铝化学抛光后处理工艺的改进
铝化学抛光后处理工艺的改进
王至芳
（上海制笔零件一厂）
（上海制笔零件一厂）
在铝和铝合金装饰性阳极氧化处理工艺流程中，通常有化学抛光或电解抛光工序。前者设备简单，不需要直流电源，并且不受制件几何形状和悬挂方式的限制，均能取得均匀光亮的表面。溶液价格低廉，且有较宽的工作范围。生产效率较高，故被广泛应用于铝及铝合金的表面处理。对于光亮度要求较低的铝氧化零件，一般都采用化学抛光。
至今、国内大都数采用三酸（磷酸、硫酸、硝酸）组份的化学抛光液。通过化学抛光后，往往由于清洗不彻底，特别是批量较多的小零件，如有微量酸液残留在零件表面，经氧化着色后，表面容易出现花斑。因此，通常在化学抛光清洗后；加一道钝化工序，以提高化学抛光的质量。目前大多数工厂都采用铬酸或铬酸盐作为钝化剂。但其漂洗水将会严重污染水质。虽然可利用离子交换法、电解法、化学还原法等处理含铬废水，但需要处理设备和场地。而对于某些工厂来说，客观上存在着一定的困难。
根据上述情况，我们进行了无铬酸或无铬酸盐的钝化工艺研究。根据化学钝化原理；①薄膜理论认为，钝化后的金属表面生成一层致密的，与基体金属结合较牢的氧化保护膜，它把基体金属与介质机械隔离开来。吸附理论认为，金属钝化是因为金属表面或部份表面吸附了一层氧或含氧粒子。这吸附层极薄，只有单分子层厚。根据上述二种原理某些强氧化剂可被用作钝化剂。我们从几种强氧化剂中，选择了来源广、价格低廉，以及对水质无害的高锰酸钾，进行了试验。
经过反复实验，其最佳高锰酸钾钝化液的组成和工作条件如下：
高锰酸钾 1～3克/升
硫酸 10～15克/升
温度 室温
时间 20～30秒
配制方法如下：容器内先注入计算量的水，然后加入浓硫酸，搅匀后，再加入高锰酸钾。经过使用一段时期后，高锰酸钾浓度逐步下降至1克/升以下，并有二氧化锰沉淀。
当室温达35℃以上，铬酸钝化液其浓度在1.5克/升时，经钝化后的铝制品再经氧化，表面出现大量的花斑。改用高锰酸钾钝化、铝制品经氧化染色后，表面未发现有花斑。
高锰酸钾清洗液流入集水槽，尚可用以处理氮氧化物废气，达到以废治废综合利用的目的。
我厂自改用高锰酸钾作钝化剂后，制品进行清洗，再经硫酸液氧化后，阳极氧化膜表面未出现MnO2的沉积现象。再以高锰酸钾钝化和铬酸钝化产品进行外观对比，光亮度和变色情况并无区别。而且解决了，由于铬酸钝化所排放的含铬废水。还免除需要添置大量处理设备，节省三废处理投资及日常管理费用。
至今、国内大都数采用三酸（磷酸、硫酸、硝酸）组份的化学抛光液。通过化学抛光后，往往由于清洗不彻底，特别是批量较多的小零件，如有微量酸液残留在零件表面，经氧化着色后，表面容易出现花斑。因此，通常在化学抛光清洗后；加一道钝化工序，以提高化学抛光的质量。目前大多数工厂都采用铬酸或铬酸盐作为钝化剂。但其漂洗水将会严重污染水质。虽然可利用离子交换法、电解法、化学还原法等处理含铬废水，但需要处理设备和场地。而对于某些工厂来说，客观上存在着一定的困难。
根据上述情况，我们进行了无铬酸或无铬酸盐的钝化工艺研究。根据化学钝化原理；①薄膜理论认为，钝化后的金属表面生成一层致密的，与基体金属结合较牢的氧化保护膜，它把基体金属与介质机械隔离开来。吸附理论认为，金属钝化是因为金属表面或部份表面吸附了一层氧或含氧粒子。这吸附层极薄，只有单分子层厚。根据上述二种原理某些强氧化剂可被用作钝化剂。我们从几种强氧化剂中，选择了来源广、价格低廉，以及对水质无害的高锰酸钾，进行了试验。
经过反复实验，其最佳高锰酸钾钝化液的组成和工作条件如下：
高锰酸钾 1～3克/升
硫酸 10～15克/升
温度 室温
时间 20～30秒
配制方法如下：容器内先注入计算量的水，然后加入浓硫酸，搅匀后，再加入高锰酸钾。经过使用一段时期后，高锰酸钾浓度逐步下降至1克/升以下，并有二氧化锰沉淀。
当室温达35℃以上，铬酸钝化液其浓度在1.5克/升时，经钝化后的铝制品再经氧化，表面出现大量的花斑。改用高锰酸钾钝化、铝制品经氧化染色后，表面未发现有花斑。
高锰酸钾清洗液流入集水槽，尚可用以处理氮氧化物废气，达到以废治废综合利用的目的。
我厂自改用高锰酸钾作钝化剂后，制品进行清洗，再经硫酸液氧化后，阳极氧化膜表面未出现MnO2的沉积现象。再以高锰酸钾钝化和铬酸钝化产品进行外观对比，光亮度和变色情况并无区别。而且解决了，由于铬酸钝化所排放的含铬废水。还免除需要添置大量处理设备，节省三废处理投资及日常管理费用。
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