镁合金化学抛光工艺
2012-06-14周游姚颖悟吴坚扎西吕千
周游,姚颖悟, *,吴坚扎西,吕千
(1.河北工业大学化工学院电化学表面技术研究室,天津 300130;2.西藏大学理学院,西藏 拉萨 850000)
1 前言
镁是最轻的金属结构材料之一,被广泛应用于航空航天、汽车制造和电子工业等领域。但由于镁合金性质活泼,常对其进行转化膜处理来提高耐蚀性。对镁合金表面进行抛光是一项重要的前处理工序,可以增加后续镁合金转化膜的结合力。金属表面抛光可采用机械抛光、化学抛光、电化学抛光[1]等方法。其中,化学抛光具有适应性强、工艺简单、操作方便、生产成本低、不受样品形状限制及不需要电源和特殊夹具等优点[2]。本文以磷酸为主试剂,添加不同的添加剂对镁合金进行化学抛光,以达到理想的抛光效果。
2 实验
2.1 实验材料
试样材料为AZ31B 压铸镁合金,各主要化学成分的质量分数分别为:Al 2.5%~3.5%,Zn 0.6%~1.4%,Mn 0.2%~0.5%,Si 0.1%,Cu 0.05%,Fe 0.005%,Ni 0.005%。试样规格为10 mm × 80 mm × 1 mm。氢氧化钠、磷酸钠、磷酸、丙三醇、柠檬酸和硫酸铜,均为市售分析纯。
2.2 工艺流程
用砂纸由粗至细打磨─水洗─脱脂─水洗─抛光─水洗─冷风吹干。
2.3 各溶液组成及工艺条件
2.3.1 脱脂
氢氧化钠 45 g/L
磷酸钠 10 g/L
θ55 °C
t15 min
2.3.2 化学抛光
磷酸 400~750 mL/L
丙三醇 150~400 mL/L
柠檬酸 0.2~1.0 g/L
CuSO4·5H2O 0.1~0.8 g/L
θ40~70 °C
t1~6 min
2.4 测试与表征
2.4.1 失重量
采用FA2004 型电子分析天平(上海上平仪器公司)测量试片抛光前后的质量变化,用下列公式计算金属失重量:
Δm=(m1-m2) /A
式中,Δm为失重,g/cm2;m1、m1为金属抛光前、后的质量,g;A为金属试样的表面积,cm2。
2.4.2 反射率
采用UV-2450 型紫外-可见分光光度计(上海凤凰科学仪器)测试抛光后样品表面的反射率,表征抛光效果,以反射率100%的镜面作为参考。……
