铝材化学磨砂抛光技术连载(一)

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1、一、研究背景铝材化学磨砂抛光技术是在整平光亮技术和光亮酸蚀技术的基础上，成功开发出的又一项独家专有技术。近几年来，研发部门对铝材阳极氧化前处理各项传统工艺，如碱蚀、酸蚀、三酸抛光等进行了详细研究，结果发现：1、铝材亮度：三酸抛光液中，由于硝酸等强氧化剂的存在，使铝材表面很容易被氧化出一层含致密氧化铝的钝化层，据此形成镜面，因而三酸抛光最亮；碱蚀无钝化作用，没有抛光效果，但却能保留金属色；酸蚀最暗，铝材表面被一层酸蚀灰覆盖，完全没有金属光泽。2、机械纹：酸蚀液中，反应产物粘附在铝材表面并填平机械纹沟底，沟底的铝材与酸蚀液完全隔绝，反应速度几乎为零，而沟表面的粘附产物较薄，酸蚀液可与铝

2、材接触，反应可快速进行。这样，沟表面与沟底产生了很大的反应速度差，从而实现了最强的去机械纹能力；碱蚀也具备较强的去机械纹能力，但利用的是粘性理论，即沟底的铝离子浓度高于沟表面的铝离子浓度，决定了沟表面的反应速度快于沟底的反应速度，从而实现了后车追上前车，消除机械纹的目的。由于沟底的反应速度只是被减缓，而不是象酸蚀那样被彻底抑制，因而碱蚀去机械纹能力比酸蚀弱得多，且铝耗是酸蚀的五倍以上。三酸抛光含有一定浓度的强氧化剂，使铝材表面产生钝化膜，因而不具备去机械纹能力。3、砂面：酸蚀与碱蚀形成砂面的机理不同，因而生成的砂粒各异。在酸蚀液中，以阴极相(Mg2Si,AlFeSi等)为中心，与之

3、周边相邻的阳极相(纯铝相)被不断溶解，铝离子进入槽液，形成砂坑；同时，氟离子有可能与一些金属阳离子络合，借助氟作为运载工具，在阴极相析出，形成砂峰；由此可见，阴极相是形成砂粒的砂源，其在合金中的均匀、细腻的分布程度直接决定酸蚀砂面的外观质量；为此，国内很多厂家采用掺复锭的方法，人为引人杂质金属，形成均匀细腻的阴极相，从而生产出比仅用纯铝锭漂亮得多的酸蚀砂面材!在碱蚀液中，铝的反应方式略有不同。首先，按原电池原理，阴极相周围的纯铝相(阳极相)被不断溶解，形成砂坑；但由于没有氟离子作为运载工具，阴极相区域没有析出，不能形成较尖的砂峰；另外，在碱性条件下，由于没有象酸性条件下的钝化反应制

4、约，碱蚀反应可以毫无障碍地快速进行，相邻砂坑可能连通，形成较大砂坑；因此，碱蚀砂因其砂峰不尖，砂坑过大而远没有酸蚀砂漂亮!三酸抛光是在酸性条件下进行，强氧化剂的存在使铝材表面的钝化反应非常明显，几无去机械纹和起砂能力。4、综合成本对比：三酸抛光成本最高。因为滴流时间不能超过40秒，大量的抛光液被带进水洗槽(约400-500Kg/吨材)，既增加了废水处理成本，又使抛光成本非常昂贵，高达2000-3000元；此外，黄烟的处理需要很大的设备投资，并需要大量的处理费用；另外，抛光材成品率不高，进一步增加了生产成本。尽管碱蚀磨砂消耗的药剂成本不高，但需要损耗40-50Kg铝/吨材,约800-

5、1000元，并且还需增加额外废水处理费用。普通酸蚀磨砂药剂消耗成本较低，约300元/吨材，铝耗也很低，约8-10Kg/吨材。从综合成本考虑，三酸抛光最贵，碱蚀次之，酸蚀最低。5、外观质量对比：就亮度而言，三酸抛光最亮，碱蚀次之，酸蚀最暗；从砂面来看，酸蚀砂均匀细腻，碱蚀砂粗大不匀；三酸抛光基本不起砂；同样，酸蚀去机械纹的能力是碱蚀的三倍以上，而三酸抛光没有去线纹能力。A.<<铝材光亮酸蚀技术>>：本项技术是对酸蚀技术的深刻改造，既要求保留酸蚀均匀细腻的砂面，高效彻底的去机械纹能力，又必须彻底清除酸蚀灰，恢复金属色，并具备一定程度的抛光能力。2004年初，光亮酸蚀铝材已大量上市。B.

6、<<铝材整平光亮技术>>：本项技术是对三酸抛光技术的深刻改造，既要求保留三酸抛光的亮度，又必须移植酸蚀去机械纹和起砂的能力；同时，杜绝黄烟，改进滴流，尽可能延长滴流时间，降低药剂消耗，提高成品率。经过不懈努力，铝材整平光亮技术基本实现了高亮度、无黄烟、可长时间滴流、低药剂消耗(约200-250Kg/吨材)、铝材表面永无流痕和成品率高的技术优势，并于2002年初成功推向市场。C.<<铝材酸性低温半抛光技术>>：近年来，生产平光铝材采用较低成本的碱蚀或酸性低温抛光等方法，药剂消耗低，铝耗低。碱蚀方法有13Kg/吨材的铝耗，且铝材亮度不高；酸性低温抛光方法，如除油，三合一等确实能降低铝耗

7、，但增加的亮度很有限。铝材酸性低温半抛光技术正是为生产一定亮度的平光材而设计的一项新颖技术，她保留了三合一的低铝耗，却把铝材的亮度提高到普通碱蚀或三合一所无法迄及的水平。本项技术难度很大，还在开发中。经过两年多的生产运行，发现铝材整平光亮技术仍存在如下缺陷：(1)亮度不够，仅相当于三酸抛光的80%；(2)容易起砂，不能做镜面材；(3)腐蚀钛夹具，影响做工业材。为此，本公司对自行设计的整平光亮技术进行了系列改进，并于2004初成功推出其换代技术--铝材化学磨砂抛光技术。