无烟镜面抛光剂

国家发明专利：200410021753.1　200510101422.9

　　

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一、研究背景

无烟镜面抛光是本公司开发的化学磨砂无烟抛光技术系列产品中的一项，属于三酸抛光技术的改进类型。

铝合金抛光技术，以槽液成分简单、生产工艺单一 (一个氧化前处理槽，而不象碱蚀需三个槽，酸蚀需四个槽)、铝合金表面质量高档等特点，得到一定程度的推广。但下述四大缺陷限制了抛光技术的应用：

1．不能起砂、去机械纹。铝合金成型过程中，表面有许多机械纹，经三酸抛光处理后，纹路更加明显，严重影响铝合金外观质量。除了用效率较低的机械方法(如喷砂，机抛)等进行预处理外，近几十年来，没有开发出用化学方法进行去纹和起砂配套处理、然后再行抛光的成熟技术，制约了抛光技术的推广。随着本公司化学磨砂无烟抛光技术的开发成功，上述问题已得到圆满解决(详见jing-hawk<<铝合金化学磨砂无烟抛光技术>>)。

2．滴流时间太短、药剂消耗太大、成品率太低。抛光材的流痕问题，是困扰铝加工行业的世界难题。铝合金离开抛光液后，在空中滴流时间一般不得超过30秒，否则会出现流痕，产生废品。如此短的滴流时间，势必造成两大严重后果：其一是药剂消耗太大，竟然高达400－600kg/吨材，还要为如此高的废酸处理增加约800Kg片碱处理废水!其二是成品率太低，一般不到70%，大部分废品是由于流痕或花材造成，进一步增加了生产成本。因此，尽管抛光工艺如此简捷，但成本却是所有氧化前处理技术之最!高达6000-8000元/吨材。

3．硝酸分解太快，大量黄烟污染严重，处理成本昂贵。硝酸为强氧化剂，在高温条件下，遇到铝这种还原性很强的金属，分解速度之快令人难以想象：大量黄烟象着火一样瞬间溢出，抽风都困难，彻底吸收更难!此外，硝酸浓度的上下波动，势必造成抛光铝合金表面亮暗交替，连板都难对，何谈成品率？

4．氧化严重失光，质量大打折扣。三酸抛光，一般都能形成镜面，一经阳极氧化，光泽大打折扣。如何降低氧化失光，又是一个世界难题!五十多年来，研究人员一直在氧化槽寻找解决问题的方案，收获甚微，失光严重制约了抛光技术的推广。近三年来，本公司另辟途径，在镜面抛光和阳极氧化槽之间新设保光氧化槽，对抛光材先进行保光化学氧化处理，然后再进阳极氧化槽，有效降低了亮度损失(详见jing-hawk<<铝合金化学磨砂抛光技术>>)。

无烟镜面抛光剂，是在三酸抛光的基础上，对流痕、黄烟产生的机理进行了深入探寻，并提出大量解决方案，经过充分筛选、比对后逐步定型的。研发小组对三酸抛光液进行了四大改进：

1．添加缓蚀剂A,在铝合金表面形成保护性缓蚀膜，使抛光液在滴流过程中与铝合金隔离，可任意滴流，滴干为止，从源头上已根除流痕。

2．添加缓蚀剂B,有效延缓、抑制了硝酸的分解，降低黄烟的溢出，从而保证硝酸浓度在一个合理的范围内波动，提高成品率。

3．添加除灰剂C,自动清除抛光灰，提高了抛光材质量。

4．浓缩槽液，降低水分，提高亮度。研究发现，当三酸比例一定时，铝合金的亮度与抛光液含水量成反比，含水量越高，亮度越低，本公司找到特殊的浓缩槽液的技术，有效提高了抛光材的亮度。

二、产品功能

无烟镜面抛光是在三酸抛光基础上发展起来的，是三酸抛光的换代产品。她保留了工序简单，能形成反光镜面等三酸抛光的诸多优点，同时，也克服流痕、黄烟等致命弱点，是一项难得的技术突破，特点如下：

1．可任意滴流，滴干为止。允许滴流的时间太短是三酸抛光不能大量推广的最大障碍之一。由于滴流时间不能超过30秒，大量抛光液(400－600kg/T)令人心痛地被带进水洗槽，造成巨大的槽液损失，还需700-800公斤片碱处理废水!此外，如此短的滴流时间，稍不留心铝合金表面就会有流痕，造成废品，使三酸抛光成品率不足70%。缓蚀剂A的添加，使流痕问题得到彻底解决。铝合金离开抛光液后，缓蚀剂形成的保护膜使铝合金和药液成功隔离，可任意滴流，绝无流痕!因此，药剂消耗大幅下降(约150-200kg/吨材)，成品率大幅提高。

2．无黄烟溢出，硝酸的分解被有效抑制，抛光亮度稳定。大量黄烟溢出、严重污染环境是三酸抛光不能广泛推广的另一主要障碍。黄烟量太大，处理困难，成本又高；硝酸分解太快，其浓度波动太大，使铝合金表面亮暗交替，成品率太低。缓蚀剂B的添加，使硝酸的分解速度得到有效控制，铝合金表面亮度得以稳定，成品率大幅提高。

3．自动清除抛光灰，提高抛光质量。铝合金抛光后，表面一般都有一层抛光灰，用普通方法很难清除，即使经20-30分钟的阳极氧化，仍然可能附着在铝合金表面，影响抛光质量。除灰剂C的添加，抛光的同时，能自动除灰，铝合金离开抛光槽后，已非常干净，保证了抛光质量。

4．特殊方法浓缩槽液，含水量降低，亮度大幅提高。抛光材的亮度与抛光液含水量成反比，含水量越高，亮度越低。三酸抛光液的含水量高达10%以上，设法降低其含水量，是提高其抛光能力的有效途径。本公司采用特殊的浓缩方法，使抛光液含水量降低到5%以下，亮度相当普通三酸亮度的120%以上。

三、槽液管理

无烟镜面抛光的槽液管理比三酸抛光还要简单，由于不担心硝酸的过度分解，本公司已将硝酸、缓蚀剂、除灰剂等，进行严格消耗平衡标定后，放入开槽和添加液中，用户只需按量添加，就可满足生产，很少调槽。主要控制指标为：

温度：100℃±5℃；

时间：3－20分钟；

滴流：2－3分钟(滴干为止)；

添加：A、磨砂材添加料按化学磨砂抛光槽添加量的三分之一添加；

      B、平光材及机械喷砂材按150-200kg/吨材添加消耗；

      C、亮度不够时及时添加提高亮度的调槽液。