一種鋁化學(xué)拋光液及使用該拋光液的拋光方法
【專利說(shuō)明】-種鍋化學(xué)拋光液及使用該拋光液的拋光方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明設(shè)及一種化學(xué)拋光液及使用該拋光液的拋光方法。更特別地，本發(fā)明設(shè)及 用于拋光侶、侶合金、侶氧化物及侶合金氧化物的化學(xué)拋光液。
【背景技術(shù)】
[0003] 侶元素在地殼中的含量?jī)H次于氧和娃，是地殼中含量最豐富的金屬元素。侶制品 具有質(zhì)量輕、延展性好、耐腐蝕性強(qiáng)等特點(diǎn)，在航空工業(yè)、建筑工業(yè)、汽車(chē)工業(yè)、儀器儀表工 程W及日用五金中的應(yīng)用極為廣泛。
[0004] 在侶及侶合金的使用當(dāng)中，表面拋光是一項(xiàng)重要的加工工藝。目前侶及侶合金的 表面拋光可分為機(jī)械拋光、電解拋光和化學(xué)拋光。機(jī)械拋光勞動(dòng)強(qiáng)度比較大，侶及侶合金 的硬度不大，導(dǎo)致磨面表層金屬流動(dòng)和擾亂，使一些合金中的金相脫落，并且大面積拋光表 面不均勻，對(duì)基材的磨損較高；電解拋光的成本高，設(shè)備也很復(fù)雜，電解液的通用性差，使用 壽命短，運(yùn)些限定條件使電解拋光主要應(yīng)用于表面粗糖度較小的金屬制品和零件；化學(xué)拋 光是靠化學(xué)試劑對(duì)樣品表面凹凸不平區(qū)域的選擇性溶解作用消除磨痕、浸蝕整平的一種方 法，可W處理形狀比較復(fù)雜的零件，表明精度較高，損傷低，不容易出現(xiàn)表面/亞表面損傷， 同時(shí)化學(xué)拋光適用性強(qiáng)，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，生產(chǎn)成本低。
[0005] 傳統(tǒng)的化學(xué)拋光工藝是采用酸性拋光液，通常為含有硝酸、硫酸、憐酸的Ξ酸體 系。由于拋光液含有硝酸，在拋光過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的氮氧化物氣體，俗稱"黃煙"。氮氧化 物嚴(yán)重污染環(huán)境，也對(duì)操作工人造成很大傷害，同時(shí)廢水和廢氣的處理成本很高。改性的Ξ 酸體系或者不含硝酸的兩酸體系能夠減少氮氧化物的排放，但還是不能完全消除"黃煙"污 染。此外，酸性拋光液中含有大量憐酸，含有憐酸根的廢水會(huì)造成相當(dāng)嚴(yán)重的水污染。
[0006] 環(huán)境保護(hù)是我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策，隨著人們的環(huán)保意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)，用堿性化學(xué)拋 光液取代酸性化學(xué)拋光液已經(jīng)是當(dāng)前侶及侶合金制品拋光的發(fā)展趨勢(shì)。堿性化學(xué)拋光液具 有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如拋光液成本低，對(duì)槽體的腐蝕小，設(shè)備造價(jià)低，最重要的是廢水處理簡(jiǎn)單。
[0007] 但是目前堿性化學(xué)拋光液還存在著一些問(wèn)題，侶、侶合金W及它們氧化物在堿性 化學(xué)拋光液中的腐蝕速率較大，導(dǎo)致拋光時(shí)間不能太長(zhǎng)，否則會(huì)在金屬表面產(chǎn)生麻點(diǎn)，失重 率較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 為了解決現(xiàn)有的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種侶化學(xué)拋光液，每1升拋光液中至少 包含W下含量的組分： 堿性化合物 100-450 g NaN〇2 60-120 g 馨合劑 0. 5-10 g 陽(yáng)離子聚合物 0. 5-20g 水 余量； 所述堿性化合物選自化OH、KOH和Ba(OH)2中的至少一種，所述馨合劑為Ξ齒配體，配 位原子選自N和/或0。
[0009]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述馨合劑含有官能團(tuán)氨基、亞氨基、次氨 基、徑基和簇基中的至少一種。
[0010] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述馨合劑選自二乙撐Ξ胺、五甲 基二乙締Ξ胺、二甲基二丙締Ξ胺、五甲基二丙締Ξ胺、N，N，N，N-四乙基二乙締 Ξ胺、N1-異丙基二乙締Ξ胺、1，4,7-Ξ甲基二乙締Ξ胺、Ξ徑甲基乙燒、丙Ξ醇、 1，2,4-下^醇、1，2,3-己^醇、1，2,3-下^醇、1，2,3-庚^醇、1，1，1-^徑甲基丙烷、 按-哲基丙覇酸、3-氨基-2-徑基丙酸、2-氨基-3-徑基下酸、3-徑基-4-氨基下酸、2-氨 基-4-徑基下酸、亞氨基二乙酸、2-氨基-3-徑基-3-甲基下酸、徑乙基乙二胺、1，3-二氨 基-2-丙醇、二異丙醇胺、Ν-(2-^乙基）-1,3-丙二胺、Ν-下基二乙醇胺、徑乙基節(jié)胺、Ν-甲 基二乙醇胺、二乙醇胺、3-二乙胺基-1，2-丙二醇、3-二甲胺基-1，2-丙二醇、二甘醇胺、 N-異丙基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺化及3-[ (2-徑乙基）氨基]丙酷胺中的至少一種。
[0011] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述陽(yáng)離子聚合物選自季錠鹽均聚物、季錠 鹽-丙締酸共聚物、季錠鹽-丙締酷胺共聚物W及季錠鹽-丙締酸-丙締酷胺Ξ元共聚物 中的至少一種。
[0012] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述季錠鹽在共聚物中的含量至少為73 Wt%〇
[0013] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述季錠鹽的單體選自二甲基二締丙基氯化 錠、2-甲基丙締酷氧乙基Ξ甲基氯化錠、N，N，N-Ξ甲基-3- ((2-甲基-1-氧代-2-丙締基） 氨基）-1-丙基氯化錠、徑乙基二甲基氯化錠、徑丙基二甲基氯化錠中的至少一種。
[0014] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述陽(yáng)離子聚合物的重均分子量為 5000-10000。
[0015] 本發(fā)明的另一方面提供一種拋光方法，具有W下步驟： (1) 將侶材預(yù)處理后洗凈； (2) 放入到拋光液中，拋光溫度為50-95 °C，拋光時(shí)間為30-180S; (3) 將拋光后的侶材依次放入到稀酸中、放入水中、取出吹干。
[0016] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述拋光溫度為60-90°C;較佳地，所述拋光 溫度為70-85 °C;更佳地，所述拋光溫度為75-80 °C。
[0017] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述拋光時(shí)間為50-150S;較佳地，所述拋光 時(shí)間為80-130S;更佳地，所述拋光時(shí)間為100-110S。
[0018] 本發(fā)明的另一方面提供所述的侶化學(xué)拋光液在侶、侶合金、侶氧化物及侶合金氧 化物拋光中的應(yīng)用。
[0019] 參考W下詳細(xì)說(shuō)明更易于理解本發(fā)明的上述及其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 參考W下本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的詳述W及包括的實(shí)施例可更容易地理解本公 開(kāi)內(nèi)容。在w下說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中將提及大量的術(shù)語(yǔ)，運(yùn)些術(shù)語(yǔ)被定義為具有下列含 義。
[0021] "任選的"或"任選地"是指其后描述的事件或事項(xiàng)可W發(fā)生或不發(fā)生，而且該描述 包括事件發(fā)生的情形和事件不發(fā)生的情形。
[0022] 說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中的近似用語(yǔ)用來(lái)修飾數(shù)量，表示本發(fā)明并不限定于該具體 數(shù)量，還包括與該數(shù)量接近的可接受的而不會(huì)導(dǎo)致相關(guān)基本功能的改變的修正的部分。相 應(yīng)的，用"大約"、"約"等修飾一個(gè)數(shù)值，意為本發(fā)明不限于該精確數(shù)值。在某些例子中，近 似用語(yǔ)可能對(duì)應(yīng)于測(cè)量數(shù)值的設(shè)備的精度。在本申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中，范圍限定可 W組合和/或互換，如果沒(méi)有另外說(shuō)明運(yùn)些范圍包括其間所含有的所有子范圍。
[0023]"聚合物"表示通過(guò)將相同類型的單體或不同類型的單體聚合而制備的聚合化合 物。一般性術(shù)語(yǔ)"聚合物"包括術(shù)語(yǔ)"均聚物"、"共聚物"等。"均聚物"表示將一種單體聚 合而得到的聚合物。"共聚物"表示通過(guò)將至少兩種不同類型的單體聚合而制備的聚合物， 包括術(shù)語(yǔ)"二元共聚物"（其通常用于表示由兩種不同單體制備的聚合物)。
[0024] 如本文所用術(shù)語(yǔ)"由…制備"與"包含"同義。本文中所用的術(shù)語(yǔ)"包含"、"包括"、 "具有"、"含有"或其任何其它變形，意在覆蓋非排它性的包括。例如，包含所列要素的組合 物、步驟、方法、制品或裝置不必僅限于那些要素，而是可W包括未明確列出的其它要素或 此種組合物、步驟、方法、制品或裝置所固有的要素。
[00巧]連接詞"由…組成"排除任何未指出的要素、步驟或組分。如果用于權(quán)利要求中，此 短語(yǔ)將使權(quán)利要求為封閉式，使其不包含除那些描述的材料W外的材料，但與其相關(guān)的常 規(guī)雜質(zhì)除外。當(dāng)短語(yǔ)"由…組成"出現(xiàn)在權(quán)利要求主體的子句中而不是緊接在主題之后時(shí)， 其僅限定在該子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作為整體的所述權(quán)利要求之外。
[0026] 當(dāng)量、濃度或者其它值或參數(shù)W范圍、優(yōu)選范圍、或一系列上限優(yōu)選值和下限優(yōu)選 值限定的范圍表示時(shí)，運(yùn)應(yīng)當(dāng)被理解為具體公開(kāi)了由任何范圍上限或優(yōu)選值與任何范圍下 限或優(yōu)選值的任一配對(duì)所形成的所有范圍，而不論該范圍是否單獨(dú)公開(kāi)了。例如，當(dāng)公開(kāi) 了范圍"1至5"時(shí)，所描述的范圍應(yīng)被解釋為包括范圍"1至4"、"1至3"、"1-2"、"1-2和 4-5"、"1-3和5"等。當(dāng)數(shù)值范圍在本文中被描述時(shí)，除非另外說(shuō)明，否則該范圍意圖包括 其端值和在該范圍內(nèi)的所有整數(shù)和分?jǐn)?shù)。
[0027] 此外，本發(fā)明要素或組分前的不定冠詞"一種"和"一個(gè)"對(duì)要素或組分的數(shù)量要求 (即出現(xiàn)次數(shù)）無(wú)限制性。因此"一個(gè)"或"一種"應(yīng)被解讀為包括一個(gè)或至少一個(gè)，并且單 數(shù)形式的要素或組分也包括復(fù)數(shù)形式，除非所述數(shù)量明顯旨指單數(shù)形式。
[0028] 為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種侶化學(xué)拋光液，每1升拋光液中至少包含W 下含量的組分： 堿性化合物 100-450g NaN〇2 60-120 g 馨合劑 0. 5-20 g 陽(yáng)離子聚合物 0. 5-20 g 水 余量； 所述堿性化合物選自化0H、K0H和Ba(0H)2中的至少一種，所述馨合劑為Ξ齒配體，配 位原子選自N和/或0。
[0029] 堿忡化合物 堿性化合物在拋光液中能夠提供游離的獲ife，游離的猜11?起到腐蝕作用。所述的堿性 化合物在本發(fā)明的拋光液中作為主要腐蝕劑，對(duì)基材具有腐蝕整平的功效。所述堿性化合 物優(yōu)選為堿金屬氨氧化物和/或堿±金屬氨氧化物?？紤]到堿性化合物在水中的溶解度和 堿性的強(qiáng)度，