碱蚀剂缓蚀机理研究.pdf
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1、第 卷 第 期有色金属加工 年 月 :./.碱蚀剂缓蚀机理研究陈 龙任浩铭肖传博屈乐柱陈 颖关志会(辽宁忠旺集团有限公司辽宁 辽阳)收稿日期:摘 要:配置高浓度碱低比例碱蚀剂、低浓度碱低比例碱蚀剂、高浓度碱高比例碱蚀剂和碱蚀剂失效后补加碱蚀剂的 组碱蚀溶液对其进行溶铝试验通过测量溶液 和 的浓度、试验铝块的质量变化情况研究碱蚀剂对溶铝速率的影响并结合溶液颜色变化情况分析碱蚀剂的缓蚀机理 结果表明碱蚀剂的添加可以提高溶液中溶存铝上限抑制溶液中 水解间接降低溶液溶铝速率耗铝量的增加会导致碱蚀剂失效缓蚀剂失效后溶液中会产生大量白色沉淀 浓度大幅度提高浓度大幅度降低导致溶液溶铝速率提高危害生产关键词:
2、碱蚀剂碱蚀阳极氧化氧化前处理中图分类号:.文献标识码:文章编号:()碱洗是铝合金型材阳极氧化工艺的重要过程主要具有除油、去除表面自然氧化膜、去除铝合金表面挤压纹划伤得到砂面效果等作用 铝合金表面由晶粒与晶界组成虽然它们在组分上差异较小但在碱蚀过程中腐蚀速率还是有差异当在高氢氧化钠浓度和槽液温度条件下碱洗晶界的择优腐蚀程度更加明显会导致铝材表面粗糙 为了生产出光滑的砂面铝材需要在碱蚀溶液中加入一定的碱蚀剂来减缓腐蚀速率 碱蚀剂通常是由络合剂、缓蚀剂、整平剂、增光剂、加速剂、表面活性剂等复配而成由于商业竞争和保密性强碱蚀剂的具体成分透露的较少缓蚀剂的缓蚀机理研究也较少本文利用烧杯配置碱蚀溶液分别配
3、制出高浓度碱低比例碱蚀剂、低浓度碱低比例碱蚀剂、高浓度碱高比例碱蚀剂和碱蚀剂失效后补加碱蚀剂的 组碱蚀溶液进行浸泡试验实时测量溶液 和 的浓度、试验铝板质量的变化情况并结合溶液颜色变化情况分析碱蚀溶液的缓蚀速率和缓蚀机理 试验方案依据不同浓度的碱和不同比例的碱蚀剂配置出表 中 种试验溶液每种试验溶液体积相同均为 其中溶液 和溶液 碱浓度高为 /左右溶液 碱浓度低为./溶液 和溶液 碱蚀剂比例低为 溶液 碱蚀剂比例高为 溶液 为发生水解而发白的碱蚀溶液将溶液氢氧化钠初始浓度换算成液碱的体积并按 比例加入碱蚀剂表 试验溶液初始浓度配比方案溶液氢氧化钠初始浓度/(/)溶存铝初始浓度/(/)加入液碱的
4、体积/加入碱蚀剂的体积/碱蚀剂与液碱的体积比.每组试验溶液体积较小若一次性加入的铝块质量过大会使反应剧烈溶液温度大幅度升高使烧杯中溶液蒸发殆尽 因此本试验采用少放多次的原则首先向每组试验溶液中加入.铝块等待铝块完全溶解后再次加入第二批相同质量的铝块 第 期有色金属加工 试验结果与分析.第一批铝块浸泡试验在不同浓度配比的溶液浸泡下剩余铝块质量随浸泡时间变化曲线如图 所示 由图可见溶液 和溶液 中铝块的反应速率基本一致铝块的反应速率随着浸泡时间的增加而加快这主要是因为铝块溶解过程中放热进而加速了铝块的反应速率 根据不同浸泡时间检测浓度(表)可以看出溶液 和溶液 氢氧化钠和铝离子浓度全程基本一致虽然
5、碱蚀剂的比例不一样但对铝块的反应速率没有影响 而溶液 初始溶液氢氧化钠浓度较低 由图 可以看出溶液 相对于溶液 和溶液 铝块的反应速率慢很多而且在浸泡 时溶液 中氢氧化钠浓度大幅度下降 铝块反应速率变得更加缓慢 这说明 碱蚀溶液溶解铝块初期氢氧化钠的浓度决定铝块的反应速率氢氧化钠浓度越大铝块的反应速率越大而碱蚀剂的缓蚀效果不明显图 第一次浸泡试验剩余铝块质量随浸泡时间变化曲线表 第一次浸泡试验不同浸泡时间检测浓度溶液初始溶液浸泡 浸泡 氢氧化钠浓度/(/)铝离子浓度/(/)氢氧化钠浓度/(/)铝离子浓度/(/)氢氧化钠浓度/(/)铝离子浓度/(/).由表 可以看出溶液 氢氧化钠初始浓度较高./
6、但其初始溶液中含有铝离子./从而导致其反应速率较溶液 和溶液 慢由于其加入了碱蚀剂提高了 的临界水解浓度使溶液中溶存铝的上限提高铝离子浓度不断上升氢氧化钠浓度不断下降最终反应速率也随之下降 图 为不同浸泡时间溶液变化情况()浸泡前()浸泡 图 第一次浸泡试验不同浸泡时间溶液变化 有色金属加工第 卷 浸泡前由于碱蚀剂呈黑褐色溶液 碱蚀剂比例高初始溶液颜色偏黄 溶液 为发生水解碱蚀溶液溶液中含有大量的()沉淀溶液浑浊呈白色 浸泡前向溶液 中加入一定比例碱蚀剂溶液中的白色沉淀并没有减少这说明碱蚀剂只能抑制铝离子水解并不能去除水解生成()沉淀 浸泡 后溶液、溶液、溶液 中铝块全部溶解溶液、溶液、溶液
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