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1、电化学抛光简介,主要内容,1,2,3,电化学抛光原理,电化学抛光工艺及特点,影响电化学抛光的因素,3,电化学抛光的问题与展望,4,电化学原理,电化学抛光是金属阳极溶解的独特电解过程,它受众多可变因素的影响。根据阳极金属的性质、电解液组成、浓度及工艺条件的不同,在阳极表面上可能发生下列一种或几种反应1:(1)金属氧转化成金属离子溶人到电解液中 Me Men+ne(2)阳极表面生成钝化膜 Me+nOH 1 1/2 Me2On+n/2H2O+ne(3)气态氧的析出 4OH-O2+2H2O+4e(4)电解液中各组分在阳极表面的氧化 电化学抛光后的阳极表面状态主要取决于上述4 种反应的强弱程度。然而,由
2、于电化学抛光过程的复杂性,至今提出的各种电化学抛光机制,例如粘性膜理论和钝化膜理论,均存在一定的局限性。,电化学抛光工艺及特点,设备有:电解槽、清洗槽、阳极架辅助阴极(铅板、石墨板)、直流电源等。工艺流程:装料 除油 清洗 除锈 清洗 抛光 清洗 钝化 清洗 晾干 卸料,1设备及工艺流程2,电化学抛光工艺及特点,2.电化学抛光作为一种金属表面处理方法,它具有以下优点3:,(1)不受材料硬度和韧性的限制,几乎所有的模具材料都可进行电解抛光;(2)电化学抛光可对模具表面起整平作用;(3)可抛光各种较复杂的型腔;(4)经电化学抛光后的表面无任何条纹;(5)抛光速度快慢可方便调节电化学抛光速度与电流大
3、小成正比。电流大,阳极(工件)溶解快;流小,阳极溶解慢;(6)电解液自动循环,操作点容易观察。电解光时可将真空吸管接放到操作处附近,把喷出的电解液及时抽回,使其不留在模具的型腔中,从而可方便地显露出抛光的进展状况;(7)仅需轻微接触工件,减轻了劳动强度,工作效率高。(8)不必频繁更换工具,导电石墨油石接触头可与模具形状自吻合。,电化学抛光工艺及特点,3.电化学抛光在处理金属表面时,还有一些不足存在4(1)所得表面质量取决于被加工金属的组织均匀性和纯度,金属结构的缺陷被突出地显露出来。对表面有序化组织敏感性较大;(2)较难保持零件尺寸和几何形状的精确度;(3)表面必须预加工到比较高的粗糙度.很难
4、在粗加工或砂型铸造零件上获得高的抛光质量。,影响电化学抛光效果的因素,1.电解液(抛光液)的组成抛光液通常有酸性、中性和碱性抛光液5。其中酸性抛光液有:磷酸系、硫酸系、高氯酸系、磷酸硫酸系,以及在各系基础上派生出的硫酸 铬酐磷酸 铬酐、硫酸 磷酸 铬酐,再配以各种添加剂而成的抛光液。通用性较好的酸性抛光液为磷酸 硫酸系抛光液。电化学抛光液中加入少量添加剂,可显著改善溶液的抛光效果。刘爱华等研究发现:含羟基(-OH)、羧基(-COOH)类添加剂主要起缓蚀作用;含胺基(-NH2)、环烷烃类添加剂主要起整平作用;糖类及其它杂环类添加剂主要起光亮作用。但它们的作用并非截然分开,相互匹配可起到多功能作用
5、。,影响电化学抛光效果的因素,2.电流密度 电流密度太小,抛光时间长,工作效率低;电流密度太大,因阳极溶解过快易出现浸蚀。另外,电解时间和电解温度也对抛光效果有一定的影响。,3.抛光时间在适宜的时间范围内,抛光质量与抛光时间成正比,与温度和电流密度成反比。当抛光温度或阳极电流密度较高时,则抛光时间应短,反之则长。例如AISI-304 不锈钢抛光时间以10min 为宜,金属钛最适宜的电解抛光时间是15min。,电化学抛光技术的发展与展望,目前,在工件特种抛光方面对脉冲电化学的研究正方兴未艾,随着对模具镜面效果的大量需求和微细电化学理论的完善,脉冲电化学抛光技术在材料表面微、纳米级加工领域的抛光能
6、力会大大提高,并且将发挥越来越重要的作用。电化学抛光因其速度快、劳动强度小、不受抛光工件形状限制及抛光质量好等优点得到人们的关注。进一步阐明电化学抛光的机理,开发新的电化学抛光技术和研究新的抛光液,实现电化学抛光过程的自动化和智能化,提高电化学抛光的质量和抛光效率,是电化学抛光的主要研究方向。,参考文献,1 杜炳志,漆红兰.电化学抛光技术新进展 J.表面技术,2007,32(6):56-58.2 张素银,杜凯等.电解抛光技术研究进展 J.电镀与涂饰,2007,26(2):48-50.3 李异.电化学抛光技术及应用 J.材料保护,2001,34(5):54-55.4 彭丽华.电化学抛光模具的特点 J.机械工人:冷加工.2007,(9):50.5 韦瑶,杜高昌,蓝伟强.电化学抛光工艺的研究及应用 J.表面技术,2001,30(1):20.,Thank You!,
