电化学抛光技术简介

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,电化学抛光简介,1,主要内容,1,2,3,电化学抛光原理,电化学抛光工艺及特点,影响电化学抛光的因素,3,电化学抛光的问题与展望,4,2,电化学原理,电化学抛光是金属阳极溶解的独特电解过程,它受众多可变因素的影响。根据阳极金属的性质、电解液组成、浓度及工艺条件的不同,在阳极表面上,可能发生下列一种或几种反应,1,:,( 1),金属氧转化成金属离子溶人到电解液中,Me Me,n+,+ ne,( 2),阳极表面生成钝化膜,Me + nOH, 1,1/2 Me,2,O,n,+n/2H,2,O + ne,( 3),气态氧的析出,4OH,-,O,2,+ 2H,2,O + 4e,( 4),电解液中各组分在阳极表面的氧化,电化学抛光后的阳极表面状态主要取决于上述,4,种反应的强弱程度。然而,由于电化学抛光过程的复杂性,至今提出的各种电化学抛光机制,例如粘性膜理论和钝化膜理论,均存在一定的局限性。,3,电化学抛光工艺及特点,设备有,:,电解槽、清洗槽、阳极架辅助阴极,(,铅,板、石墨板,),、直流电源等。,工艺流程,:,装料 除油 清洗 除锈 清洗 抛光 清洗 钝化 清洗,晾干 卸料,1,设备及工艺流程,2,4,电化学抛光工艺及特点,2.,电化学抛光作为一种金属表面处理方法,它具有以下优点,3,:,( 1),不受材料硬度和韧性的限制,几乎所有的模具材料都可进行电解抛光,;,( 2),电化学抛光可对模具表面起整平作用,;,( 3),可抛光各种较复杂的型腔,;,( 4),经电化学抛光后的表面无任何条纹,;,( 5),抛光速度快慢可方便调节电化学抛光速度与电流大小成正比。电流大,阳极,(,工件,),溶解快,;,流小,阳极溶解慢,;,( 6),电解液自动循环,操作点容易观察。电解光时可将真空吸管接放到操作处附近,把喷出的电解液及时抽回,使其不留在模具的型腔中,从而可方便地显露出抛光的进展状况,;,( 7),仅需轻微接触工件,减轻了劳动强度,工作效率高。,( 8),不必频繁更换工具,导电石墨油石接触头可与模具形状自吻合。,5,电化学抛光工艺及特点,3.,电化学抛光在处理金属表面时,还有一些不足存在,4,(1),所得表面质量取决于被加工金属的组织均,匀性和纯度,金属结构的缺陷被突出地显露出来。,对表面有序化组织敏感性较大,;,(2),较难保持零件尺寸和几何形状的精确度,;,(3),表面必须预加工到比较高的粗糙度,.,很难,在粗加工或砂型铸造零件上获得高的抛光质量。,6,影响电化学抛光效果的因素,1.,电解液,(,抛光液,),的组成,抛光液通常有酸性、中性和碱性抛光液,5,。,其中酸性抛光液有,:,磷酸系、硫酸系、高氯酸系、磷酸,硫酸系,以及在各系基础上派生出的硫酸 铬酐磷酸 铬酐、硫酸 磷酸 铬酐,再配以各种添加剂而成的抛光液。,通用性较好的酸性抛光液为磷酸 硫酸系抛光液。,电化学抛光液中加入少量添加剂,可显著改善溶液的抛光效果。刘爱华等研究发现,:,含羟基,( -OH),、羧基,( - COOH),类添加剂主要起缓蚀作用,;,含胺基,( - NH2),、环烷烃类添加剂主要起整平作用,;,糖类及其它杂环类添加剂主要起光亮作用。但它们的作用并非截然分开,相互匹配可起到多功能作用。,7,影响电化学抛光效果的因素,2.,电流密度,电流密度太小,抛光时间长,工作效率低,;,电流密度太大,因阳极溶解过快易出现浸蚀。另外,电解时间和电解温度也对抛光效果有一定的影响。,3.,抛光时间,在适宜的时间范围内,抛光质量与抛光时间成正比,与温度和电流密度成反比。当抛光温度或阳极电流密度较高时,则抛光时间应短,反之则长。,例如,AISI- 304,不锈钢抛光时间以,10min,为宜,金属钛最适宜的电解抛光时间是,15min,。,8,电化学抛光技术的发展与展望,目前,在工件特种抛光方面对脉冲电化学的研究正方兴未艾,随着对模具镜面效果的大量需求和微细电化学理论的完善,脉冲电化学抛光技术在材料表面微、纳米级加工领域的抛光能力会大大提高,并且将发挥越来越重要的作用。,电化学抛光因其速度快、劳动强度小、不受抛光工件形状限制及抛光质量好等优点得到人们的关注。,进一步阐明电化学抛光的机理,开发新的电化学抛光技术和研究新的抛光液,实现电化学抛光过程的自动化和智能化,提高电化学抛光的质量和抛光效率,是电化学抛光的主要研究方向。,9,参考文献, 1,杜炳志,漆红兰,.,电化学抛光技术新进展, J .,表面技术, 2007, 32( 6) : 56- 58., 2,张素银,杜凯等,.,电解抛光技术研究进展, J .,电镀与涂饰, 2007, 26( 2) : 48- 50., 3,李异,.,电化学抛光技术及应用, J .,材料保护, 2001, 34( 5) : 54- 55., 4,彭丽华,.,电化学抛光模具的特点, J .,机械工人,:,冷加工,. 2007, ( 9) : 50., 5,韦瑶,杜高昌,蓝伟强,.,电化学抛光工艺的研究及应用, J .,表面技术,2001,30( 1) : 20.,10,Thank You!,11,