铝及其铝合金无黄烟化学抛光
铝及其铝合金无黄烟化学抛光
李玲
铝及其铝合金常用的化学抛光溶液的配方是：
磷酸(比重1.70)工业级 70%～75%
硫酸(比重1.84)工业级 20%～15%
硝酸(比重1.42)工业级 10%
温度 95～110℃
时间 2～8min
（以上配方简称为“I”配方）
该溶液虽然对纯铝和含铜量较低的铝合金具有优良的抛光性能，但由于含有硝酸，在抛光时会产生大量NOx黄烟，污染空气，不仅对人体有害，而且对厂房及设备有严重的腐蚀性。
近年来，有以WXP为添加剂的无硝酸化学抛光溶液投入生产，该溶液对铝及其铝镁合金抛光性能优良，配方为：
磷酸(比重1.70)工业级 80%
硫酸（比重1.84）工业级 20%
WXP添加剂 2ml/L
温度 110～120℃ 时间 30～120s
（以上配方简称为“Ⅱ”配方）
笔者用以上I、Ⅱ配方对纯铝及铝镁合金进行化学抛光试验（添加剂用的是浙江黄岩萤光化学厂生产的WXP添加剂）后认为：用这两种溶液抛光出的产品光亮度差不多。配方Ⅱ彻底消除了黄烟的危害，但由于磷酸含量稍多，在不考虑处理黄烟成本的情况下，配方Ⅱ比配方I的成本也高。
笔者在铝件化学抛光既无黄烟成本又比较低这个问题上做了一些努力。在下述基础液：
磷酸(比量1.70) 60ml
硫酸(比重1.84) 40ml
中分别加入聚二硫二丙烷磺酸钠(SP)、巯基苯并咪唑(M)、硫酸铜等物，在110～120℃温度下对纯铝及铝镁合金抛光结果如表1。
从表1看出：SP、硫酸铜、硫酸镍、乙撑硫脲、巯基苯并咪唑等对铝镁合金及纯铝的化学抛光所起的作用显著，并且这些物质的热稳定性较好。从降低成本上考虑，我们选定了SP、硫酸铜、乙撑硫脲(N)、巯基苯并咪唑(M)四种物质，用正交试验法试验，结果列于表2。表2中所用的基础液和工艺条件为：
硫酸H2SO4（比重1.84） 40%
磷酸H3PO4(比重1.70) 60%
温度 110～120℃
时间 0.5～2min
由表2可以看出：SP在含量为0.01g/L以上、M含量在0.001g/L以上，N含量在0.002g/L以上时抛光作用显著。硫酸铜的加入似乎影响不大，如果一点没有，抛光效果不显著。
硫酸H2SO4（比重1.84） 40%
磷酸H3PO4(比重1.70) 60%
温度 110～120℃
时间 0.5～2min
由表2可以看出：SP在含量为0.01g/L以上、M含量在0.001g/L以上，N含量在0.002g/L以上时抛光作用显著。硫酸铜的加入似乎影响不大，如果一点没有，抛光效果不显著。
在这次试验后，为了更确切地找到SP、M、N、硫酸铜的最佳添加量，我们又补做一些试验，最后选定了铝及铝镁合金的最佳配方，称为“Ⅲ”配方：
磷酸(比重1.70) 60～70%
硫酸(比重1.84) 40～30%
SP 0.02～0.04g/L
M 0.02g/L
硫酸铜 0.05g/L
N 0.01～0g/L
铝 1～2g/L
温度 110～120℃
时间 0.5～2min
以上配方适用于纯铝及铝镁合金零件，1L溶液约可抛40～50dm2铝合金件，抛光后可视情况补加药品。新配溶液抛光时间要短；温度偏高时，抛光时间也要短些。若2min以上仍抛不亮时，可观察抛光时液面泡沫的多少，泡沫少时，可按适当比例补加部分添加剂；泡沫多时，只要按比例加磷酸和硫酸即可。
按配方Ⅲ配出的溶液抛光后的铝件表面光亮度与I、Ⅱ配方不相上下，三种配方的工艺条件差不多，Ⅲ配方不仅彻底消除了黄烟的危害，而且成本较低，若能投入生产，按1989年药品价格（上半年价格）配制1t化学抛光溶液所需的成本比较如表3：
在试验Ⅲ配方时还发现，抛光时能产生泡沫层覆盖在溶液表面，起到一定的抑制酸雾作用。因此液面上很少有酸雾。
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