电解抛光主要缺陷

电解抛光主要缺陷

1、铝材及铝件在电解抛光过程中最常见的缺陷是白霜或结霜现象。

白霜究竟是什么物质，成分如何，目前尚无定论，有人认为是磷酸铝析出物，也有人认为是铝表面形成的钝化膜。白霜可在工件的局部形成，因为那里的氧化膜形成不够快，从而造成电解不足以取代阳极氧化。若取出工件，清洗后并重新电解抛光时，氧化物会溶解，白霜也会随着消失，然而又可在别处产生。调整溶液成分与改变处理工艺可控制这类缺陷的产生。例如，在磷酸一硫酸溶液

中电解抛光时，磷酸浓度过高、硫酸浓度过大或过小都可引起白霜，温度太低、电流密度不恰当也会诱发这类缺陷。

1.1溶液成分对白霜的影响

磷酸在电鹂抛光过程中主要作用是溶解氧化膜与铝：

AL(H2PO4 )3 在铝有面附近浓集，形成糖浆状粘性膜层，对工件表面抛光即整平与光亮起着决定性的作用，但也对白霜的形成有很大影响。冯宝义等研究证明，在磷酸(3O％～4O％)一硫酸(2o％-30％)一PEG添加剂(20％ ～3O％)溶液中电解抛光(温度8o℃ ～90℃ 、电流密度30-4O 安每平方分米)时，

增加磷酸浓度，可提高工件的光亮度、降低电流密度、减少电耗，但磷酸含量过高，会出现白霜 ”(表24)。

电解抛光液中的硫酸有如下的作用：稳定电解抛光过程，降低抛光温度，提高溶液电导率，降低工作电压，减少能源消耗，可增加铝的允许含量，延长槽液寿命。然而，硫酸的含量超过一定限度后，

会增强溶液的氧化能力，使电解抛光向着有利于阳极氧化过程的方向转变，从而在工件表面诱发白霜；硫酸含量过低，也可使铝表面产生白霜。因此，应始终使溶液中的硫酸含量保持在工艺规程的允许最佳范围内。

大多数电解抛光液中都含有醇之类的添加剂，因为醇分子间可形成氢键而发生缔合作用，在被抛光工件表面形成粘性膜层，使其凹陷处处于稳定的钝化状态．而凸突处则以更快的速度溶解．最后获得平滑光亮的表面。醇分子的缔台结构为：这就是小分子醇常常用作电解抛光溶液舔加剂的主要原因，但大分子多元醇聚合物也可作抛光液添加剂。不过，它们的分子链既长又柔性大，在溶液中能以无规则的线团形式运动，同时其大分子内链段问或大分子问的链段都互相有不同程度的缔合、缠结和存在内摩擦，因而含有多元醇聚合物的电解抛光液的粘度比含小分子醇类溶液的粘度大得多。

如果多元醇聚合物的分子量过大或添加得过多，会使溶液粘度显著上升，不利于工件表面 ，突处的活化，使该处溶液滞留，不易更新，阳极 化膜溶解产物向溶液内部的扩散速度减慢，进而使这些地方氧化膜溶解速度下降，阴碍抛光平整作用的进行。同时，由于这些地方前沿有过多的氧化膜溶解产物，进一步增大了溶液粘度，导致氧化膜生成速度与溶解速度间的正常动态平衡破坏，不但会引起

白霜的形成，而且影响抛光过程的正常进行。

电解抛光溶液过稀，水太多，也可使工件表面出现白霜，可采取加热措施，使水份蒸发到所需要的量，以消除此缺陷。 1.2工艺参数对白霸的影响

在铝件与铝材电解抛光过程中，电流密度大小对抛光表面质量有着极为重要的影响，过高过低都可能出现白霜。因此，必须保证电流密度适中，以维持电解抛光过程既具有足够的氧化力，又有利于氧化膜的溶解，从而避免白霜的产生。

电解抛光温度是保证电解表面质量的重要工艺参数之一，温度高低决定于电解液成分、电流密度大小与是否搅拌等因素。对于铝的电解抛光．只有当溶液具有足够的话性使铝表面发生氧化，同时还具有相当高的溶解能力，以稍低于氧化膜形成速度去溶解氧化膜时，电解抛光过程才能有效地进行。温度太低，则电解液粘度升高，离子扩散速度减慢，成为阳极氧化过程，表面现出白霜，应

及时升高溶液温度。

有些电解抛光工艺，必须搅拌溶液，因为随着抛光的进行，阳极反应生成物会聚留于铝表面前沿，形成粘滞层。如果扩散和自然对流不足以使阳极反应生成物及时离开铝表面，新鲜电解液就不能

及时地足量地抵达阳极，不能保证正常电解过程的进行，为铝件表面产生白霜创造了有利的条件。为此，必要的适宜搅拌．也是消除白霜的有效措施之一。 2.点腐蚀

在铝材与铝制品的电解抛光过程中，点腐蚀或麻点腐蚀也是较为常见的缺陷之一，尤其是采用含铬酸的溶液时，铬酸含量高、温度过高、电流密度大、硫酸含量低、未搅拌等是造成点腐蚀的主要原因。

2.1溶液成分对点腐蚀的影响

采用含铬酸的电解抛光液不但会造成环境污染，而增添废液再生回收利用装置，又会增加投资、加大生产成本，同时，若溶液成分控制不当，铬酸含量过高．又会造成点腐蚀，达不到所需的光亮度，甚至产生废品，所以铬酸含量最好控制在略低一些的水平。如前所述，硫酸含量对铝的电解抛光起着重要的作用，过少不但不为避免此现象，应严格控制槽液成分，加强管理，及时调整成分．硫酸宜控制在稍高些的水平

PEG添加剂也对表面腐蚀有一定的影响，PEG的分子量与添加量都选择得适当，一方面有利于平整

抛光作用的进行，另一方面，在断电停止氧化析出时，可使工件表面迅速恢复粘性膜层，又能通过羟基质子化而束缚H ，从而使工件表面很快钝化．不致造成过腐蚀，可获得光亮如镜的表面质量。因此，添加剂种类的选择与其含量的确定及保持在恰当的范围内，对避免过腐蚀与麻点的产生也是很重要的。

3.工艺参数对点腐蚀的影响

在铝的电解抛光过程中，电流密度对抛光表面质量有相当大的影响。电流密度过低．铝工件处于活化状态，仅发生通常的阳极溶解作用，极化作用小，表面发生腐蚀，降低光亮度。电流密度过高，

在工件上会析出大量氧，同时会产生表面过热现象，以致发生电化学腐蚀。因此，电流密度大小一定要适中．以免造成腐蚀。电解液温度过高，粘度会显著下降，离子扩散速度加快，铝与氧化铝膜溶解速度提高，工件表面易产生过腐蚀现象，形成腐蚀点．影响光洁度。因此。应防止温度过高，只有当电解液密度太高，粘度过大而易产生白霜现象，方可采用较高的工作温度。最佳的工

作温度决定于槽液组成、电流密度大小、搅拌情况等。搅拌对某些电解抛光工艺是必不可少的，既能防止白霜，又能避免点腐蚀。搅拌电解液的优点：能防止工件表面过热，使电解温度均 匀；可提高极限电流密度。从而提高抛光效率；可及时有效地驱散滞留于工件表面上的气泡， 不但能避免工件产生麻点缺陷，而且不会造成“条纹组织”毛病。

5 电解抛光质量

铝材及铝制品经电解抛光后的反射率往往

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