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鋁化學拋光
為了取得表面光亮的鋁和鋁合金，除了進行機械拋光外，對于光亮度要求較高的零件還需進行化學拋光，化學拋光的特點是設備簡單，節省電能，效率高和成本低，而且不受零件形狀和尺寸的限制、特小，特薄和形狀復雜的零件以及異型管。孔和槽的內腔均可加工。不過化學拋光也還存在不少問題，例：在多數情況下，其質量還不能完全趕上電化學拋光，而且還有大量氮氧化合物氣體產生。
化學拋光的反應過程是金屬在電介質溶液中的自溶過程。關于化學拋光的機理迄今尚無成熟理論。一般認為與電化學拋光相似，化學拋光時金屬表面顯微凸起部分的溶解速度比凹下部分快得多，因而使表面變得平坦光亮。
在工業上用于化學拋光的溶液主要是磷酸、硝酸、硫酸、醋酸或其它化合物。
下面介紹常用化學拋光配方：
1.適用高純鋁及鋁鎂合金化拋配方：
磷酸（H3PO4）? ? ?70%? ? (容量比)
硫酸（H2S04）? ? ? 20%? ?(容量比)
硝酸（HNO3）? ? ? ? ?10%? ?(容量比)
溫度? ? ? ? ? ? ? ?90~115℃
時間? ? ? ? ? ? ? ?3~8分鐘
? ? 新溶液溫度控制為90℃，（因溶液粘度小，離子活動快）。老溶液溫度控制為115℃，（因老溶液粘度大，離子活動慢）
鋁化學拋光質量于溶液中硝酸的含量多少有著極為重要的關系。硝酸含量低于5%會引起鋁件表面結晶腐蝕，大于12%，會引起點狀腐蝕。
拋光溶液成份及工藝條件的影響：
(1)磷酸含量的影響：
一般磷酸含量約在50~85%之間，最佳范圍在70%，過低的磷酸含量光潔度較差，過高含量拋光速度緩慢。
(2)硫酸含量的影響：
在無硫酸條件下，同樣可以得到光潔表面，但易產生點蝕，拋光速度慢，過多硫酸光亮度顯著下降，表面易產生霧狀，因此硫酸含量宜控制20%左右。
(3)硝酸含量的影響：
硝酸含量在5%~10%，過多硝酸不但使鋁制件表面出現點腐蝕，而在溫度條件下產生乳白色，低于5%光亮度顯著下降。
(4)鋁離子含量的影響：
鋁離子含量有利于提高拋光整平性能，但不宜超過30克/升，否則拋光速度緩慢，使溶液的粘度增大，導致溶液的排泄困難，而洗滌后亦將引起表面斑漬。
(5)溫度的影響：
溫度最佳控制為105℃，氣體的發生量也少，金屬的溶解速度亦緩慢，溫度過高后，不僅氣體發生增加，制品腐蝕和產生霧狀表面。
2.稀的化學拋光其含量：
硝酸? ? ? （HNO3）? ? ? ?30~70克/升
氟化氫銨? （NH4HF2）? ? ? 4~12克/升
鋁及鋁合金的堿性化學拋光：
近來研究一種堿性化學拋光，它可克服酸性化學拋光成本高，腐蝕性強，污染空氣嚴重的缺點，拋光質量基本上與酸性拋光相似，效果令人滿意。
3.堿性化學拋光工藝配方及規范如下：
氫氧化鈉? ? ?NaOH? ? 350~650克/升
亞硝酸鈉? ? ?NaNO2? ? 100~250克/升
氟化鈉? ? ? ?NaF? ? ? 20~50克/升
磷酸三鈉? ? ?Na3PO4? ?10~50克/升
溫度? ? ? ? ? ? ? ? ? 100~130℃
時間? ? ? ? ? ? ? ? ? 5~15秒
堿性化學拋光后速用50℃左右溫水清洗，清洗后再用硝酸（HNO3）250~300毫升/升。溫度：室溫。 時間：10~30秒中和出光。
4.普通鋁材（純度為99.5%）化學拋光溶液。
磷酸—硝酸—冰乙酸組成的化學拋光溶液對普通鋁拋光效果較好，鋁的溶解速度，拋光后的表面質量（散光系數K6）與組成溶液成份的關系，從而達到最為理想的拋光質量，散光系數值小）。
表5? 普通鋁材的溶解速度和散光系數與溶液組成的關系
（溶液溫度95℃，拋光持續時間工分）
序號
化拋溶液成份（%）
溶解速度
毫克/厘米2秒
散光系數
（K）
H3PO4
HNO3
CH3COOH
1
60
30
10
0.087
4.3
2
60
20
20
0.053
2.4
3
60
10
30
0.015
2.2
4
70
20
10
0.034
1.2
5
70
10
20
0.008
1.8
6
80
10
10
0.033
1.8
7
50
40
10
0.113
16.1
8
50
30
20
0.098
5.2
9
50
20
30
0.037
5.2
10
50
10
40
0.015
2.3
11
40
20
40
0.037
11.1
12
40
30
30
0.084
18.0
13
40
40
20
0.067
55.3
? 從圖1中可以看出鋁化學拋光溶液成份最佳范圍只占圖的一小部分，它與下列含量相對應（體積%）其中：
磷酸，H3PO4? ?60%
硝酸，HNO3? ? 10~30%
冰乙酸，CH3COOH， 10~30%
? ?其它可從溫度及時間二個因素來說，對質量也起著一定作用，將溫度掌握在85~105℃之間（最佳點95℃），那散光系數值小，拋光表面質量高。溫度在95℃時間可在0.5~2.5分鐘之間。（最佳為1.5~2分），達到最小值。
? ?鋁離子對溶液來說也起著一定作用，一般Al+3含量應＜5克/升，這樣對K值影響頗小，鋁表面質量好。
? ?K=折散反光/總反光? *100%，K值愈小，拋光表面質量愈高。
5.無硝酸化學拋光
鋁及其合金化學拋光，含有硝酸，因而有大量有毒的氮氧化合物氣體俗稱“黃龍”，嚴重污染空氣，為了減少有毒氣體NO氣體污染，并要求拋光產品有光亮均勻的外觀，拋光溶液穩定，操作方便，成本低，廢水處理容易。
目前有WXP鋁化學拋光無黃煙添加劑。
鋁化學拋光機理簡述：
根據粘膜理論認為，由于在被拋光試片表面產生了一層薄膜，這層薄膜在凹洼部分和棱角上較在凸起部分上更為厚些，因為拋光溶液在凸起部分上溶解作用更為劇烈些，凸起部分被除去，表面就整平了。當薄膜具有一定粘度時，就能完成這種作用。
? ? ? ? ? 無硝酸化學拋光工藝配方：
? ? ? ? ? ? ? 磷酸? ? ? H3PO4? ? ? 500毫升
? ? ? ? ? ? ? 硫酸? ? ? H2SO4? ? ? 500毫升
? ? ? ? ? ? ? 多硫化物? ?SX? ? ? ? ? ?0.5~1克
? ? ? ? ? ? ? 銅離子? ? ?Cu? ? ? ? ?0.5~5克
? ? ? ? ? ? ? 兩性離子表面活性劑? ?0.1~.02毫升
? ? ? ? ? ? ? 溫度? ? ? ? ? ? ? ? ?100~120℃
? ? ? ? ? ? ? 時間? ? ? ? ? ? ? ? ?1~2分
配置方法：
1.將H3PO4，H2SO4按量倒入
2.多硫化物、銅離子用少量水溶解好倒入
3.加入兩性離子表面活性劑，加熱后即可拋光
無硝酸化學拋光成份作用及操作條件的影響：
1.磷酸：主要緩和反應的作用，同時具有一定亮度的作用。
2.硫酸：拋光速度可加快。
3.多硫化物及金屬離子銅，均具有光亮作用，含量低，光亮作用微弱，含量過高，光亮度無顯著提高。
4.兩性離子表面活性劑，起表面潤滑，細化和抑霧作用。
5.溫度：溫度低，光亮度減弱，溫度高表面易粗糙。
6.時間：拋光時間短，不亮，拋光時間長易，過溶解。
無硝酸，鋁的化學拋光具有下列優點：
1.不產生有毒氮氧化物氣體。
2.廢水容易治理。
3.對高純鋁，鋁鎂合金具有較好的光亮度。
4.溶液穩定，操作維護方便。
但對質量不高的鋁材，光亮度較差，要獲得好的光亮度，應提高鋁的純度。
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@ 趙工
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