СПОСОБ ХИМИЧЕСКОГО ПОЛИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЯ Российский патент 1998 года по МПК C23F3/03 

Изобретение касается способа химического полирования алюминия, позволяющее получить высококачественную зеркальную отделку отполированной поверхности и может быть использовано при производстве рефлекторов, деталей для декоративной отделки автомобилей, медицинского оборудования, всевозможных изделий легкой промышленности и т.д.

Широко известны способы химического полирования алюминия в полировальных растворах, содержащих фосфорную, азотную, серную или ледяную уксусную кислоты. Отделка алюминия в этих растворах не позволяет получить высококачественную зеркальную отделку алюминия чистоты 99,5% и менее /1/.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ химического полирования в электролите Алунол V , имеющим следующий состав, мас.%: 2
орфтофосфорная кислота (уд.в. 1,7) - 77,5
серная кислота (уд.в. 1,84) - 15,5
азотная кислота (уд.в. 1,52) - 6,0
борная килсота (крист.) - 0,5
медь азотнокислая Cu (NO₃)₂ (крист.) - 0,5
В качестве смачивающего агента в ванну рекомендуется вводить 0,05% карбоксиметилцеллюлозы.

Образцы полируют при температуре 100 - 105^oC в течение 1 - 2 мин, а по мере использования электролита в течение 10 - 15 мин с последующей промывкой горячей водой и дальнейшей обработкой в 30 - 40%-ном растворе азотной кислоты для удаления пассивной пленки и мельчайших красноватых выделений металлической меди. В случае необходимости отполированные изделия подвергают анодированию.

Однако полирование алюминия чистотой 99,5% и менее не позволяет получить высококачественную зеркальную отделку.

Целью изобретения является создание такого способа химического полирования, при котором получаются высокие коэффициенты зеркального и суммарного отражения отполированной поверхности алюминия с чистотой 99,5%.

Цель достигнута следующим образом:
Образцы предварительно подвергаются травлению в 50%-ной серной кислоте, промывают водой, осветляют в 30%-ной азотной кислоте и после промывания водой полируют в течение 1 - 2 мин при температуре 80 - 90^oC в электролите следующего состава, мас.%:
Экстракционная ортофосфорная кислота - 28 - 28,5
Ортофосфорная кислота - 28,5 - 30
Азотная кислота - 3 - 7
Серная кислота - 11 - 16
Медь (в пересчете на Cu²⁺) - 0,07 - 0,14
Вода - Остальное
Медь в состав электролита вводят в виде сульфата или нитрата. После полирования образцы промывают горячей водой и обрабатывают 20 - 30%-ным раствором азотной кислоты для удаления пассивной пленки и следов выделившейся металлической меди. В случае необходимости отполированные изделия подвергаются анодированию.

Пример 1. Образцы алюминия чистотой 99,5% подвергали травлению в 50%-ной серной кислоте, промывали водой, затем осветляли в 30%-ной азотной кислоте и после промывки водой полировали в электролите следующего состава, мас.%:
Экстракционная фосфорная кислота - 28
Ортофосфорная кислота - 28
Серная кислота - 11
Азотная кислота - 3
Медь (Cu²⁺) - 0,07
Вода - Остальное
при температуре 80^oC в течение 1 минуты. После полирования образцы промывали горячей водой и обрабатывали 20 - 30%-ным раствором азотной кислоты. Коэффициент зеркального отражения отполированной поверхности 69. Коэффициент суммарного отражения - 96.

Пример 2. Образцы алюминия чистоты 99,5% предварительно подвергали травлению в 50%-ной серной кислоте. Затем после промывания водой, осветляли в 30%-ной азотной кислоте и после дальнейшей промывки водой полировали в электролите следующего состава, мас.%:
Экстракционная кислота - 28,5
Ортофосфорная фосфорная кислота - 30
Серная кислота - 16
Азотная кислота - 7
Медь (Cu²⁺) - 0,14
Вода - Остальное
в течение 2 мин при температуре 90^oC с последующей промывкой горячей водой и обработкой в 20 - 30%-ным растворе азотной кислоты. Коэффициент зеркального отражения - 66. Коэффициент суммарного отражения - 92.

Пример 3. Образцы алюминия чистоты 99,5% после предварительного травления в 50%-ной серной кислоте промывали водой, осветляли в 30%-ном растворе серной кислоты и дальнейшей промывки водой полировали в ванне следующего состава, мас.%:
Экстракционная фосфорная кислота - 28,25
Ортофосфорная кислота - 29,25
Серная кислота - 13,5
Азотная кислота - 5
Медь (Cu²⁺) - 0,105
Вода - Остальное
в течение 1,5 мин при температуре 85^oC с последующей промывкой горячей водой и обработкой 20 - 30%-ным раствором азотной кислоты. Коэффициент зеркального отражения обработанной поверхности - 68. Коэффициент суммарного отражения - 91.

Пример 4 (по прототипу). Образцы алюминия чистоты 99,5% полировали в ванне следующего состава, мас.%:
Ортофосфорная кислота (уд.в. 1,7) - 77,5
Серная кислота (уд.в. 1,84) - 15,5
Азотная кислота (уд.в. 1,52) - 6,0
Борная кислота (крист.) - 0,5
Медь азотнокислая (крист.) - 0,5
при температуре 105^oC в течение 1,5 мин с дальнейшей промывкой в горячей воде и обработкой в 38%-ном растворе азотной кислоты для удаления пассивной пленки и мельчайших красноватых выделений металлической меди. Коэффициент зеркального отражения отполированной поверхности - 59,8. Коэффициент суммарного отражения - 81,1.

Из примеров вытекает, что способ химического полирования алюминия по изобретению по сравнению со способом по прототипу имеет значительные преимущества: увеличение коэффициентов зеркального и суммарного отражения отполированной поверхности алюминия с чистотой 99,5%.

Литература
1. В. Тегарт Электролитическое и химическое полирование металлов М.: Иностранная литература, 1957, с. 150-152.

2. Л.В. Щиголев Электролитическое и химическое полирование металлов. М.: Академия наук СССР, 1959, с. 95-97.

Изобретение касается способа химического полирования алюминия обработкой полировальным составом, промывкой и обработкой в азотной кислоте. Образцы предварительно подвергают травлению в 50%-ной серной кислоте, промывают водой, осветляют 30%-ной азотной кислотой и после промывания водой полируют в течение 1 - 2 мин при температуре 80 - 90^oC в растворе следующего состава, мас. %: экстракционная фосфорная кислота 28 - 28,50, ортофосфорная кислота 28,5 - 30,0, азотная кислота 3 - 7, серная кислота 11 - 16 медь (в пересчете на Cu²⁺) 0,07 - 0,14, вода - остальное. Медь в состав электролита вводят в виде сульфата или нитрата. После полирования образцы промывают горячей водой и обрабатывают 20 - 30%-ным раствором азотной кислоты для удаления пассивной пленки и следов выделенной металлической меди. В случае необходимости отполированные изделия подвергаются анодированию.

Способ химического полирования алюминия, включающий обработку полировальным раствором, содержащим фосфорную, серную и азотную кислоты и медь (II), дальнейшую промывку горячей водой и обработку в азотной кислоте, отличающийся тем, что перед полированием поверхность предварительно травят в 50%-ном растворе серной кислоты, промывают водой, осветляют в 30%-ном растворе азотной кислоты и промывают, причем полировальный раствор имеет следующий состав, мас.

Экстракционная фосфорная кислота 28 28,5
Ортофосфорная кислота 28,5 30,0
Серная кислота 11 16
Азотная кислота 3 7
Медь (в пересчете на Cu^2 +) 0,07 0,14
Вода Остальноед