在磷(lin)酸-鹽酸型溶液中加入適量硝酸,可(ke)使(shi)化學(xue)拋光(guang)液的工(gong)作溫度降到100℃以下,使(shi)化學(xue)拋光(guang)向實用(yong)化邁進了一大步。
1. 拋光黏液(ye)膜理(li)論
在化學(xue)拋(pao)光初始(shi)階段,金(jin)屬首先被化學(xue)溶(rong)解(jie)或(huo)(huo)腐蝕,它(ta)的(de)(de)(de)重量將迅(xun)速下(xia)降。當腐蝕的(de)(de)(de)金(jin)屬離(li)子達(da)到或(huo)(huo)超過(guo)拋(pao)光液中(zhong)的(de)(de)(de)絡(luo)(luo)合(he)劑所能絡(luo)(luo)合(he)的(de)(de)(de)程度時,一(yi)種含(han)過(guo)量金(jin)屬離(li)子的(de)(de)(de)多核聚合(he)型金(jin)屬絡(luo)(luo)合(he)物形成(cheng),它(ta)具有(you)很高的(de)(de)(de)黏度,用(yong)成(cheng)黏液膜,阻止金(jin)屬進(jin)一(yi)步快速溶(rong)解(jie),腐蝕失重將減少(shao)并趨王許金(jin)屬表(biao)面進(jin)行精細溶(rong)解(jie),或(huo)(huo)即微觀的(de)(de)(de)凸出(chu)部被溶(rong)解(jie),凹下(xia)處則很少(shao)溶(rong)解(jie),使金(jin)屬的(de)(de)(de)微觀表(biao)面得以(yi)整平,產生出(chu)光亮(liang)的(de)(de)(de)效果。
2. 磷酸濃度的影響
在拋光液中其他成分不變,不銹鋼(gang)的失重(zhong)和反射率隨磷酸濃度的變化曲線(xian)見圖(tu)3-5。
由圖3-5可見(jian),在拋光(guang)初(chu)始階段,不銹(xiu)鋼(gang)的溶(rong)解量是隨著磷(lin)酸濃(nong)(nong)度(du)的升高而(er)上(shang)升的。當磷(lin)酸濃(nong)(nong)度(du)達到或(huo)超(chao)過13%時,不銹(xiu)鋼(gang)溶(rong)解量下(xia)降,并(bing)(bing)趨于較穩定狀(zhuang)態。由于拋光(guang)液的黏度(du)迅速增(zeng)加,加快金(jin)屬(shu)(shu)表面(mian)(mian)附近黏液膜的形(xing)成(cheng),阻止金(jin)屬(shu)(shu)進(jin)一步溶(rong)解并(bing)(bing)達到拋光(guang)效果(guo)。當磷(lin)酸濃(nong)(nong)度(du)超(chao)過17%時,拋光(guang)液黏度(du)太高,無法除去表面(mian)(mian)凸起的部位(wei),或(huo)不溶(rong)性(xing)鹽附著在金(jin)屬(shu)(shu)表面(mian)(mian),金(jin)屬(shu)(shu)表面(mian)(mian)光(guang)亮度(du)或(huo)反射(she)率逐漸下(xia)降。因此(ci),僅當磷(lin)酸濃(nong)(nong)度(du)為13%~17%時,拋光(guang)液才具有(you)最佳(jia)拋光(guang)效果(guo)。
3. 硝酸濃度的影響
不銹鋼(gang)的失重和反射率(lv)隨硝(xiao)酸濃度的變化曲線(xian)見(jian)圖3-6。
由圖3-6可見,金(jin)屬的(de)溶(rong)解(jie)速率是隨著(zhu)硝酸(suan)濃度的(de)增高(gao)而(er)上升的(de)。在(zai)低硝酸(suan)濃度時(shi),金(jin)屬的(de)溶(rong)解(jie)為低水平溶(rong)解(jie)。在(zai)高(gao)濃度時(shi),拋光(guang)時(shi)會產(chan)生麻點。當硝酸(suan)濃度為4%~5%時(shi),才能獲得(de)最佳拋光(guang)效果。
4. 鹽(yan)酸(suan)濃度的影響
不(bu)銹鋼(gang)的失重和反射率隨(sui)鹽酸濃(nong)度(du)的變化曲線見圖3-7。
從圖3-7可見,金屬(shu)的溶解隨鹽(yan)酸濃度(du)的增加變化微小,當鹽(yan)酸濃度(du)為6%~8%時,光亮度(du)(反射率)上(shang)升,超(chao)過10%后(hou),不銹鋼表面出現腐蝕點,與(yu)過多CI-吸(xi)附在(zai)金屬(shu)表面有關(guan)。因(yin)此(ci),8%~10%的鹽(yan)酸含量最(zui)適宜(yi)。
5. 水含(han)量的(de)影響
不銹鋼的失(shi)重(zhong)和反(fan)射率隨水含量的變(bian)化曲線(xian)見圖3-8。
由(you)圖(tu)3-8可見,當水含(han)量(liang)在68%~72%時,可獲(huo)得最(zui)(zui)佳拋(pao)(pao)光效(xiao)果。過高水含(han)量(liang)會(hui)降低拋(pao)(pao)光液(ye)(ye)黏度,不易形(xing)成黏液(ye)(ye)膜,表面光亮度下降。水含(han)量(liang)太(tai)低,金(jin)屬表面腐蝕快,難獲(huo)好的拋(pao)(pao)光效(xiao)果。水含(han)量(liang)為64%~80%時,金(jin)屬溶解(jie)速率逐漸下降,在68%~72%時下降速率最(zui)(zui)慢,相應(ying)光反射(she)率最(zui)(zui)高,此時即為最(zui)(zui)佳拋(pao)(pao)光條件。
6. 浸漬時間對拋光效果的影響
不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)失重和反(fan)(fan)射率隨(sui)拋(pao)光時間(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)變化曲線見(jian)圖3-9。由(you)圖3-9可見(jian),開(kai)始時,金(jin)(jin)屬(shu)表(biao)面的(de)(de)(de)腐(fu)蝕較快,隨(sui)著(zhu)浸漬時間(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)延長(chang),金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)溶解變慢并(bing)達到近穩定(ding)狀(zhuang)態(tai)。此時金(jin)(jin)屬(shu)表(biao)面的(de)(de)(de)光反(fan)(fan)射率達到最高峰,相應的(de)(de)(de)拋(pao)光時間(jian)(jian)(jian)為4~6min.當浸漬時間(jian)(jian)(jian)進一步加長(chang),金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕又迅速加快,表(biao)面的(de)(de)(de)反(fan)(fan)射率隨(sui)之下(xia)降(jiang)。
7. 拋光溫度的影響
不銹鋼的失重和反射率隨溫(wen)(wen)(wen)度(du)的變化(hua)曲(qu)線見圖3-10,由圖3-10可(ke)(ke)見,失重的溫(wen)(wen)(wen)度(du)曲(qu)線是(shi)典型的反應速率溫(wen)(wen)(wen)度(du)曲(qu)線。隨著(zhu)溫(wen)(wen)(wen)度(du)的升(sheng)高(gao),金(jin)屬(shu)(shu)的溶解(jie)加速,腐蝕(shi)失重量逐(zhu)漸上(shang)升(sheng)。當溫(wen)(wen)(wen)度(du)達到(dao)90℃左右時,金(jin)屬(shu)(shu)的溶解(jie)已(yi)足(zu)以(yi)形成具(ju)有(you)良好的拋光(guang)作用的黏液(ye)膜(mo),此時拋光(guang)效果(guo)最佳(jia)。溫(wen)(wen)(wen)度(du)繼續(xu)升(sheng)高(gao),拋光(guang)液(ye)的黏度(du)下降(jiang),拋光(guang)效果(guo)減(jian)弱、表面易產(chan)生孔(kong)蝕(shi)。因此,85~95℃之間的溫(wen)(wen)(wen)度(du)可(ke)(ke)獲得(de)最佳(jia)拋光(guang)效果(guo),光(guang)反射率可(ke)(ke)達90%以(yi)上(shang)。