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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  4060

鋁型材酸性砂面處理工藝流程及特點：

特點：

（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）槽液自動循環(huán)，使用壽命長；

（4）基本不受鋁型材坯料來源影響；

（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針對鋁型材去機械紋和起砂而專門設(shè)計的。它的反應(yīng)機理是：酸蝕完全拋開了黏性理論，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，不足以影響機械溝底和溝表面的反應(yīng)速度，酸蝕有如此強的去機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。溝表面的速度遠大于溝底的反應(yīng)速度，因而能迅速去除機械紋。隨著機械紋的去除，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驗研究：

1. 實驗?zāi)康?

 （1）觀察酸蝕砂面在不同濕度下的腐蝕效果；

（2）pH值對酸蝕速度和酸蝕效果的影響；

（3）安定劑與促進劑的作用；

（4）鋁耗檢測。

2. 實驗步驟與現(xiàn)象

A 溫度對酸蝕速度及效果的影響

配槽液：氟化氫銨50g/L，添加劑20g/L，不同溫度的實驗現(xiàn)象見下表：


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，但對擠壓痕明顯的鋁型材，效果還是不盡如人意

40℃

速度進一步加快，砂面細致柔和



B . pH值對酸蝕表面質(zhì)量的影響：
表明質(zhì)量用差、良好、優(yōu)三個區(qū)域來區(qū)別，在NH4HF?O 50g/L，溫度為40℃，時間為4min的情況下，pH在3-4之間時表面質(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)促進劑對酸蝕效果的影響：

通過篩選，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。實踐證明，安定劑宜控制在1.5-3g/L最好。

促進劑的影響：由酸蝕機理可知，加入促進劑，能有效地進入被反應(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，可以作為促進劑的化合物一般為有機溶劑，含量0.1g/L左右，反應(yīng)速度過快，砂面粗糙；過低則沒有促進作用。

D.鋁耗檢測

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

試樣序號

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，鋁耗約4.3kg/t。

3.鋁型材酸性砂面劑實驗結(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℃時有很好的砂面腐蝕效果，砂粒均勻細密。

（2）pH在2.8-3.5之間腐蝕效果最好。

（3）安定劑與促進劑協(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)點是傳統(tǒng)堿蝕磨砂處理無法比擬的，但工藝中氟離子濃度較大，車間操作環(huán)境相對差一些，環(huán)保廢水處理也有一定限制。


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