型(xing)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)絡合(he)(he)物形成(cheng),它具有很(hen)(hen)高的黏度,用成(cheng)黏液(ye)膜,阻止金(jin)屬(shu)(shu)(shu)進一步快(kuai)速溶解,腐蝕失重將(jiang)減少并(bing)趨王許金(jin)屬(shu)(shu)(shu)表面進行精(jing)細溶解,或(huo)(huo)即微觀的凸出部被溶解,凹下處則很(hen)(hen)少溶解,使金(jin)屬(shu)(shu)(shu)的微觀表面得以整(zheng)平(ping),產(chan)生出光亮(liang)的效果(guo)。
2. 磷(lin)酸(suan)濃度的影響
在拋光液中(zhong)其他成分不變,不銹鋼的失(shi)重和反射(she)率隨磷酸濃(nong)度的變化曲(qu)線見圖3-5。
由圖3-5可見,在(zai)拋(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)初始階段,不銹(xiu)鋼的溶(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)量是隨(sui)著磷酸(suan)濃度(du)(du)的升高而上(shang)升的。當磷酸(suan)濃度(du)(du)達到或(huo)超過(guo)13%時,不銹(xiu)鋼溶(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)量下(xia)降(jiang),并趨于(yu)較穩定狀態。由于(yu)拋(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)液(ye)的黏度(du)(du)迅(xun)速增加,加快(kuai)金屬表面(mian)附近黏液(ye)膜的形成,阻止金屬進一(yi)步溶(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)并達到拋(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)效果(guo)。當磷酸(suan)濃度(du)(du)超過(guo)17%時,拋(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)液(ye)黏度(du)(du)太高,無法除去(qu)表面(mian)凸起的部位,或(huo)不溶(rong)(rong)(rong)性鹽附著在(zai)金屬表面(mian),金屬表面(mian)光(guang)(guang)(guang)亮度(du)(du)或(huo)反(fan)射率逐漸下(xia)降(jiang)。因此,僅當磷酸(suan)濃度(du)(du)為13%~17%時,拋(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)液(ye)才具有(you)最佳拋(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)效果(guo)。
3. 硝酸濃度的影響
不(bu)銹鋼的(de)失重和反(fan)射率隨硝酸(suan)濃(nong)度的(de)變化曲線見圖3-6。
由圖3-6可見,金(jin)屬(shu)的(de)溶(rong)解速率(lv)是隨著硝(xiao)酸濃度(du)的(de)增(zeng)高(gao)而上升的(de)。在低(di)硝(xiao)酸濃度(du)時(shi),金(jin)屬(shu)的(de)溶(rong)解為(wei)低(di)水平溶(rong)解。在高(gao)濃度(du)時(shi),拋光(guang)時(shi)會產生麻點(dian)。當(dang)硝(xiao)酸濃度(du)為(wei)4%~5%時(shi),才能獲(huo)得最佳拋光(guang)效果。
4. 鹽(yan)酸(suan)濃度的影(ying)響(xiang)
不銹鋼的失重(zhong)和(he)反射率隨鹽酸濃度的變化(hua)曲(qu)線見圖3-7。
從圖(tu)3-7可見(jian),金屬的溶解(jie)隨鹽酸(suan)濃(nong)度的增加(jia)變化微(wei)小,當(dang)鹽酸(suan)濃(nong)度為6%~8%時,光(guang)亮度(反射(she)率)上升,超過10%后,不銹鋼表(biao)面出現腐蝕點(dian),與過多CI-吸附在(zai)金屬表(biao)面有關。因此,8%~10%的鹽酸(suan)含量最適宜。
5. 水含量的影響(xiang)
不(bu)銹鋼的(de)失(shi)重和(he)反射(she)率隨(sui)水含量的(de)變化曲(qu)線見(jian)圖3-8。
由(you)圖3-8可(ke)見,當水(shui)含(han)(han)量在(zai)68%~72%時,可(ke)獲得最佳拋光效果。過高水(shui)含(han)(han)量會降低拋光液黏度,不易形(xing)成(cheng)黏液膜,表面光亮(liang)度下降。水(shui)含(han)(han)量太低,金屬(shu)表面腐蝕(shi)快(kuai),難獲好的(de)拋光效果。水(shui)含(han)(han)量為64%~80%時,金屬(shu)溶解速率(lv)(lv)逐漸下降,在(zai)68%~72%時下降速率(lv)(lv)最慢,相應光反射(she)率(lv)(lv)最高,此時即(ji)為最佳拋光條件。
6. 浸漬時間對拋光效(xiao)果(guo)的影(ying)響(xiang)
不銹鋼的(de)(de)(de)失(shi)重和(he)反射(she)率隨(sui)拋光時(shi)間的(de)(de)(de)變化(hua)曲線見圖3-9。由圖3-9可(ke)見,開始時(shi),金屬表(biao)(biao)面的(de)(de)(de)腐蝕較快(kuai),隨(sui)著(zhu)浸漬時(shi)間的(de)(de)(de)延長,金屬的(de)(de)(de)溶解變慢并(bing)達到近穩定狀態。此時(shi)金屬表(biao)(biao)面的(de)(de)(de)光反射(she)率達到最高峰,相應(ying)的(de)(de)(de)拋光時(shi)間為(wei)4~6min.當浸漬時(shi)間進一步加長,金屬的(de)(de)(de)腐蝕又迅(xun)速加快(kuai),表(biao)(biao)面的(de)(de)(de)反射(she)率隨(sui)之(zhi)下降。
7. 拋光溫度的影響
不銹鋼(gang)的失重(zhong)和反(fan)射率(lv)隨溫(wen)(wen)度(du)(du)的變化曲(qu)線(xian)見(jian)圖3-10,由(you)圖3-10可(ke)見(jian),失重(zhong)的溫(wen)(wen)度(du)(du)曲(qu)線(xian)是典(dian)型的反(fan)應速率(lv)溫(wen)(wen)度(du)(du)曲(qu)線(xian)。隨著溫(wen)(wen)度(du)(du)的升高,金(jin)屬的溶解加(jia)速,腐蝕失重(zhong)量逐漸上升。當(dang)溫(wen)(wen)度(du)(du)達到90℃左(zuo)右時(shi),金(jin)屬的溶解已足以(yi)(yi)形成具有良(liang)好的拋光(guang)作用(yong)的黏液膜(mo),此時(shi)拋光(guang)效(xiao)(xiao)果(guo)最佳(jia)。溫(wen)(wen)度(du)(du)繼續(xu)升高,拋光(guang)液的黏度(du)(du)下(xia)降,拋光(guang)效(xiao)(xiao)果(guo)減弱、表面易產生孔蝕。因(yin)此,85~95℃之間的溫(wen)(wen)度(du)(du)可(ke)獲得最佳(jia)拋光(guang)效(xiao)(xiao)果(guo),光(guang)反(fan)射率(lv)可(ke)達90%以(yi)(yi)上。