牺牲阳极

铝阴极水解前处置

2022-09-18 11:31:14 147小编

1.卤水和除油

铝及碳纤维晚期是沿用工程机械的除油工艺技术,即:槽液为Na2Co3Na2SiO3Na3PO4水溶液,平衡度为4070℃,天数为515min。此种工艺技术性能平衡,体积小,但槽液效率高,难于煮沸,那时基本上不必。20世纪末60二十世纪末,现代人选用NaOHNa2CO3Na3PO4、络碘苯、非阳离子表层助剂、阳阳离子表层助剂,在常压下卤水,天数为35min。此种工艺技术除油效率高,效率高,节能环保,但槽液易造成孢子粉结晶,络碘苯、表层助剂易带进先期槽逐步形成环境污染。那时少数厂仍在使用。据辰镀电源了解从80二十世纪末开始,酸性卤水槽液逐步普及,槽液为H2SO4H2PO4,加HFFe3+H202NO2-和非阳离子表层助剂,常压下操作,天数为35min。此种工艺技术效率高,不环境污染先期槽,是较好的卤水工艺技术,那时应用越来越广泛。

典型工艺技术:

H2SO4         10g/L

H3PO4         10g/L

HNO3          10g/L

HF            10g/L

表层助剂2g/L

过硫酸钠5g/L

温度4570

天数10120s

2.碱腐蚀

铝及其合金阴极水解之前需要除去致密但不均匀的自然水解膜,对高硅碳纤维,选用HN03HF混合水溶液,在常压下操作,天数35min,工作时会造成有毒气体。一般不必于其他碳纤维,其他碳纤维选用以NaOH水溶液为主的碱性槽液,NaOH的浓度为3070g/L,平衡度为4080℃,天数为310min。碱腐蚀工艺技术维护简单,效率高,腐蚀效果好,易于除去碳纤维表层的加工条纹,是阴极水解重要的配套工艺技术。据辰镀电源了解目前单独使用NaOH水溶液作碱腐蚀已很少见,往往加入葡萄糖酸钠、柠檬酸钠等络碘苯,防止槽液中Al(OH)3结晶,即所谓长寿碱。加入硫化物,防止重金属在碳纤维表层发生置换反应,消除流痕。也有的加入氟化物和硝酸盐,用于造成无光砂面效果。

3.电解抛光

机械抛光后阴极水解,往往很难保持抛光后的光泽,这主要是机械抛光的局部表层压力不均,阴极水解造成无光表层,所以机械抛光不能直接用于光亮阴极水解。1934年在英国和美国,几乎同时发明了电解抛光工艺技术BrytalAlzak,在碱性(Brytal工艺技术)或氟硼酸(Alzak工艺技术)水溶液中阴极电解1020min,得到较高反射率的表层,并在阴极水解后继续保持下来。电解抛光是利用电流的作用,使碳纤维发生电化学反应,在碳纤维表层凸凹不平的部分发生不同程度的溶解,使铝件表层造成光滑的镜面效果。

电解抛光的铝件,经过先期的阴极水解处置仍能保持大部分光泽。电解抛光的铝件有较好的耐蚀性,即使未经阴极水解处置也能在大气中很长天数不锈蚀,保持原有的光泽。二次世界大战,铝的反光镜需求大,这一期间铝的电解抛光发展很快。高纯铝片(99.99)经过电解抛光,可以得到反射率接近100%的镜面效果。铝片的纯度越高得到的反射率越高。常用的工艺技术有:磷酸-铬酸型,磷酸-硫酸,铬酸型,高氯酸-醋酸型,磷酸-硫酸-甘油型,氟硼酸型,碳酸钠-磷酸钠型,氢水解钾-铬酸型。平衡度为常压至90℃,电流密度1020A/dm2,有的工艺技术高达150A/dm2

电解抛光的主要环境污染物是六价铬,近年来,辰镀电源认为随着环保意识的加强,不含铬酸的电解抛光处置液逐步盛行。不含铬酸的电解抛光处置液的主要问题是,对有些合金抛光不够亮。另外,碳纤维在此种处置液中抛光后,不通电的条件下亮度会迅速下降,需要立即从处置液中取出、水洗,这给该工艺技术的广泛应用带来一定的影响。后来,有人在此种处置液中添加某种添加剂,使这两个问题有所缓解。电解抛光工艺技术成熟,环境污染小,但工作电流大,效率高,目前用于高亮度、高装饰性铝件的加工。

4.化学抛光

化学抛光是40二十世纪末后期发明的,当时Henley在做磷酸-硫酸型的电解抛光,没有通电时,发现铝件的腐蚀有光亮效果,接着他仔细研究了这个现象,得到最早的化学抛光工艺技术:磷酸75(体积),硫酸25(体积),平衡度为90100℃。后来现代人发那时上述工艺技术中加10%的硝酸,可以得到特别光亮的效果,这时化学抛光才在工业中应用起来,相应的专利陆续公布。光亮阴极水解平衡地进入市场,替代了部分钢或铜上镀镍-铬工艺技术。化学抛光不需要通电,也不需要专用夹具,操作简单,但需要良好的加热和通风设备,使用高纯铝能得到反射率为100%的效果,普通碳纤维也能达到装饰性的光泽度。

由于化学抛光比电解抛光效率高,所以大多数光亮阴极水解是用化学抛光配套的。辰镀电源介绍下最常用的化学抛光工艺技术是:磷酸75(体积分数),硝酸150(体积分数),硫酸10(体积分数),平衡度为90110℃,天数为0.53min。有的工艺技术只有磷酸和硝酸,有些加了醋酸、铬酸或氢氟酸。添加少量的钻盐、镍盐、铜盐可以增加抛光的亮度。化学抛光最大的缺点是会造成NOX有毒气体,黄色的NOX气体是强烈的致癌物质,是化学抛光车间难以挥去的黄龙。

现代人选用了许多办法来解决这一技术难题,日本的Tajima,选用笼形化合物吸收有毒气体,得到无黄烟化学抛光新工艺技术;德国对于纯度达99.99%的铝件,选用16(体积分数)的氟化氢铵,13(体积分数)硝酸,25g/L的糊精,平衡度较低,析出气体很少。Kaiser铝和化学品公司发明了类似的工艺技术(体积分数)2.5%硝酸,0.60%,氟化氢铵,0.6%铬酸,0.6%甘油,0.05%硝酸铜。也有在磷酸-硫酸配方中加有机硫化物替代硝酸,得到无黄烟抛光工艺技术。

除了酸性化学抛光以外,还有碱性化学抛光工艺技术,但碱性化学抛光的效果远不及酸性化学抛光,所以较少应用。典型的碱性抛光配方含:NaOHNaNO2NaNO3Na3PO4Cu(NO3)2等,碱性化学抛光无有毒气体析出。

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