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鋁型材表面酸性砂面藥劑處理工藝的研發(fā)應(yīng)用

艾普斯   丨  2017.11.02   丨  4133

鋁型材酸性砂面處理工藝流程及特點(diǎn):

特點(diǎn):

(1)廣東珠三角地區(qū)鋁型材生產(chǎn)廠家所使用的槽液基本不需加熱,在30℃以上即能生產(chǎn)出光潔柔和的砂面鋁型材,浸蝕時(shí)間短、污染量少;

(2)鋁耗量少,每噸鋁型材耗約5-8kg;

(3)槽液自動(dòng)循環(huán),使用壽命長(zhǎng);

(4)基本不受鋁型材坯料來(lái)源影響;

(5)成本低。

2. 鋁型材酸性砂面劑的作用原理:

鋁型材酸蝕砂面工藝是專門(mén)針對(duì)鋁型材去機(jī)械紋和起砂而專門(mén)設(shè)計(jì)的。它的反應(yīng)機(jī)理是:酸蝕完全拋開(kāi)了黏性理論,由于氟化鋁的溶解度有限,酸蝕槽中鋁離子濃度小于5g/L,如此低的鋁離子濃度,不足以影響機(jī)械溝底和溝表面的反應(yīng)速度,酸蝕有如此強(qiáng)的去機(jī)械紋能力是由于物理吸附。由于氟化鋁溶解度非常低,鋁型材進(jìn)入酸蝕槽后,表面吸附一層反應(yīng)產(chǎn)生---氟化鋁。溝表面的速度遠(yuǎn)大于溝底的反應(yīng)速度,因而能迅速去除機(jī)械紋。隨著機(jī)械紋的去除,鋁型材表面逐漸形成鈍化層,吸附了一層AlF?,使得反應(yīng)速度迅速遞減,鋁耗大大降低。由于鋁是兩性氧化物,酸蝕起砂機(jī)理類似于堿蝕,所不同的是氟的存在,酸蝕起砂速度要快于堿蝕。

3. 鋁型材酸性砂面劑實(shí)驗(yàn)研究

1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?

 (1)觀察酸蝕砂面在不同濕度下的腐蝕效果;

(2)pH值對(duì)酸蝕速度和酸蝕效果的影響;

(3)安定劑與促進(jìn)劑的作用;

(4)鋁耗檢測(cè)。

2. 實(shí)驗(yàn)步驟與現(xiàn)象

溫度對(duì)酸蝕速度及效果的影響

配槽液:氟化氫銨50g/L,添加劑20g/L,不同溫度的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象見(jiàn)下表:


不同溫度下酸蝕速度及效果表現(xiàn)


溫度

現(xiàn)象

15

反應(yīng)緩慢,難以成砂

20

反應(yīng)稍快,砂面微,擠壓痕明顯

30

速度明顯加快,砂面清晰可見(jiàn),但對(duì)擠壓痕明顯的鋁型材,效果還是不盡如人意

40

速度進(jìn)一步加快,砂面細(xì)致柔和



B . pH值對(duì)酸蝕表面質(zhì)量的影響:
表明質(zhì)量用差、良好、優(yōu)三個(gè)區(qū)域來(lái)區(qū)別,在NH4HF?O 50g/L,溫度為40℃,時(shí)間為4min的情況下,pH3-4之間時(shí)表面質(zhì)量均良好,用稀鹽酸和氨水調(diào)節(jié)pH值,使pH值降低或升高,均使表面質(zhì)量下降。

工業(yè)鋁型材

C.安定劑現(xiàn)促進(jìn)劑對(duì)酸蝕效果的影響:

通過(guò)篩選,選出以葡萄糖酸鈉和甘油等作為酸蝕砂面處理的安定劑,即緩蝕劑。

安定劑的影響:不加安定劑,酸蝕速度快,易出現(xiàn)粗晶過(guò)腐蝕等缺陷,但加入太多,使pH值升高,腐蝕速度明顯減慢,表面出現(xiàn)粗顆粒。實(shí)踐證明,安定劑宜控制在1.5-3g/L最好。

促進(jìn)劑的影響:由酸蝕機(jī)理可知,加入促進(jìn)劑,能有效地進(jìn)入被反應(yīng)覆蓋的鋁型材表面內(nèi)層,從而使反應(yīng)能連續(xù),不至于因黏度太大、附著不均而造成型材表面腐蝕不均,可以作為促進(jìn)劑的化合物一般為有機(jī)溶劑,含量0.1g/L左右,反應(yīng)速度過(guò)快,砂面粗糙;過(guò)低則沒(méi)有促進(jìn)作用。

D.鋁耗檢測(cè)

配槽液:NH4HF?60g/L,溫度40℃,四塊型材在同樣條件下進(jìn)行處理后測(cè)鋁耗(表面積12m2)的結(jié)果列于下表中。

試樣序號(hào)

重量/g

狀態(tài)

1

2

3

4

腐蝕前

22.358

22.442

22.489

22.426

酸蝕后

22.138

22.204

22.267

22.221

氧化后

22.268

22.357

22.407

22.339

失重

0.09

0.085

0.082

0.087


經(jīng)結(jié)算,平均失重為0.086g.dˉ1.mˉ2,以每噸型材600m2計(jì),鋁耗約4.3kg/t

3.鋁型材酸性砂面劑實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

(1)酸性砂面處理與溫度關(guān)系甚大,22℃以下難成砂,35-45℃時(shí)有很好的砂面腐蝕效果,砂粒均勻細(xì)密。

(2)pH2.8-3.5之間腐蝕效果最好。

(3)安定劑與促進(jìn)劑協(xié)同作用是產(chǎn)生全格砂面的必要條件 

小結(jié)

采用以氟化銨為基的酸蝕砂面工藝,可使鋁型材外觀均勻一致、細(xì)膩、光澤柔和,并能充分消除擠壓紋、有效掩蓋焊合線,且鋁耗低,該工藝的優(yōu)點(diǎn)是傳統(tǒng)堿蝕磨砂處理無(wú)法比擬的,但工藝中氟離子濃度較大,車間操作環(huán)境相對(duì)差一些,環(huán)保廢水處理也有一定限制。


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