在磷(lin)酸-鹽酸型(xing)溶液中加(jia)入適量(liang)硝酸,可(ke)使化學拋光液的工作(zuo)溫度降到(dao)100℃以(yi)下,使化學拋光向實(shi)用化邁進了一大步。


1. 拋光黏液膜理論


  在化學拋光(guang)初始階段,金屬首先被(bei)化學溶(rong)解(jie)(jie)或腐蝕(shi),它(ta)的(de)重(zhong)(zhong)量將(jiang)(jiang)迅速下(xia)降(jiang)。當腐蝕(shi)的(de)金屬離(li)子(zi)達到或超過拋光(guang)液中的(de)絡(luo)合(he)劑所能絡(luo)合(he)的(de)程度時(shi),一種含過量金屬離(li)子(zi)的(de)多核聚合(he)型金屬絡(luo)合(he)物形成,它(ta)具(ju)有很高的(de)黏度,用成黏液膜,阻止金屬進一步快速溶(rong)解(jie)(jie),腐蝕(shi)失(shi)重(zhong)(zhong)將(jiang)(jiang)減少并趨王(wang)許金屬表面(mian)(mian)進行精細(xi)溶(rong)解(jie)(jie),或即微觀(guan)的(de)凸出部被(bei)溶(rong)解(jie)(jie),凹(ao)下(xia)處則很少溶(rong)解(jie)(jie),使金屬的(de)微觀(guan)表面(mian)(mian)得以(yi)整(zheng)平,產生出光(guang)亮的(de)效果。



2. 磷酸濃度的影響


 在拋光液中(zhong)其他成分不變,不銹鋼的失重和反射率隨(sui)磷(lin)酸濃度(du)的變化曲線見圖3-5。


  由圖(tu)3-5可見(jian),在拋(pao)光初(chu)始(shi)階段,不銹鋼的(de)(de)(de)溶(rong)(rong)解量(liang)是隨著磷(lin)酸(suan)(suan)濃(nong)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)升高而(er)上升的(de)(de)(de)。當磷(lin)酸(suan)(suan)濃(nong)度(du)(du)(du)達到或(huo)超(chao)過13%時,不銹鋼溶(rong)(rong)解量(liang)下降(jiang),并趨于(yu)較穩定(ding)狀(zhuang)態(tai)。由于(yu)拋(pao)光液(ye)的(de)(de)(de)黏度(du)(du)(du)迅速增加(jia),加(jia)快金屬表(biao)(biao)面(mian)(mian)附近(jin)黏液(ye)膜的(de)(de)(de)形成,阻止金屬進一(yi)步(bu)溶(rong)(rong)解并達到拋(pao)光效果。當磷(lin)酸(suan)(suan)濃(nong)度(du)(du)(du)超(chao)過17%時,拋(pao)光液(ye)黏度(du)(du)(du)太(tai)高,無法除去表(biao)(biao)面(mian)(mian)凸起的(de)(de)(de)部位,或(huo)不溶(rong)(rong)性鹽(yan)附著在金屬表(biao)(biao)面(mian)(mian),金屬表(biao)(biao)面(mian)(mian)光亮度(du)(du)(du)或(huo)反射率逐漸下降(jiang)。因此,僅當磷(lin)酸(suan)(suan)濃(nong)度(du)(du)(du)為13%~17%時,拋(pao)光液(ye)才具有最(zui)佳拋(pao)光效果。


圖 5.jpg



3. 硝酸濃度的影響


 不銹鋼(gang)的失(shi)重(zhong)和反(fan)射(she)率隨硝酸濃度的變化曲線見(jian)圖(tu)3-6。


 由圖3-6可見,金(jin)屬的(de)(de)溶(rong)解(jie)速率是隨(sui)著硝酸濃度的(de)(de)增高(gao)(gao)而(er)上升的(de)(de)。在低硝酸濃度時(shi),金(jin)屬的(de)(de)溶(rong)解(jie)為(wei)低水平(ping)溶(rong)解(jie)。在高(gao)(gao)濃度時(shi),拋光(guang)時(shi)會產生麻點。當硝酸濃度為(wei)4%~5%時(shi),才能獲得最佳(jia)拋光(guang)效果。



4. 鹽酸濃度的影響


 不銹鋼(gang)的(de)(de)失(shi)重和反射率隨鹽(yan)酸(suan)濃度的(de)(de)變化曲線見圖3-7。


 從圖3-7可見,金屬(shu)(shu)的溶解隨鹽酸濃(nong)度(du)的增加變(bian)化微小,當鹽酸濃(nong)度(du)為6%~8%時,光亮度(du)(反射率)上(shang)升,超過10%后,不銹鋼表(biao)面(mian)出現腐蝕點(dian),與過多(duo)CI-吸附在金屬(shu)(shu)表(biao)面(mian)有關。因(yin)此,8%~10%的鹽酸含量最適宜(yi)。


圖 7.jpg



5. 水含量的影響


  不(bu)銹鋼的(de)失(shi)重(zhong)和反(fan)射(she)率(lv)隨水(shui)含量的(de)變化曲線見(jian)圖3-8。


  由(you)圖3-8可見,當水(shui)(shui)含量(liang)(liang)(liang)在68%~72%時(shi),可獲得(de)最(zui)佳拋(pao)(pao)光(guang)(guang)效果(guo)。過高水(shui)(shui)含量(liang)(liang)(liang)會降低(di)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)液黏度,不易形成(cheng)黏液膜,表面光(guang)(guang)亮度下降。水(shui)(shui)含量(liang)(liang)(liang)太低(di),金屬表面腐蝕快(kuai),難獲好的拋(pao)(pao)光(guang)(guang)效果(guo)。水(shui)(shui)含量(liang)(liang)(liang)為64%~80%時(shi),金屬溶解速(su)(su)率逐漸下降,在68%~72%時(shi)下降速(su)(su)率最(zui)慢,相應(ying)光(guang)(guang)反(fan)射率最(zui)高,此時(shi)即為最(zui)佳拋(pao)(pao)光(guang)(guang)條(tiao)件。



6. 浸漬時間對(dui)拋光效(xiao)果的影響(xiang)


  不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)失重和反射率(lv)(lv)(lv)隨拋(pao)光(guang)時間的(de)(de)變化曲線見圖3-9。由圖3-9可見,開(kai)始時,金屬(shu)表(biao)(biao)面的(de)(de)腐蝕較快(kuai),隨著浸(jin)漬時間的(de)(de)延長(chang),金屬(shu)的(de)(de)溶解(jie)變慢(man)并達到近穩(wen)定狀態(tai)。此時金屬(shu)表(biao)(biao)面的(de)(de)光(guang)反射率(lv)(lv)(lv)達到最高峰(feng),相應的(de)(de)拋(pao)光(guang)時間為4~6min.當浸(jin)漬時間進一步加長(chang),金屬(shu)的(de)(de)腐蝕又(you)迅速(su)加快(kuai),表(biao)(biao)面的(de)(de)反射率(lv)(lv)(lv)隨之(zhi)下降。


圖 9.jpg



7. 拋(pao)光溫度的(de)影響


  不銹(xiu)鋼的(de)失(shi)重和反射(she)率隨(sui)溫(wen)(wen)(wen)度的(de)變化曲(qu)線見(jian)圖(tu)3-10,由圖(tu)3-10可(ke)見(jian),失(shi)重的(de)溫(wen)(wen)(wen)度曲(qu)線是典(dian)型的(de)反應(ying)速率溫(wen)(wen)(wen)度曲(qu)線。隨(sui)著溫(wen)(wen)(wen)度的(de)升高,金(jin)屬的(de)溶解加速,腐蝕(shi)失(shi)重量逐漸上升。當溫(wen)(wen)(wen)度達到90℃左右時(shi),金(jin)屬的(de)溶解已足以形成具有(you)良好的(de)拋(pao)光作用(yong)的(de)黏(nian)液膜,此時(shi)拋(pao)光效果(guo)最佳。溫(wen)(wen)(wen)度繼(ji)續升高,拋(pao)光液的(de)黏(nian)度下降,拋(pao)光效果(guo)減弱、表面易產生孔(kong)蝕(shi)。因此,85~95℃之間的(de)溫(wen)(wen)(wen)度可(ke)獲得最佳拋(pao)光效果(guo),光反射(she)率可(ke)達90%以上。