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作用

  电抛光也称电化学抛光或电解抛光。为金属表面精加工的一种方法。它是以悬挂在电解槽中的金属制品为阳极,于特定条件下电解,通过阳极金属的溶解,以消除制品表面的细微不平,使之具有镜面般光泽外观的过程。常用这种方法提高铝及其合金、碳钢、不锈钢以及其他有色金属表面的光洁度,来满足某些部件工作条件中的需要(例如需要降低表面的摩擦系数、要求精密的公差配合等)和改善金属制品的装饰性外观。

  电抛光还可以除去金属表面上的某些机械损伤。与机械抛光相比,电抛光加工后的表面无应力产生。但是,过于粗糙的表面,不宜于直接进行电抛光。

条件

  电解时,一般说来,电解中的金属阳极溶解常常会使金属表面变得更粗糙。尽管有时表面能变得比较平整些,但也不会出现光泽。因此,电抛光需要在一定成分的电解液中和特定的工艺条件(电流密度、温度、抛光时间、对电解液的搅拌条件等)下进行。而且对不同金属材料的电抛光,所要求的电解液成分与工艺条件也明显不同。

理论

  电抛光时,电流在作为阳极的金属制品表面流过,将会在表面上形成氧化膜、盐膜或氧的吸附层等,使阳极的金属溶解速率急剧下降,即处于钝化状态。但这种钝化膜层又有可能在电解液中溶解,而使阳极重新活化。在某一电流密度下,金属钝化与金属溶解在交替地进行着。金属表面上凸起部分钝化的稳定性低于凹陷部分,溶解速率较高。于是凹陷部分受到保护,而凸起部分优先溶解,遂对金属制品表面起到了整平与出光的作用。不过电抛光理论仍然是不够成熟的。

  电抛光用的阴极只起传递电流的作用。对阴极材料的主要要求是它们在电解液中的化学稳定性好,使用寿命长和导电能力强。常用铅、铜、不锈钢等作阴极。

电解液

  电抛光的电解液通常都是以磷酸为主要成分,同时也需要加入一定的氧化剂(如硫酸、铬酸酐等)。在不通电的情况下,电解液应当对被抛光的金属没有明显的腐蚀作用。并要求电解液对阳极溶解产物的溶解度大,且容易被清除。此外要求电解液的稳定性好、价廉和毒性低。根据需要也可向电解液中添加少量有机物(如甘油、甲基纤维素等)作为缓蚀剂。使用高氯酸-乙酸电解液进行电抛光,可获得高光洁度的表面。但这种电解液不太稳定,且有爆炸危险,使用不便。这种电解液主要用于制备金相磨片。

  电抛光的持续时间对抛光质量影响很大。开始的一段时间内,整平速度较大,随后则逐渐减缓,甚至会损害表面已出现的光洁度。随着电流密度与温度的提高,电抛光的时间应当缩短。为了获得光洁度较高的表面,常可采用反复几次抛光的办法,而每次抛光的时间则不要太长。

  铝及其合金的电抛光,早先多是采用磷酸-硫酸溶液,近来发展为向上述溶液中添加少量铬酸酐。铝材的纯度越高,抛光的效果也就越好。作为钢的电抛光的电解液虽有很多种,但真正用于生产的并不多。为了延长电解液的使用期限和节约磷酸,在电抛光碳钢时,可以先在磷酸-硫酸-铬酸酐溶液中进行初抛,然后再用磷酸-铬酸酐电解液精抛。如果使用大电流间断地冲击,最后可使表面光洁度达到墷11。镍、铜等的电抛光也可在类似的溶液中进行。

  当前电抛光应用得还不太广泛的原因是它的成本比较高。需要通过实验进一步寻求新型的、廉价的和能对多种金属进行电抛光的通用电解液,并且要继续探讨延长电解液使用寿命和使废电解液再生的有效措施。

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