工业铝型材生产加工厂家

1：使用添加剂的作用

在铝型材的化学抛光中添加剂起着不可估量的作用；其主要作用表现在以下几个方面：一是提高光亮度和平滑度，这是添加剂最主要的功能，这类添加剂主要是银、铜、镍等，同时镍盐的大量加入也可改善抛光时的拉尾现象（有些也称为慧尾、冲痕等），这与镍盐的加入其置换反应代替了铝与酸的析氢反应有关；对于非镜面抛光，镍盐的加入有利于提高亮度；对于镜面抛光，镍盐的大量加入有利于提高铝型材表面平滑度，这时镍盐起研磨剂的作用，同时镍盐的加入也可以中和过量铜盐对化学抛光的不利影响；高锰酸盐、硝酸根离子提高光度作用明显，同时硝酸根离子还能提高平滑度；某些电镀光亮剂也具有提高光亮度的作用；

三是减慢抛光溶液对铝型材基体的腐蚀速度并可防止抛光时的拉尾现象，这类添加剂主要用于硝酸-氟化氢铵型抛光工艺和无硝酸型的磷酸-硫酸抛光工艺中，主要是硝酸铅、糊精、阿拉伯树脂、多元醇、硼酸、有机胺、羟基羧酸、硫脲衍生物、硬脂酸、磺酸盐等；

四是降低抛光过程中的氮氧化物气体的产生，这类添加剂主要用于含硝酸的抛光溶液，铵盐、高锰酸盐、笼形化合物等是常采用的添加剂；

2：各种添加剂的功效

（1）硝酸银：硝酸银能明显提高光亮度，是化学抛光中常用的添加剂，但添加量不能过多，否则容易出现蚀点，银离子不能消除抛光过程中产生的透光度不良的现象，普通三酸或磷酸-硝酸抛光添加量一般控制在5~50mg/L；不含硝酸或低硝酸抛光添加量为0.05~1g/L；

（2）硝酸铜：硝酸铜能提高光亮度但不如银盐的效果好，但铜盐能改善在抛光过程中产生的透光度不良的现象，铜的添加量相对于银盐来说要大得多，但铜盐添加过多容易在铝型材表面出现条纹、蚀点等，铜离子过多时经抛光后铝型材表面会有一层明显的置换铜层，其添加量一般可取0.1~5g/L；

（3）镍离子：镍离子单独使用对光亮度有一定的提高，但对透光度几乎没有什么特别的贡献；但当和铜离子配合时可以明显改善抛光的透光性及平滑度，以合适的比例加入抛光溶液中可以得到平滑度及光亮度优异的抛光效果，添加量一般以铜的添加量为基准，约为铜的10倍时其效果最好（对于非压铸铝型材，镍、铜的摩尔比以7~10倍为宜，对于压铸铝型材，镍、铜的摩尔比以1~1.1为宜）；高铁离子也具有和镍离子相同的作用，但效果较镍离子差；

（4）铵盐：铵盐对抛光的光度及平滑度等没有什么特别作用，但可明显改善抛光时氢氧化物的逸出，改善工作环境，铵盐可以硫酸铵、磷酸铵、硝酸铵的形式加入，如果以硝酸铵的形式添加时一般不要在高温时加入，应先将硝酸铵溶于少量水或磷酸中再加入，铵盐的添加量没有一定的规定，一般以5~50g/L为宜，铵根离子浓度越高抑制氮氧化物逸出的效果越明显，如果以硝酸铵来补充硝酸的消耗则应通过计算加入；

（5）高锰酸钾：高锰酸钾可作为一种氧化剂添加到抛光溶液中，当抛光液中无硝酸时，添加高锰酸钾可提高光亮度，但对平滑度的提高没有特别贡献；在有高锰酸钾的情况下，在抛光溶液中添加一定量的硝酸铵时，黄烟的产生量会明显减少，甚至没有黄烟；高锰酸钾的添加量一般为4~10g/L；

（6）尿素：尿素也具有抑制氮氧化物逸出的作用，同时还能改善抛光效果，在使用尿素时要注意硝酸的用量及温度，使用尿素时如控制不当或抛光液中有催化性杂质存在，尿素会促进硝酸的分解而产生大量的氮氧化物气体，同时也使抛光表面粗糙；

（7）硝酸铅、糊精、阿拉伯树脂单独或联合使用可用于硝酸-氟化氢铵型抛光溶液，能降低抛光过程中对铝型材的蚀刻速度，糊精和阿拉伯树脂还能改善其光泽性；

（8）表面活性剂：表面活性剂能降低表面张力，防止在抛光过程中析出的气体以大量小气泡的形式附着在铝型材表面不易排出而影响抛光质量；可添加的表面活性剂主要有磺酸盐、萘磺酸盐、全氟表面活性剂、季铵盐等，同时季铵盐也同时兼有缓蚀剂的作用；少量低泡表面活性剂主要在喷砂抛光中应用的比较多，对于含有硝酸的化学抛光溶液应根据情况酌情选择；

（9）缓蚀剂：在无硝酸其他氧化剂的抛光溶液中，缓蚀剂的加入是非常重要的，它能明显改善抛光质量和工艺的可操作性，缓蚀剂可分为无机和有机两类，无机类主要是镍、铁、锌等的盐类，但用得比较少，有机类的种类很多，为我们提供了更多的选择范围，常用的有：硫脲及硫脲衍生物、乌洛托品、尿素、多元醇、羟基羧酸、硫酸盐、二硫化合物、巯基类化合物、唑类、季铵盐以及电镀所用的光亮剂、分散剂、整平剂等；

（10）钼酸盐：钼酸盐时二酸抛光中最常用的氧化剂；在喷砂抛光中常用于铜盐、镍盐、分散剂、硫脲衍生物等配合使用，可取的良好的抛光成绩；

（11）油脂类：少量油脂类可以改善抛光效果，特别是可以防止拉尾现象的发生，但油脂类与分散剂复配后使用为好；1,2-亚乙基硫脲也可防止拉尾现象的发生，在生产中可单独使用也可与硬质酸混合使用；

在传统的三酸抛光中腐蚀抑制的添加也是很有必要的，用得比较多的抑制剂是磺基水杨酸与乌洛托品、铵盐等的复合配方，苯并三氮唑也有不错的腐蚀抑制作用；

除了上述添加剂外还有铬酐、三价铬、锌、氨基酸等都可以作为旨在改善抛光质量的添加物质；在这些添加剂中，特别需要一提的是三价铬和氨基酸，一种合适的添加量可获得带蓝白的抛光效果；氯离子和氟离子使抛光面粗化，适当的氟离子可以获得均匀而细腻的粗化面，氯离子使整个铝型材表面状态劣化；

以上讨论了一些常用的添加物质，在生产中可用于改善铝型材抛光质量的添加物远不止这些，有兴趣的读者可以根据自己的需要进行更进一步的试验；

3：添加剂选择原则及要点

（1）选用原则：在工业生产中添加剂的选用原则完全有异于以获得一些数据或文章为目的的实验工作，其选用原则主要有以下几点：

①尽可能选用低毒材料，以利于环保；

②选用的材料在高温的浓磷酸、浓硫酸中应比较稳定，不会快速分解而影响抛光效果，甚至导致抛光液报废；

③原料易得，价格适中，有利于降低生产成本；

④选用的添加材料应事先评估其与磷酸、硫酸可能的反应产物，及相互之间的反应，并分析是否会对铝型材抛光过程产生不良影响；

（2）添加剂选择要点主要包括以下两个方面：一是添加剂的量，添加量过低达不到预期的目的，添加量过高会得到相反的效果；而最佳添加量往往要通过多次试验才能获得；而是添加剂之间的比例，这主要针对多组分添加剂，采用多组分添加剂目的是使铝型材抛光效果达到最佳，但如果组分之间的比例掌握不当并不能使抛光效果得到改善甚至使抛光质量降低；

4：添加剂的添加方式

添加剂的添加可分为单一组分添加和多组分添加；

（1）单一组分添加：所谓单一组分添加就是在抛光溶液中添加某一种添加剂，这种方式由于添加的成分少，再生产过程中的补加容易掌握，但单一添加成分并不能达到最好的抛光平滑度和光亮度；这种方法常用的添加成分有硝酸铜或硝酸银；

（2）多组分添加：多组分添加是在化学抛光溶液中同时添加两种或两种以上的成分，使这些添加剂协同作用，使得铝型材抛光质量更加完美；这种方法的缺点是组分多，在生产过程中难以准确判断各组分的消耗量，需要由较为丰富的生产经验才能掌握各组分的添加量；一般而言，添加剂组分越多，控制越难；这种方法的优点是，各种添加剂可以发挥各自的作用或添加剂之间发生协同作用而使铝型材抛光质量更加优良；多组分混合添加也是化学抛光中应用得最多的一种方法，常用的添加组合有：铜-银、铜-银-镍、铜-镍、铜-银-铬、铜-银-铬-镍、钼酸盐-铜-镍、钼酸盐-铜-镍-1,2亚乙基硫脲、钼酸盐-铜-1,2亚乙基硫脲、钼酸盐-铜-1,2-亚乙基硫脲-萘磺酸盐、钼酸盐-铜-镍-1,2亚乙基硫脲-萘磺酸盐等；一般而言，在有机组合添加剂中应慎用硝酸根离子与高锰酸根离子；