無煙鏡面拋光劑
國家發明專利：200410021753.1 200510101422.9
一、研究背景
無煙鏡面拋光是本公司開發的化學磨砂無煙拋光技術系列產品中的一項，屬於三酸拋光技術的改進類型。
鋁合金拋光技術，以槽液成分簡單、生產工藝單一 (一個氧化前處理槽，而不象堿蝕需三個槽，酸蝕需四個槽)、鋁合金表面品質高檔等特點，得到一定程度的推廣。但下述四大缺陷限制了拋光技術的應用：
1．不能起砂、去機械紋。鋁合金成型過程中，表面有許多機械紋，經三酸拋光處理後，紋路更加明顯，嚴重影響鋁合金外觀品質。除了用效率較低的機械方法(如噴砂，機拋)等進行預處理外，近幾十年來，沒有開發出用化學方法進行去紋和起砂配套處理、然後再行拋光的成熟技術，制約了拋光技術的推廣。隨著本公司化學磨砂無煙拋光技術的開發成功，上述問題已得到圓滿解決(詳見jing-hawk<<鋁合金化學磨砂無煙拋光技術>>)。
2．滴流時間太短、藥劑消耗太大、成品率太低。拋光材的流痕問題，是困擾鋁加工行業的世界難題。鋁合金離開拋光液後，在空中滴流時間一般不得超過30秒，否則會出現流痕，產生廢品。如此短的滴流時間，勢必造成兩大嚴重後果：其一是藥劑消耗太大，竟然高達400－600kg/噸材，還要為如此高的廢酸處理增加約800Kg片堿處理廢水!其二是成品率太低，一般不到70%，大部分廢品是由於流痕或花材造成，進一步增加了生產成本。因此，儘管拋光工藝如此簡捷，但成本卻是所有氧化前處理技術之最!高達6000-8000元/噸材。
3．硝酸分解太快，大量黃煙污染嚴重，處理成本昂貴。硝酸為強氧化劑，在高溫條件下，遇到鋁這種還原性很強的金屬，分解速度之快令人難以想像：大量黃煙象著火一樣瞬間溢出，抽風都困難，徹底吸收更難!此外，硝酸濃度的上下波動，勢必造成拋光鋁合金表面亮暗交替，連板都難對，何談成品率？
4．氧化嚴重失光，品質大打折扣。三酸拋光，一般都能形成鏡面，一經陽極氧化，光澤大打折扣。如何降低氧化失光，又是一個世界難題!五十多年來，研究人員一直在氧化槽尋找解決問題的方案，收穫甚微，失光嚴重制約了拋光技術的推廣。近三年來，本公司另辟途徑，在鏡面拋光和陽極氧化槽之間新設保光氧化槽，對拋光材先進行保光化學氧化處理，然後再進陽極氧化槽，有效降低了亮度損失(詳見jing-hawk<<鋁合金化學磨砂拋光技術>>)。
無煙鏡面拋光劑，是在三酸拋光的基礎上，對流痕、黃煙產生的機理進行了深入探尋，並提出大量解決方案，經過充分篩選、比對後逐步定型的。研發小組對三酸拋光液進行了四大改進：
1．添加緩蝕劑A,在鋁合金表面形成保護性緩蝕膜，使拋光液在滴流過程中與鋁合金隔離，可任意滴流，滴幹為止，從源頭上已根除流痕。
2．添加緩蝕劑B,有效延緩、抑制了硝酸的分解，降低黃煙的溢出，從而保證硝酸濃度在一個合理的範圍內波動，提高成品率。
3．添加除灰劑C,自動清除拋光灰，提高了拋光材品質。
4．濃縮槽液，降低水分，提高亮度。研究發現，當三酸比例一定時，鋁合金的亮度與拋光液含水量成反比，含水量越高，亮度越低，本公司找到特殊的濃縮槽液的技術，有效提高了拋光材的亮度。
二、產品功能
無煙鏡面拋光是在三酸拋光基礎上發展起來的，是三酸拋光的換代產品。她保留了工序簡單，能形成反光鏡面等三酸拋光的諸多優點，同時，也克服流痕、黃煙等致命弱點，是一項難得的技術突破，特點如下：
1．可任意滴流，滴幹為止。允許滴流的時間太短是三酸拋光不能大量推廣的最大障礙之一。由於滴流時間不能超過30秒，大量拋光液(400－600kg/T)令人心痛地被帶進水洗槽，造成巨大的槽液損失，還需700-800公斤片堿處理廢水!此外，如此短的滴流時間，稍不留心鋁合金表面就會有流痕，造成廢品，使三酸拋光成品率不足70%。緩蝕劑A的添加，使流痕問題得到徹底解決。鋁合金離開拋光液後，緩蝕劑形成的保護膜使鋁合金和藥液成功隔離，可任意滴流，絕無流痕!因此，藥劑消耗大幅下降(約150-200kg/噸材)，成品率大幅提高。
2．無黃煙溢出，硝酸的分解被有效抑制，拋光亮度穩定。大量黃煙溢出、嚴重污染環境是三酸拋光不能廣泛推廣的另一主要障礙。黃煙量太大，處理困難，成本又高；硝酸分解太快，其濃度波動太大，使鋁合金表面亮暗交替，成品率太低。緩蝕劑B的添加，使硝酸的分解速度得到有效控制，鋁合金表面亮度得以穩定，成品率大幅提高。
3．自動清除拋光灰，提高拋光品質。鋁合金拋光後，表面一般都有一層拋光灰，用普通方法很難清除，即使經20-30分鐘的陽極氧化，仍然可能附著在鋁合金表面，影響拋光品質。除灰劑C的添加，拋光的同時，能自動除灰，鋁合金離開拋光槽後，已非常乾淨，保證了拋光品質。
4．特殊方法濃縮槽液，含水量降低，亮度大幅提高。拋光材的亮度與拋光液含水量成反比，含水量越高，亮度越低。三酸拋光液的含水量高達10%以上，設法降低其含水量，是提高其拋光能力的有效途徑。本公司採用特殊的濃縮方法，使拋光液含水量降低到5%以下，亮度相當普通三酸亮度的120%以上。
三、槽液管理
無煙鏡面拋光的槽液管理比三酸拋光還要簡單，由於不擔心硝酸的過度分解，本公司已將硝酸、緩蝕劑、除灰劑等，進行嚴格消耗平衡標定後，放入開槽和添加液中，用戶只需按量添加，就可滿足生產，很少調槽。主要控制指標為：
溫度：100℃±5℃；
時間：3－20分鐘；
滴流：2－3分鐘(滴幹為止)；
添加：A、磨砂材添加料按化學磨砂拋光槽添加量的三分之一添加；
B、平光材及機械噴砂材按150-200kg/噸材添加消耗；
C、亮度不夠時及時添加提高亮度的調槽液。
