CN100343420C - 一种不锈钢表面快速化学研磨抛光浴液及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种不锈钢表面快速化学研磨抛光浴液，该浴液是一种水溶液，其中包含盐酸、硝酸、磷酸、柠檬酸、乙酸、氟硼酸和氟化物的水溶性盐，以及任选取代的或未取代的水杨酸或炔醇，其特征在于该水溶液中还含有至少一种阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂以及增溶剂。
Description
本发明涉及一种不锈钢表面快速化学研磨抛光浴液的水溶液组合物及方法。
不锈钢的表面抛光，经常采用机械抛光和电解抛光，前者适用于大表面平滑的物体表面，而对于小的电子行业的不锈钢零部件和不锈钢罐体管线的内部抛光则不适用，电子行业要求洁净度较高，不能产生大量的粉尘和碎屑，所以化学抛光是最佳的选择。而电解抛光需要昂贵的设备投入和大量的电力损耗成本太高，而且抛光的时间要求较长，采用化学抛光，设备简单，操作方便，不受部件的形状限制投资省，效率高。
已有的化学抛光剂多为慢速抛光，抛光时间少则几十分钟，多则十几个小时，工时长，效率低，使用次数少，寿命短，如专利91101198.6，且抛光的光亮度也不高，对于电子行业的优质不锈钢零件快速均匀光亮抛光要求则根本无法实现；还有的化学抛光液如US2662814，US3709824所述的，虽然速度快但光亮度不好，局部有腐蚀现象。
本发明针对已有专利技术的缺点，研制了由盐酸、硝酸、磷酸、柠檬酸、乙酸、氟硼酸和水溶性氟化物盐组成的混合物，选取水杨酸及其衍生物磺基水杨酸、硝基水杨酸、炔系衍生物及阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、增溶剂为助剂的不锈钢表面快速光亮长效的化学研磨抛光剂。
本发明的目的是提供一种不锈钢表面快速光亮长效的化学研磨抛光液，其工作温度在25～95℃均可使用，其中在90～95℃抛光速度最快，约1分钟。
本发明涉及的不锈钢表面化学研磨抛光液，其中包括水溶液中的盐酸，硝酸，磷酸、柠檬酸、乙酸、氟硼酸和氟化物的水溶性盐，一种或几种取代或未取代的水杨酸、炔醇，一种或几种阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂以及增溶剂。
在本发明的不锈钢表面化学研磨抛光液中，所述的氟化物水溶性盐为氟化钠或氟化钾，在酸性溶液中提供氢氟酸并控制产生剂量以使使用氢氟酸更安全，含量为每升0.01至30克，优选为3至20克。
在本发明的不锈钢表面快速化学研磨抛光液中，所述的阳离子表面活性剂可以是十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、季铵盐，其中以使用十二烷基三甲基氯化铵为优选，含量为每升0.05至10克，优选为1至5克。
在本发明的不锈钢表面快速化学研磨抛光液中，所述的水杨酸、炔醇及其衍生物为光亮剂和助光亮剂，它可以是未取代的也可以是取代的，如水杨酸、磺基水杨酸、炔醇，炔二醇，以使用磺基水杨酸和炔醇为优选，含量为每升0.01至15克，优选为0.1至5克。
在本发明的不锈钢表面快速化学研磨抛光液中，所述的非离子表面活性剂可以是OP-10，NP-9，TX-10，AEO-9中的一种或几种的混合物，含量为每升0.01至15克，优选为0.1至5克。
在本发明的不锈钢表面快速化学研磨抛光液中，所述的增溶剂可以是醇类溶剂如乙醇，乙二醇，醇醚以及尿素，其中以使用尿素为优选，含量为每升0.01至50克，优选为1至30克。
在本发明的不锈钢表面化学研磨抛光浴液中，其特征在于所述的抛光浴液中含有：
0.5至6摩尔盐酸，
0.1至4摩尔的硝酸，
0.5至4摩尔的磷酸，
0.01至0.5摩尔的柠檬酸，
0.01至0.5摩尔的氟硼酸，
0.01至0.5摩尔的乙酸，
0.01至30克的氟化钠或氟化钾，
0.05至10克所述的阳离子表面活性剂，
0.01至15克所述的水杨酸或衍生物，
0.01至15克所述的非离子表面活性剂，
0.01至50克所述的增溶剂。
在本发明的不锈钢表面化学研磨抛光液适用于任何不锈钢表面的化学抛光。本发明的抛光液的卓越特性是可以快速将不锈钢抛光，而且非常光亮，在90℃时通常所需一分半钟，本发明的抛光液的另一个优点就是可以连续使用十五次以上寿命较长，且效果稳定。
本发明还涉及不锈钢表面的抛光方法，该方法就是将要加工的表面与按本发明的化学研磨抛光液进行接触。
在实施按本发明的方法时，可以任何适当方式使金属表面与抛光液接触，例如可用浸入法。要抛光的表面与抛光液的接触时间必须足够，以产生足够的表面抛光效果，叠加在一起的部件要适当摇动。时间不可超过要求的临界值，最适宜接触时间取决于多项因素，如钢的品质，表面的几何形状和粗糙度，加工温度和扰动情况等关系。对每一具体情况而言，应由试验加以确定。
本发明方法的一个优选实施方案，抛光液在25-95℃使用，优选常压、90～95℃，要抛光表面与抛光液的接触时间为一分钟。
本发明的不锈钢表面化学研磨抛光液及方法可以用以下实施例来说明，但本发明不受这些实施例限制。
实施例1
选用电子枪用不锈钢零件，使用如下的抛光液，每升含有：
4.0摩尔盐酸
1.0摩尔硝酸
2.0摩尔磷酸
2克氟化钾
10克磺基水杨酸
0.5克十二烷基三甲基氯化铵
2克尿素
2克OP-10
所用操作条件如下：
抛光液浴体积 2000毫升
受到抛光处理零件的表面面积 40平方厘米
浸泡时间 1分钟
温度 95℃
所得结果如下：平均侵蚀深度3微米，表面由灰暗变为银亮，非常光洁，重复处理16次。
实施例2
选用电子枪用不锈钢零件，使用如下的抛光液，每升含有：
3.0摩尔盐酸
1.50摩尔硝酸
2.0摩尔磷酸
3克氟化钠
5克磺基水杨酸
0.5克炔醇
1克十二烷基三甲基氯化铵
2克尿素
2克AEO-9
所用操作条件同实施例1。
所得结果如下：平均侵蚀深度2微米，表面由灰暗变为银亮，非常光洁，重复处理15次。
Claims (10)
1、一种不锈钢表面快速化学研磨抛光浴液，该浴液是一种水溶液，其中包含盐酸、硝酸、磷酸、柠檬酸、乙酸、氟硼酸和氟化物的水溶性盐，以及任选取代的或未取代的水杨酸或炔醇，其特征在于该水溶液中还含有至少一种阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂以及增溶剂。
2、根据权利要求1的一种不锈钢表面快速化学研磨抛光浴液，其特征在于所述的氟化物水溶性盐为氟化钠或氟化钾，含量为每升0.01至30克。
3、根据权利要求1和2中任意一项的一种不锈钢表面快速化学研磨抛光浴液，其特征在于所述的阳离子表面活性剂为十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵和季铵盐中的一种或几种，含量为每升0.05至10克。
4、根据权利要求3的一种不锈钢表面快速化学研磨抛光浴液，所述的阳离子表面活性剂优选为十二烷基三甲基氯化铵，含量为每升0.05至10克。
5、根据权利要求1的一种不锈钢表面快速化学研磨抛光浴液，其特征是所述的水杨酸、炔醇为光亮剂和助光亮剂，它们是未取代的或是取代的，包括水杨酸、磺基水杨酸、炔醇和炔二醇，含量为每升0.01至15克。
6、根据权利要求1的一种不锈钢表面快速化学研磨抛光浴液，其特征在于所述的非离子表面活性剂是OP-10、NP-9、TX-10、AEO-9中的一种或几种的混合物，含量为每升0.01至15克。
7、根据权利要求1的一种不锈钢表面快速化学研磨抛光浴液，其特征在于所述的增溶剂是乙醇、乙二醇、醇醚以及尿素，含量为每升0.01至50克。
8、根据权利要求1的一种不锈钢表面快速化学研磨抛光浴液，其特征在于所述的抛光浴液中含有：
0.5至6摩尔盐酸，
0.1至4摩尔的硝酸，
0.5至4摩尔的磷酸，
0.01至0.5摩尔的柠檬酸，
0.01至0.5摩尔的氟硼酸，
0.01至0.5摩尔的乙酸，
0.01至30克的氟化钠或氟化钾，
0.05至10克所述的阳离子表面活性剂，
0.01至15克所述的水杨酸或炔醇，
0.01至15克所述的非离子表面活性剂，
0.01至50克所述的增溶剂。
9、一种将不锈钢表面快速抛光的方法，其特征在于将需要加工的表面与权利要求1或8中任意一项中所述的抛光浴液进行接触，工作温度为25～95℃。
10、根据权利要求9的方法，其特征在于工作温度为90～95℃，时间为1分钟。
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