CN116377438A - 一种铝合金表面处理用抛光液 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种抛光液，尤其是涉及一种铝合金表面处理用抛光液。本发明提供的铝合金表面处理用抛光液，通过采用碱性抛光液取代酸性抛光液，避免了抛光液中产生有毒的黄色气体等污染，也减少了磷酸根离子产生的水污染等问题。本发明的铝合金表面处理用抛光液，其特征在于，该抛光液由以下的组分配制而成：氢氧化钠，硝酸钠，缓蚀剂，表面活性剂，硫酸镁，余量为水。其中，缓蚀剂由丙三醇和钨酸钠组成，表面活性剂由葡萄糖酸钠和十二烷基硫酸钠组成。使用本发明抛光液抛光后的6060铝合金的反射率为96‑99.8%，抛光后的铝合金板表面单位面积的重量损失为7.8‑11.6g/m2，抛光效果优良且抛光过程环保。
Description
技术领域
本发明涉及一种抛光液，尤其是涉及一种铝合金表面处理用抛光液。
背景技术
铝合金制品在光学仪器、电子产品外壳、灯具等各方面都有广泛的应用。为了提高铝合金的表面光洁度，需要对铝合金表面进行抛光处理。化学抛光操作简单、生产成本低，而酸性抛光液抛光性能好、稳定性强，在工业中应用广泛，然而酸性抛光液中的硝酸较多，在抛光过程中容易产生黄色气体，对空气造成污染，同时磷酸根离子会排出，造成水污染。用碱性抛光液替代酸性抛光液，可降低环境污染。
目前，碱性抛光液还存在抛光效果不佳、合金失重较多、抛光温度较高等问题。如专利文献CN106702389A中的抛光液虽然对环境友好，但抛光效果及抛光温度较高等方面问题还有待进一步提高。专利文献CN104109482A中的抛光液采用了硅溶胶，提高了铝合金表面粗糙度的控制效果，但铝合金表面光亮度不佳。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种铝合金表面处理用抛光液，经本发明抛光液抛光的铝合金具有良好的抛光效果，且抛光过程中合金失重较少、抛光温度不高等优点。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种铝合金表面处理用抛光液，其特征在于，该抛光液由以下的组分配制而成：氢氧化钠，硝酸钠，缓蚀剂，表面活性剂，硫酸镁，余量为水。
其中，缓蚀剂由丙三醇和钨酸钠组成。
其中，表面活性剂由葡萄糖酸钠和十二烷基硫酸钠组成。
优选地，以抛光液的总量为基准，所述氢氧化钠的浓度为120-150g/L。
优选地，以抛光液的总量为基准，所述硝酸钠的浓度为60-90g/L。
优选地，以抛光液的总量为基准，所述丙三醇的浓度为20-30g/L。
优选地，以抛光液的总量为基准，所述钨酸钠的浓度为10-20g/L。
优选地，以抛光液的总量为基准，所述葡萄糖酸钠的浓度为0.5-1.5g/L。
优选地，以抛光液的总量为基准，所述十二烷基硫酸钠的浓度为0.5-1.0g/L。
优选地，以抛光液的总量为基准，所述硫酸镁的浓度为0.3-1.0g/L。
优选地，铝合金表面处理用抛光液的使用方式为：将铝合金在无水乙醇中浸泡2min，用去离子水清洗，将清洗后的铝合金放入到抛光液中，在30-45℃的温度下进行化学抛光12-20s；将抛光后的铝合金放入酸溶液中进行中和，用去离子水清洗，清洗后干燥，得到抛光后的铝合金。
优选地，所述铝合金为6060铝合金。
优选地，在40℃的温度下进行化学抛光15s。
氢氧化钠与铝合金反应可提高铝合金的表面光洁度，硝酸钠能选择地溶解铝合金凸起的部位，有平整铝合金表面的作用。当氢氧化钠的浓度为132g/L、硝酸钠的浓度为75g/L时，铝合金的抛光效果较高。
丙三醇和钨酸钠组成的缓蚀剂能起到良好的缓蚀作用，提高抛光的效果，丙三醇和钨酸钠的配合使用使得铝合金失重降低。加入浓度为10-20g/L钨酸钠后，可使得丙三醇的浓度达到20g/L时就可满足缓蚀要求，而丙三醇的浓度过高不仅会降低反应速率，而且抛光效果还略有下降。当丙三醇的浓度为25g/L，钨酸钠的浓度为18g/L时，铝合金的抛光效果较高，失重较少。
葡萄糖酸钠和十二烷基硫酸钠组成的表面活性剂能提高抛光效果，降低失重损失，葡萄糖酸钠或十二烷基硫酸钠浓度过高会产生较多的泡沫，不利于抛光，浓度过低，会降低抛光液与反应产物间的物质传递，降低铝合金表面的粗糙度，降低抛光效果。当葡萄糖酸钠的浓度与十二烷基硫酸钠的浓度比例为1：1.2时，抛光效果较好，失重损失较少。
硫酸镁有平整的作用，镁离子会在凸起处扩展，会加快铝合金表面凸起部位的溶解速度，提高抛光的光亮度，有利于铝合金的抛光效果。但硫酸镁浓度过低会降低平整效果，硫酸镁浓度过高会与氢氧根离子反应，也会降低抛光效果并加速铝合金的失重。硫酸镁的浓度为0.5g/L时，抛光效果较好,失重损失较少。
铝合金抛光效果及失重测试：将6060铝合金在无水乙醇中浸泡2min，用去离子水清洗，将清洗后的6060铝合金放入到本发明的抛光液中，在40℃的温度下进行化学抛光15s；将抛光后的6060铝合金放入酸溶液中进行中和，用去离子水清洗，清洗后干燥，得到抛光后的6060铝合金。经测试，抛光后的6060铝合金的反射率为96-99.8%，抛光后的铝合金板表面单位面积的重量损失为7.8-11.6g/m2，并根据麻点出现多少来确定极少、较少、少、多等程度，以表示铝合金表面光洁度的情况。抛光后的6060铝合金表面的麻点为极少、较少的程度。
本发明的有益效果：
1、本发明提供的铝合金表面处理用抛光液，通过采用碱性抛光液取代酸性抛光液，避免了抛光液中产生有毒的黄色气体等污染，也减少了磷酸根离子产生的水污染等问题。
2、丙三醇和钨酸钠组成的缓蚀剂能起到良好的缓蚀作用，提高抛光的效果，丙三醇和钨酸钠的配合使用使得铝合金失重降低，合适的浓度可保证铝合金的抛光效果较高，失重较少。
3、葡萄糖酸钠和十二烷基硫酸钠组成的表面活性剂能提高抛光效果，降低失重损失。硫酸镁的浓度为0.5g/L时，抛光效果较好，失重损失较少。
4、抛光液中氢氧化钠的浓度为132g/L、硝酸钠的浓度为75g/L、丙三醇的浓度为25g/L、钨酸钠的浓度为18g/L、葡萄糖酸钠的浓度与十二烷基硫酸钠的浓度比例为1：1.2、硫酸镁的浓度为0.5g/L时，抛光液对铝合金的抛光效果、失重等效果较好。
具体实施方式
以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容作进一步的详细说明。但具体实施方式本质上被认为是例示性的而非限制性的。
实施例1、一种铝合金表面处理用抛光液，其特征在于，该抛光液由以下的组分配制而成：氢氧化钠，硝酸钠，缓蚀剂，表面活性剂，硫酸镁，余量为水。
其中，缓蚀剂由丙三醇和钨酸钠组成。
其中，表面活性剂由葡萄糖酸钠和十二烷基硫酸钠组成。
以抛光液的总量为基准，所述氢氧化钠的浓度为120g/L。
以抛光液的总量为基准，所述硝酸钠的浓度为90g/L。
以抛光液的总量为基准，所述丙三醇的浓度为20g/L，所述钨酸钠的浓度为20g/L。
以抛光液的总量为基准，所述葡萄糖酸钠的浓度为0.5g/L。所述十二烷基硫酸钠的浓度为1.0g/L。
以抛光液的总量为基准，所述硫酸镁的浓度为0.3g/L。
所述铝合金为6060铝合金。
实施例2、一种铝合金表面处理用抛光液，其特征在于，该抛光液由以下的组分配制而成：氢氧化钠，硝酸钠，缓蚀剂，表面活性剂，硫酸镁，余量为水。
其中，缓蚀剂由丙三醇和钨酸钠组成。
其中，表面活性剂由葡萄糖酸钠和十二烷基硫酸钠组成。
以抛光液的总量为基准，所述氢氧化钠的浓度为150g/L。
以抛光液的总量为基准，所述硝酸钠的浓度为60g/L。
以抛光液的总量为基准，所述丙三醇的浓度为30g/L，所述钨酸钠的浓度为10g/L。
以抛光液的总量为基准，所述葡萄糖酸钠的浓度为1.5g/L。所述十二烷基硫酸钠的浓度为0.5g/L。
以抛光液的总量为基准，所述硫酸镁的浓度为1.0g/L。
所述铝合金为6060铝合金。
实施例3、一种铝合金表面处理用抛光液，其特征在于，该抛光液由以下的组分配制而成：氢氧化钠，硝酸钠，缓蚀剂，表面活性剂，硫酸镁，余量为水。
其中，缓蚀剂由丙三醇和钨酸钠组成。
其中，表面活性剂由葡萄糖酸钠和十二烷基硫酸钠组成。
以抛光液的总量为基准，所述氢氧化钠的浓度为132g/L。
以抛光液的总量为基准，所述硝酸钠的浓度为75g/L。
以抛光液的总量为基准，所述丙三醇的浓度为20g/L，所述钨酸钠的浓度为20g/L。
以抛光液的总量为基准，所述葡萄糖酸钠的浓度为0.5g/L。所述十二烷基硫酸钠的浓度为1.0g/L。
以抛光液的总量为基准，所述硫酸镁的浓度为0.3g/L。
所述铝合金为6060铝合金。
实施例4、一种铝合金表面处理用抛光液，其特征在于，该抛光液由以下的组分配制而成：氢氧化钠，硝酸钠，缓蚀剂，表面活性剂，硫酸镁，余量为水。
其中，缓蚀剂由丙三醇和钨酸钠组成。
其中，表面活性剂由葡萄糖酸钠和十二烷基硫酸钠组成。
以抛光液的总量为基准，所述氢氧化钠的浓度为132g/L。
以抛光液的总量为基准，所述硝酸钠的浓度为75g/L。
以抛光液的总量为基准，所述丙三醇的浓度为25g/L，所述钨酸钠的浓度为18g/L。
以抛光液的总量为基准，所述葡萄糖酸钠的浓度为0.5g/L。所述十二烷基硫酸钠的浓度为1.0g/L。
以抛光液的总量为基准，所述硫酸镁的浓度为0.3g/L。
所述铝合金为6060铝合金。
实施例5、一种铝合金表面处理用抛光液，其特征在于，该抛光液由以下的组分配制而成：氢氧化钠，硝酸钠，缓蚀剂，表面活性剂，硫酸镁，余量为水。
其中，缓蚀剂由丙三醇和钨酸钠组成。
其中，表面活性剂由葡萄糖酸钠和十二烷基硫酸钠组成。
以抛光液的总量为基准，所述氢氧化钠的浓度为132g/L。
以抛光液的总量为基准，所述硝酸钠的浓度为75g/L。
以抛光液的总量为基准，所述丙三醇的浓度为25g/L，所述钨酸钠的浓度为18g/L。
以抛光液的总量为基准，所述葡萄糖酸钠的浓度为0.5g/L。所述十二烷基硫酸钠的浓度为0.6g/L。
以抛光液的总量为基准，所述硫酸镁的浓度为0.5g/L。
所述铝合金为6060铝合金。
对比例1、一种铝合金表面处理用抛光液，其特征在于，该抛光液由以下的组分配制而成：氢氧化钠，硝酸钠，缓蚀剂，表面活性剂，硫酸镁，余量为水。
其中，缓蚀剂由硅酸钠和明胶组成。
其中，表面活性剂由葡萄糖酸钠和十二烷基硫酸钠组成。
以抛光液的总量为基准，所述氢氧化钠的浓度为120g/L。
以抛光液的总量为基准，所述硝酸钠的浓度为90g/L。
以抛光液的总量为基准，所述硅酸钠的浓度为20g/L，所述明胶的浓度为20g/L。
以抛光液的总量为基准，所述葡萄糖酸钠的浓度为0.5g/L。所述十二烷基硫酸钠的浓度为1.0g/L。
以抛光液的总量为基准，所述硫酸镁的浓度为0.3g/L。
所述铝合金为6060铝合金。
对比例2、一种铝合金表面处理用抛光液，其特征在于，该抛光液由以下的组分配制而成：氢氧化钠，硝酸钠，缓蚀剂，表面活性剂，硫酸镁，余量为水。
其中，缓蚀剂由丙三醇和钨酸钠组成。
其中，表面活性剂由烷基酚聚氧乙烯醚和柠檬酸钠组成。
以抛光液的总量为基准，所述氢氧化钠的浓度为120g/L。
以抛光液的总量为基准，所述硝酸钠的浓度为90g/L。
以抛光液的总量为基准，所述丙三醇的浓度为20g/L，所述钨酸钠的浓度为20g/L。
以抛光液的总量为基准，所述烷基酚聚氧乙烯醚的浓度为0.5g/L。所述柠檬酸钠的浓度为1.0g/L。
以抛光液的总量为基准，所述硫酸镁的浓度为0.3g/L。
所述铝合金为6060铝合金。
对比例3、一种铝合金表面处理用抛光液，其特征在于，该抛光液由以下的组分配制而成：氢氧化钠，硝酸钠，缓蚀剂，表面活性剂，硫酸镁，余量为水。
其中，缓蚀剂由丙三醇和钨酸钠组成。
其中，表面活性剂由葡萄糖酸钠和十二烷基硫酸钠组成。
以抛光液的总量为基准，所述氢氧化钠的浓度为200g/L。
以抛光液的总量为基准，所述硝酸钠的浓度为50g/L。
以抛光液的总量为基准，所述丙三醇的浓度为5g/L，所述钨酸钠的浓度为5g/L。
以抛光液的总量为基准，所述葡萄糖酸钠的浓度为4g/L。所述十二烷基硫酸钠的浓度为6g/L。
以抛光液的总量为基准，所述硫酸镁的浓度为6g/L。
所述铝合金为6060铝合金。
采用实施例1-5、对比例1-3的抛光液对铝合金进行抛光，对抛光后的铝合金测试抛光效果及失重，具体为：将6060铝合金在无水乙醇中浸泡2min，用去离子水清洗，将清洗后的6060铝合金放入到本发明的抛光液中，在40℃的温度下进行化学抛光15s；将抛光后的6060铝合金放入酸溶液中进行中和，用去离子水清洗，清洗后干燥，得到抛光后的6060铝合金。经测试，使用本发明抛光液抛光后的6060铝合金的反射率为96-99.8%，抛光后的铝合金板表面单位面积的重量损失为7.8-11.6g/m2，并根据麻点出现多少来确定极少、较少、少、多、较多等程度，以表示铝合金表面光洁度的情况。使用本发明抛光液抛光后的6060铝合金表面的麻点为极少、较少的程度。实施例1-5、对比例1-3的具体测试结果见表1。
表1 不同抛光液对 6060铝合金抛光效果的影响
| 抛光液 | 反射率/% | 重量损失/g/m2 | 合金表面的麻点 |
| 实施例1 | 96 | 10.9 | 较少 |
| 实施例2 | 96.3 | 11.6 | 较少 |
| 实施例3 | 97.6 | 10.8 | 较少 |
| 实施例4 | 98.4 | 9.1 | 极少 |
| 实施例5 | 99.8 | 7.8 | 极少 |
| 对比例1 | 86.3 | 13.9 | 多 |
| 对比例2 | 84.8 | 13.7 | 较多 |
| 对比例3 | 86.1 | 13.1 | 多 |
从表1可知：采用本发明的抛光液能得到优良的抛光效果并能较大程度上降低铝合金的失重。
使用本发明抛光液抛光后的6060铝合金的反射率为96-99.8%，抛光后的铝合金板表面单位面积的重量损失为7.8-11.6g/m2，抛光效果优良且抛光过程环保。
上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在不脱离本发明的范围的情况下，所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种铝合金表面处理用抛光液，其特征在于，该抛光液由以下的组分配制而成：氢氧化钠，硝酸钠，缓蚀剂，表面活性剂，硫酸镁，余量为水；其中，缓蚀剂由丙三醇和钨酸钠组成；表面活性剂由葡萄糖酸钠和十二烷基硫酸钠组成；以抛光液的总量为基准，所述氢氧化钠的浓度为120-150g/L，所述硝酸钠的浓度为60-90g/L。
2.根据权利要求1所述的铝合金表面处理用抛光液，其特征在于，以抛光液的总量为基准，以抛光液的总量为基准，所述氢氧化钠的浓度为132g/L，所述硝酸钠的浓度为75g/L。
3.根据权利要求1或2所述的铝合金表面处理用抛光液，其特征在于，以抛光液的总量为基准，所述丙三醇的浓度为20-30g/L，所述钨酸钠的浓度为10-20g/L。
4.根据权利要求1或2所述的铝合金表面处理用抛光液，其特征在于，以抛光液的总量为基准，所述丙三醇的浓度为25g/L，所述钨酸钠的浓度为18g/L。
5.根据权利要求1或2所述的铝合金表面处理用抛光液，其特征在于，以抛光液的总量为基准，所述葡萄糖酸钠的浓度为0.5-1.5g/L，所述十二烷基硫酸钠的浓度为0.5-1.0g/L。
6.根据权利要求1或2所述的铝合金表面处理用抛光液，其特征在于，以抛光液的总量为基准，所述葡萄糖酸钠的浓度为0.5g/L，所述十二烷基硫酸钠的浓度为0.6g/L。
7.根据权利要求1或2所述的铝合金表面处理用抛光液，其特征在于，以抛光液的总量为基准，所述硫酸镁的浓度为0.3-1.0g/L；优选地，硫酸镁的浓度为0.5g/L。
8.根据权利要求1或2所述的铝合金表面处理用抛光液，其特征在于，所述铝合金为6060铝合金。
9.根据权利要求1或2所述的铝合金表面处理用抛光液，其特征在于，铝合金表面处理用抛光液的使用方式为：将铝合金在无水乙醇中浸泡2min，用去离子水清洗，将清洗后的铝合金放入到抛光液中，在30-45℃的温度下进行化学抛光12-20s；将抛光后的铝合金放入酸溶液中进行中和，用去离子水清洗，清洗后干燥，得到抛光后的铝合金。
10.根据权利要求9所述的铝合金表面处理用抛光液，其特征在于，在40℃的温度下进行化学抛光15s。
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