Химическая полировка металла: Химические технологии полировки | Inoxgrup

Содержание

Химические технологии полировки | Inoxgrup

Что такое химическая полировка?

Химическая полировка является одним из методов отделки поверхности металла. Процесс растворяет и удаляет утолщения микроскопически неровной поверхности путем погружения компонентов в химическую ванну. По сути, это представляет собой химический процесс травления. По сравнению с поверхностью перед полировкой, неровности уменьшаются и поверхность становится более гладкой.

Различные методы обработки поверхности металла

Существует большое количество методов обработки поверхности металла. Некоторые методы, такие как гальванические технологии увеличивают размеры материала. Термическая обработка (отжиг), пассивирование и травление не изменяют размеры. Химическая полировка и Электрополировка являются примерами технологий, которые уменьшают размеры металла.

 

 

Электрополировка против химического полирования

В процессе электрохимической полировки (ЭХП), используется низкое напряжение (V~12v) от источника питания постоянного тока в кислой ванне. Металлическая пластина соединена с катодом (-), а деталь, подлежащая полированию соединена с анодом (+). Когда подается напряжение, происходит электрохимическая реакция, и начинается травление металлической поверхности анода. Электрический заряд выше в местах выступов, тем самым процесс устраняет заусенцы, образующиеся после механической обработки. ЭХП улучшает скорость потока внутри трубы, так как микро полости и шероховатости в трубах могут значительно замедлить скорость потока. Кроме того, образование и рост бактериальных колоний будет устранен. Процесс ЭХП также улучшает коррозионную стойкость металла.

Химическая полировка (ХП) использует специальные химические составы (электролиты), куда погружают изделия из нержавеющей стали. Нет необходимости в использовании электроэнергии, процесс не растворяет вытянутые вершины поверхности. После серии промывок и погружений в электролит, изделия становятся яркими и блестящими, что указывает на значительное качество полировки поверхности. Этот процесс является простым, позволяющий достичь высоких результатов полирования внутренних поверхностей трубы.
Из-за особенности процесса, электрохимполированию подлежат трубы относительно большого диаметра. Трубы с маленьким внутренним диаметром (<16мм) и изогнутые трубы не могут быть обработаны ЭХП, не возможно достичь желаемых результатов. Кроме того, процесс ЭХП является более сложным, чем ХП.
Химическому полированию (ХП) подлежат трубы с диаметрами в диапазоне от 3 мм до 400 мм, с длиной 6 м или более. Степень полирования может варьироваться от Ra 0,01 ~ 0,05 мм, с шероховатостью поверхности от 0,05 до 0,25 мкм. Результаты показывают, что конечные результаты полировки, проведенные ХП соответствуют или даже превзошли результаты, достигнутые с ЭХП.

   

Преимущества и недостатки различных методов Полировки

Ниже таблица суммирует преимущества и недостатки различных типов методов полировки металлов

метод Проблемы Подходящие приложения
Механическая шлифовка Оставшиеся частицы, и фрагменты  остаются на компонентах внутри впадин на поверхности не удаляются.

Большое пылевое воздействие на окружающую среду.

Подходит, когда высокий уровень декоративной или гигиенической отделки не требуется.

Труд и стоимость оборудования высока.

Невозможно отполировать изнутри.

Электрохимический Каждая часть должна быть подвешена и подключена к электродам.

Крепление электрода внутри трубы затруднено или не возможно.

Требуется нагрев до 70  С  и регуляция концентрации раствора.

Требуется жесткий экологический контроль и надлежащее нейтрализация сточных вод.

Подходит для относительно больших и простых компонентов

Очень низкая эффективность

Некоторые компоненты невозможно обработать

Некоторые компоненты невозможно заменить химической полировкой

Химическая полировка Любая форма нормально, не нужно подвешивать отдельные части, нет необходимости в электроде. Просто  загрузить компоненты в ванну.

 

Внутренние полости погруженные в химическом растворе становится отполированы.

 

Требуется, нагрев до 96℃ , нуждается в жестком контроле экологического контроля и надлежащее нейтрализация сточных вод.

Могут быть отполированы внутренние поверхности длинной трубы, из различных компонентов, изогнутые части.

Применяется для маленьких и тонких деталей, требующих сверкающей поверхности, деталей не имеющих заусенцев, максимальной чистоты и деталей, которые невозможно отполировать электролитическим способом.

Эффективность очень высокая.

Вполне возможно заменить Электрополировку, но не наоборот

Недостатки механической полировки

Механические обработки, такие, как шлифовка, полировка, механическая придают поверхности из нержавеющей стали жесткость. Тому есть несколько причин: наличие посторонних элементы на поверхностях нержавеющей стали вызвано:
(1) поверхностным загрязнением,
(2) физическим или химическим поглощением на поверхности,
(3) образованием нового соединения на поверхности,
(4) чужеродные тела , падающие на поверхность, и влекущие изменения в метаморфический слой во время процесса путем формирования новой структуры поверхности

2. аморфный слой , созданный в связи с изменением структуры решетки. В результате, структура решетки может легко создать деградированный слой:

3. Остаточным поверхностным электростатическим напряжением.


Дефектные поры и остаточные примеси в трубах из нержавеющей стали после галтовки


Удаление стресс-индуцированного упрочненного слоя с помощью химической полировки
Закаленный поверхностный слой, вызванный вышеуказанными причинами может быть удален с помощью химической полировки. Компоненты ХП могут восстановить характеристики исходного материала.

Дополнение ионов наружный слой после механической обработки

Каждый химический элемент в нержавеющей стали расположен в соответствии с его собственным потенциалом валентной связи, образуя подходящую структуру металлической решетки. После механической обработки, полировки, шлифовальные процессы, элементы, расположенные на наружном слое, удаляются и деградируют, и эти дефекты в значительной степени снижают коррозийную стойкость нержавеющей стали, агрессивные среды, легко проникают и поглощаются поверхностью обрабатываемой детали. В результате, чистота и стойкость к коррозии поверхности скомпрометированы, зачастую технические характеристики  не отвечают требованиям заказчика.

Химическая полировка, электрополирование и пассивирование дополняют гидроксильные и водородные группы.

Сравнение эффективной площади поверхности среди различных труб
Полировка методы Шероховатость поверхности Геометрическая площадь поверхности эффективная площадь поверхности Отношение площади поверхности
Типичные пластины 2B 0,20 ~ 0,50 16 34 2,1
Типичная продезинфицировать трубку 0,20 ~ 0,30 16 21 1,3
Типичная блестящая полированная трубка 0.10 ~ 0.03 16 21 1,3
2B Химически полированные гальваническое покрытие трубки 0.05 ~ 0.20 16 16 1,0

 

После того, как обычная пластина из нержавеющей стали или труба проходит через серию химических процессов, внутренние и наружные поверхности стен будут изменять их характеристики такие как шероховатость, заусенцы, закаленность слоя и т.д. В результате, эффективная площадь поверхности трубы из нержавеющей стали без электролитического или химической полировки гораздо больше ,чем геометрическая площадь поверхности, которая является определяется простым расчетом площади относительно идеальной поверхности. (Смотрите таблицу выше)

шероховатость поверхности и вызывает слипание заусенцев и адсорбцию мелких частиц, замедление скорости потока среды, засорение трубки, рост бактериальной колонии и многих других нежелательных характеристик. Электролитический (EP) или процесс химической полировки (CP) должны быть использован для удовлетворения высоких требований высокоточных технологий изготовления оборудования в.
Например, после того, как трубы ,используемые на заводе по переработке молока заменяются на химполированные, время хранения молока значительно увеличивается, за счет уменьшения нежелательных веществ в молоке, вызывая преждевременное скисание.

Cr / Fe, изменение содержания поверхностного слоя 316L (V / V)

 

Для ASIS304 / 316 / 316L нержавеющей стали, типичное отношение Cr / Fe, составляет около 0,4. Поскольку молекулы Fe являются более активными, они более склонны вызывать химическую реакцию с внешними веществами и подвержены коррозии нержавеющей стали; химические свойства элемента Cr являются более стабильными, чем соединения Fe и являются более устойчивыми к воздействию агрессивных растворов. После химической полировки, поверхностные элементы, отношение Cr / Fe, достигает 1,0 или выше, и более высокое содержание Cr элемента в поверхностном слое повышает коррозионную стойкость и характеристики стали становятся существенно выше.

Перед химической полировки После химической полировки Высокие стандарты чистоты Ультра высокиестандарты чистоты
≦ 0,4 ( 0,8 ) ≧ 3,0 ( 4,0 ) ≧ 1,0 ( 2,0 ) ≧ 3,0 (4,0)

отношение Cr / Fe, (стандарты соответствуют нержавеющей стали)

Изменение характеристик стойкости к коррозии после химической полировки

Шероховатость поверхности Изменение

Изменение поверхности после химической полировки (100х)

Сравнение поверхности из нержавеющей стали после механической полировки (слева) и химической полировки (справа). 20 * 3500

По материалам зарубежных изданий Ansing Engineering.

Химическая полировка металла

При химическом полировании воздействие раствора на металл сочетается с действием гальванических пар на его поверхности, что вызывает образование пассивирующей оксидной пленки. Непосредственным результатом химического полирования является сглаживание микронеровностей и образование блеска поверхности с одновременным растворением верхнего слоя. Увеличение блеска связано с предотвращением травления металла вследствие образования на его поверхности пассивирующей окисной пленки, которая возникает под влиянием взаимодействия обрабатываемого металла с компонентами раствора. Однако электрохимическая полировка приводит к получению лучшего блеска поверхности чем при химической.

Качество полированной поверхности зависит от соотношения скоростей формирования пленки и ее растворения в жидкости. Преобладание первой приводит к оксидированию, второй — к травлению металла. Наибольший блеск поверхности достигается при минимальной толщине оксидной пленки, которая должна быть достаточной для предотвращения травящего действия раствора на металл, а это возможно при равенстве скоростей процессов формирования и химического растворения образующейся окисной пленки. Толщина пленки при химическом полировании меньше, чем при электрохимическом. Это объясняет меньшую эффективность сглаживания микронеровностей и повышение блеска поверхности металла.

Положительные результаты полирования нержавеющих аустенитных сталей типа 12Х18Н10Т достигаются в растворе следующего состава: серная кислота — 34%, соляная кислота — 6,5%, азотная кислота — 4,5%, хлористый натрий — 0,5%, вода — 54%, краситель кислотный черный 3М — 0,5%. Корректирование раствора состоит в периодическом добавлении воды и азотной кислоты. Обработку проводят в течение 3–10 минут при температуре 70–75оС.

С увеличением содержания в растворе солей железа время обработки увеличивается до 15–20 минут. Качество поверхности при химическом полировании зависит от объемной плотности загрузки деталей в ванне. При слишком большой загрузке возникает неравномерность обработки поверхности, возможно ее травление и образование других дефектов вследствие затрудненного доступа раствора к поверхностям изделий.

После химического полирования детали необходимо тщательно промыть в проточной воде и высушить. Целесообразно проводить химическое пассивирование полированных изделий. Следует отметить меньшие трудоемкость и энергоемкость химического полирования по сравнению с механическим. Однако процесс химического полирования сопряжён со следующими недостатками:

  1. Технологическая сложность
  2. Высокий процент брака
  3. Токсичность и пожароопасность
  4. Коррозия оборудования
  5. Дорогостоящая утилизация отходов.

 

Химическая полировка и шлифовка металлов

Химическое полирование.

Химическое полирование металлов осуществляет­ся простым погружением в специальные ванны без применения электрического тока. Для обработки не­больших предметов используются лабораторные стек­лянные или фарфоровые стаканы и ванночки. Боль­шие ванны изготовляют из специальных сталей.

Универсальный раствор для химического полиро­вания имеет следующий состав: 920 г фосфорной кис­лоты концентрированной, 60 г азотной кислоты концен­трированной, 20 г азотнокислого натрия, 1 г азотнокис­лой или сернокислой меди, 0,1 г смачивателя.

Рабочая температура ванны 90-100 °С. При поли­ровании, которое протекает от 0,5 до 4 мин, выделяет­ся большое количество удушливых и ядовитых паров. Поэтому ванна должна иметь эффективную вытяжную

Химическое декорирован вентиляцию или же полирование должно производить­ся в вытяжном шкафу.

Химическое полирование черных металлов исполь­зуется не часто. Для химического полирования дета­лей из нержавеющей стали используется состав, г/л: серная кислота — 350-430, соляная кислота — 20-40, азотная кислота — 35-50, краситель оранжевый  20-25.

Рабочая температура раствора порядка 65-70 °С, выдержка от 2 до 10 мин в зависимости от состояния поверхности.

Химическое полирование цветных металлов гораз­до эффективнее, чем черных, и может применяться для обработки деталей из меди, алюминия и прочих металлов. Так, для деталей из меди и ее сплавов мож­но применять растворы. 

Состав (г/л) и режим

Номер раствора

1

2

Ортофосфорная кислота

935-950

1300-1400

Уксусная кислота ледяная

250-260

Азотная кислота

280-290

Азотнокислый калий

450-500

Рабочая температура, °С

15-30

90-100

Выдерзка, мин.

1-6

0,S~2

 Для  химического полирования медных, медненых’ и томпаковых деталей применяют также раствор следующего состава: серная кислота (плотность 1,84 г/см3) — 400 мл, азотная кислота (плотность 1,4 г/см3) — 100 мл, соляная кислота (плотность 1,19 г/см3) — 5 мл, хромовый ангидрид — 300 г, вода — 1 л.

Раствор используют при комнатной температуре, выдержка 1,5-2 мин.

Для изготовления ванн применяют пентапласт, вини­пласт, поливинилхлорид, керамику и другие кислото­стойкие материалы. Все растворы для химического по­лирования требуют применения эффективной вентиля­ции.

Составы растворов и режимы для химического по­лирования алюминия и сплавов на его основе.

Состав (г/л) и режим

Номер раствора

1

2

3

Ортофосфорная кислота

1300-1400

1500-1600

840-860

Серная кислота

200-250

 

Азотная кислота

110-150

60-80

Щавелевая кислота

40-55

Карбоксилм етилцеллюлоза

0,8

Рабочая температура, °С

100-110

60-70

55-75

Выдержка, мин.

2,5-4

kk 1

КК 1

Раствор № 1 рекомендуется для алюминия высо­кой чистоты и сплава АМГ-0,5; раствор № 2 —для спла­вов АМГ и раствор № 3 — для марок АД-1, AM Г и AMЦ

Для химического полирования мелких алюминие­вых деталей рекомендуется также раствор следующего

состава: серная кислота (плотность 1,84 г/см3) — 200 мл, азотная кислота (плотность 1,4 г/см3) — 150 мл, ортофосфорная кислота (плотность 1,7 г/см3) — 60 мл, мочевина — 5 г.

Рабочая температура 100-110 °С. Полирование производят при погружении и встряхивании деталей, засыпанных в корзинки из стали, в течение 15-20 с.

Для химического полирования деталей из титана можно применять быстродействующий и весьма эф­фективный раствор следующего состава, мл/л: азот­ная кислота (плотность 1,41 г/см3) — 400, серная кис­лота (плотность 1,84 г/см3) — 400, плавиковая кислота (40%-ная— 200.

Полирование ведется при температуре 80-95 °С в течение 2 мин. При этом скорость съема металла соста­вляет 25-30 мкм/мин для свежеприготовленного ра­створа и 7-10 мкм/мин.— для истощенного.

Электрохимическое полирование  

Электрохимическое полирование гораздо эффек­тивнее химического. Детали полируются электро­литическим способом в специальной ванне с помощью постоянного электрического тока. Полируемые пред­меты подвешиваются в ванне как аноды.

Универсальный полировальный электролит исполь­зуется для полирования как черных, так и цветных ме­таллов. Он имеет следующий состав (массовая доля, %): ортофосфорная кислота — 65, серная кислота’ — 15, хромовый ангидрид — 6, вода — 14.

Полирование проводится при температуре 75 °С и анодной плотности тока 50-70 А/дм2 в течение 3-7 мин. Используются свинцовые катоды.

Приготовление электролита начинают с растворе­ния хромового ангидрида в небольшом объеме воды. Затем приливают фосфорную кислоту, после чего при перемешиваний, постепенно, вводят серную кислоту, доводят добавками воды или выпариванием плотность электролита до 1,74 г/см3 и прогревают при 110-120 °С.

Для полирования деталей из нержавеющей стали хорошо зарекомендовал себя электролит следующего состава: 370 мл фосфорной кислоты концентрирован­ной, 560 мл глицерина, 70 мл воды. Рабочая темпера­тура ванны 100-120 °С, плотность тока 80-160 А/дм2. Полированная поверхность образуется в течение 5-10 мин. Катоды из нержавеющей стали, максимальное на­пряжение постоянного тока 15 В.

Существует несколько разновидностей электроли­тов для полирования стали. Составы и режимы эксп­луатации электролитов:

 

Состав (% по массе) и режим

Номер электролита

1

2

3

Фосфорная кислота (плотность 1,7)

65-75

45-50

65-70

Серная кислота (плотность 1,84)

10-15

25-27

15-20

Хромовый ангидрид

5

4

4-5

Вода

10-15

26-28

10-20

Рабочая температура, °С

70-80

75-90

60-80

Плотность тока, А/дм2

50-60

50-60

50-60

Электролит 1 применяется для полировки углеро­дистых сталей. Электролит 2 обычно используется для полировки высокохромистых сталей в температурной области. Электролит 3 используется для полировки хромоникелевых коррозионностойких сталей.

Электролиты готовят следующим образом: снача­ла растворяют хромовый ангидрид в небольшом коли­честве воды, затем малыми порциями добавляют фос­форную и серную кислоту. Готовая смесь нагревается до температуры 100—105 °С, а плотность раствора доводится до величины 1,7—1,74 г/см3. По мере ис­пользования ванны в ней накапливается трехвалент­ный хром и железо, удаление которых из ванны очень сложно, и проще часть загрязненной ванны сменить на новую.

При электролитической полировке происходит замет­ное снятие металла, поэтому изделия с малыми раз­мерными допусками, а также стальные пружины следу­ет полировать с необходимой осторожностью. Слишком длительная выдержка изделий в ванне может быть при­чиной образования неустраняемого брака.

Для электролитической полировки используют стальные ванны, облицованные свинцом. Высокая тем­пература ванны, доходящая до 90 °С и выше, делает невозможным применение пластмасс.

Раствор нагревают в освинцованной пароводяной рубашке. Нагрев необходим только перед началом работы, так как при большой плотности тока при поли­ровке выделяется столько теплоты, что может возник­нуть надобность в охлаждении ванны, что в случае пароводяной рубашки нетрудно. Катодами служат свин­цовые листы.

Большие затруднения связаны с подвесками. Луч­шими являются подвески из меди, которые хорошо проводят электрический ток. Всю поверхность кроме захватов следует изолировать пластмассой. Быстро изнашивающиеся захваты с целью продления их служ­бы необходимо покрывать электролитическим свинцом.

Для электролитической полировки сталей исполь­зуют также электролиты с органическими соединения­ми. В табл. приведены примерные составы и режимы работы ванн с органическими добавками для электролитической полировки стали.

 

Состав (% по массе) и режим

Номер электролита

1

2

Фосфорная кислота (плотность 1,7)

45

65

Серная кислота (плотность 1,84)

55

15

Уротропин, г/л

8-10

Триэтаноламин

5

Вода

15

Рабочая температура, °С

60-70

60-70

Плотность тока, А/дм2

25-50

25-50

Электролит 1 предназначен для полировки корро-зионностойкой и углеродистой стали, а электролит 2 — для полировки коррозионностойкой стали.

Независимо от состава ванны электролитическая полировка оставляет на поверхности стали пассиви­рованные слои, ухудшающие сцепляемость гальванических покрытий. С целью предупреждения этого необходимо подвергать полированные изделия кратковременному травлению в 5 %-ной соляной кислоте.

Если электролитическая полировка стали являет­ся последней операцией, то промытые изделия необходимо

подвергнуть 15-20-мин обработке в 10 %-ном растворе едкого натра при 60-70 °С, что заметно вли­яет на повышение коррозионной стойкости.

Электролитическая полировка стали является хоро­шей подготовкой поверхности перед функциональным хромированием.

Для деталей из меди и латуни наиболее простым электролитом полирования является раствор орто-. фосфорной кислоты плотностью 1,6-1,65 г/см3. Ра­бочая температура электролита должна находиться в пределах 20-30 °С. При повышении температуры сверх указанной может иметь место растравливание поверхности, вследствие чего ванны для электропо­лирования снабжают охлаждающим устройством. Анодная плотность тока может быть от 5-10 до 30-50 А/дм2 с применением медных листов в качестве катодов. Продолжительность процесса зависит от состояния поверхности и колеблется от 5-6 мин для шлифованных деталей до 2-3 мин для штампован­ных деталей из листового проката. Электролит тре­бует предварительной проработки на бракованных деталях. При эксплуатации электролита следует со­блюдать общие правила: в качестве материала под­весок применять медь или алюминий; полировать одновременно только детали одного наименования и изготовленные из металла одной марки; при боль­ших количествах полируемых деталей производить очистку медных катодов жесткой щеткой в промыв­ной ванне.

Нормальная эксплуатация электролита начинает­ся после накопления в нем меди не менее 3-5 г/л, для чего требуется его проработка в течение 3-4 ч, а при повышении содержания меди до 30 г/л электролит ста­новится непригодным.

Для электрбполирования латуни и томпака исполь­зуют плотность тока от 5 до 15 А/дм2 с выдержкой 1-3 мин. После промывки в холодной проточной воде де­тали пассивируют в течение 1-2 мин в растворе, со­держащем 80-100 г/л хромового ангидрида и 1-2 г/л серной кислоты, при комнатной температуре.

Для полирования меди и ее сплавов также исполь­зуется следующий электролит: 1000 мл воды, 10 г сер­ной кислоты концентрированной, 12,5 г уксусной кис­лоты, 12,5 г хромового ангидрида, 37,5 гдвухромово-кислого натрия.

Рабочая температура электролита 60-75 °С, плот­ность тока 25-50 А/дм2. Катоды из нержавеющей ста­ли или титана, кратковременно можно использовать свинцовые или железные катоды.

Высокой производительностью отличается электро­лит с добавкой триэтаноламина, применяющийся для меди, латуни и особенно для кремнистых и бериллие-вых бронз и имеющий состав: ортофосфорная кисло­та — 1200 г/л, триэтаноламин — 50 мл/л.

Процесс ведут при температуре 20-30 °С с анод­ной плотностью тока от 15 до 50 А/дм2 с применением катодов из нержавеющей стали, на которых металли­ческая медь осаждается в виде плотного слоя.

Для устойчивости электрического режима и сокращения продолжительности полирования в элект­ролит часто добавляют хромовый ангидрид. Электро­лит, пригодный для полировки меди, латуни и гальва­нических медных покрытий, содержит следующие ком­поненты, г/л: ортофосфорная кислота — 850-900; хро­мовый ангидрид—120. Плотность электролита 1,60-1,62 г/см3, анодная плотность тока 30-50 А/дм2. Про­цесс ведется при температуре 20-40 °С с выдержкой 0,5-2 мин.

Электролит требует проработки при температуре до 40 °С и плотности тока до 50 Адм после чего произ­водят полирование при более низких режимах. Като­дами служат свинцовые пластины. Скорость раство­рения металла при плотности тока 40 А/дм составляет 2-3 мкм/мин.

Для электролитической полировки алюминия при­меняют кислые и щелочные ванны. Лучший блеск по­лучают в кислых ваннах, подобных ванне для полиров­ки стали.Кислая ванна имеет состав, г/л: фосфорная кислота (плотность 1,7) — 400-500, серная кислота (плотность 1,84) — 350-400, хромовый ангидрид — 50-60. Состав щелочной ванны, г/л: тринатрийфосфат — 320-350, углекислый натрий (сода) — 230-250.

При использовании кислой ванны требуется очень высокая плотность тока (25-50 А/дм и температура 65-75 °С. Время полировки 5-10 мин. Стечением вре­мени в ванне накапливается трехвалентный хром, сни­жающий проводимость и повышающий вязкость ван­ны, но не влияющий так отрицательно на протекание процесса, как при полировании стали. В результате анодного растворения изделий во время полировки ванна постепенно загрязняется алюминием, допусти­мая концентрация которого 30-35 г/л. Для дальнейшей эксплуатации необходима замена ванны наполовину свежим раствором. Рабочая плотность ванны должна сохраняться в пределах 1,65-1,70. Очень большая плотность ванны приводит к образованию белых пя­тен на поверхности изделий. В этом случае доливают воду, снижая таким образом плотность до 1,65 и на­гревают ванну до 85 °С в течение 2 ч.

Щелочная ванна не дает такого большого блеска, как кислая, но состоит из простых компонентов. Рабочая  температура ванны достигает80-85 0 С, плотность тока 2-6 А/дм2, время обработки 10-20 мин. Изделия погружают в ванну и после 30 с выдержки включают ток. После 20 минут полировки изделие теряет слой — 5 мкм. Радужный слой с поверхности полированных изделий удаляют в водном растворе, содержащем 55 см3 фосфорной кислоты и 30 г хромового ангидрида в 1 л. Обработка длится —  3 мин при 60 °С. Вместо вы­шеуказанного раствора можно применить 10%-ную азотную кислоту.В качестве добавки, улучшающей работу щелочных ванн для полировки алюминия, применяют алюмока-лиевые квасцы (- 15 г/л), чем также снижают концентра­цию тринатрийфосфата.

По мере эксплуатации в щелочных ваннах накапли­вается алюминий, легко удаляемый при декантации раствора, так как соединения алюминия осаждаются на дне ванны. Катодами в щелочных ваннах служат стальные листы. Для экстраполирования изделий из титана и его сплавов применяется электролит, имеющий следующий состав, массовая доля, %: этиленгликоль — 87-90, фтористый аммоний — 4-5, фтористоводородная кислота — 2-3, вода — 2-3.

Процесс полирования ведут при температуре 50-70  °С и плотности тока 20-25 А/дм.

Электрополировка своими руками | Строительный портал

Чтобы добиться блестящей поверхности металла, необязательно материал покрывать лаком. Можно прибегнуть к полировке металла, что используется как декоративный вид обработки детали после нанесения покрытия или в процессе обработки изделия. В одном случае достаточно опилить металл напильником, в другом — поверхность следует довести до блеска путем электрополировки. Все эти манипуляции можно сделать самостоятельно в домашних условиях.

Содержание:

  1. Предназначение полировки
  2. Достоинства электрополировки металла
  3. Электрополировка с использованием кругов
  4. Электрохимическая полировка

 

Предназначение полировки

Детали из металла имеют изначально гладкую блестящую поверхность. Но она со временем тускнеет и в процессе эксплуатации царапается. Для скрытых деталей, безусловно, внешний вид не имеет большого значения, но когда металлические детали располагаются на виду, то они должны выглядеть должным образом. Именно так будет смотреться глянцевая поверхность, после того, как вы провели полировку металла.

Полирование металлов предназначается также для улучшения гладкости и чистоты поверхности металлических деталей и устранения следов прошлых обработок – неровностей, царапин и вмятин. Полировку деталей проводят с помощью наждачных кругов, шлифовального порошка, специальной известковой пасты, полировочного раствора или электролита.

Поверхности металлических деталей отделывают не только с целью придания им привлекательного внешнего вида, но и чтобы защитить от ржавления, разъедания щелочами и кислотами. Хорошо полировке поддаются такие металлы, как латунь, бронза и медь. Нержавейку до зеркального блеска не получится довести, а вот придать ей матовый глянец – запросто.

Исходя из вышесказанного, можно утверждать, что полирование бывает двух типов – предварительное и окончательное. Предварительную полировку металлов применяют при механическом удалении неровностей, а окончательную – для создания идеально ровного и глянцевого финишного состояния металлической поверхностей и защиты её от неблагоприятных факторов внешней среды.

Достоинства электрополировки металла

Отдельной веткой полирования является электрополировка стали. Процедура оказывает благоприятное влияние на физико-химические, электрические и магнитные свойства металлических поверхностей, облегчая глубокую вытяжку и штамповку определенных металлов, а также увеличивает уровень их коррозионной стойкости. Этим объясняется широкое применение электрополировки при лабораторных исследованиях металлов и в промышленности.

Электрополирование имеет целый перечень преимуществ перед механической полировкой в отношении простоты, универсальности и скорости. К примеру, нержавеющую сталь механическими методами трудно полировать, так как это длительная и дорогостоящая операция. Электрополировка нержавейки же происходит на протяжении нескольких минут, является дешевой процедурой и позволяет получить поверхность с лучшими отражательными способностями.

Электрополирование уменьшает время обработки изделия по сравнению с механической технологией почти в 5 раз, хотя и повышает чистоту поверхности всего на 1 — 2 класса. При механическом полировании можно добиться высшей чистоты поверхности, однако процесс электрополировки незаменим при обработке изделий сложного профиля с внутренними полостями, деталей топливной системы дизелей и пружин, которые являются неудобными и сложными по форме для механической обработки.

Электрополировка является самым лучшим методом подготовки поверхности перед нанесением гальванического покрытия, потому что демонстрирует высокую прочность сцепления защитного покрытия с отполированной основой. Данную методику применяют для обработки деталей для улучшения скольжения материалов, которые соприкасаются с полированной поверхностью, к примеру, нитеводители в текстильных машинах, для заточки режущего инструмента при производстве мерительного инструмента.

Электрополирование, кроме устранения трудоемких и вредных механических операций шлифования и полирования, ликвидирует затруднения, которые вызываются твердостью или вязкостью полируемого изделия, и операции обезжиривания изделий, что крайне необходимы при механическом полировании. Высокая производительность процедуры при этом не зависит от твердости металла. Электролитической полировке одинаково хорошо поддаются алюминий и мягкая красная медь, закаленная цементированная сталь и инструменты из твердого сплава.

Недостатком является увеличенный расход электроэнергии. Некие неудобства связаны с тем, что практически каждый металл требует своего состава электролита. Продолжительность процесса зависимо от плотности тока достигает 20 — 30 минут. Обычно при таких манипуляциях снимается слой металла, что имеет толщину 2 — 5 мкм.

Электрополировка с использованием кругов

Для шлифовально-полировальной работы принято использовать специальные полировальные станки с валом электрического мотора, который с обеих сторон удлинен для закрепления полировального инструмента. Подобные станки имеют регулятор, который позволяет регулировать частоту вращения щеток и кругов в значительных пределах.

Полировальные диски

Изделия и детали, которые подлежат электрополировке, не должны иметь слишком глубоких рисок и царапин, потому что вывести их с помощью данной методики чрезвычайно трудно, а зачастую почти невозможно. Помните, чем мягче металл, который подвергается полировке, тем легче с него снять слой, но сложнее достичь однородной поверхности. Полирование твердого металла принято проводить с большим удельным давлением на обрабатываемую поверхность.

В качестве полировальных кругов применяют войлочные диски, диски из кожи, шерсти и хлопчатобумажных тканей. Для механического полирования берут щетки, изготовленные из щетины и латуни. Для подобного полирования дополнительно используют смеси или суспензии. Обычно для полировки металла необходимо два круга – войлочный диск для грубой полировки и тканевый для тонкой.

Войлочные полировочные диски для электрополировки нержавейки или алюминия представляют из себя несколько слоев войлока, которые имеют толщину до 4 сантиметров, скрепленных между собой клеем. Слои войлока при изготовлении шлифовочного диска плотно прижимают друг к другу и ставят под пресс.

После того, как они приклеятся, и клеящий состав высохнет, принято проделывать в середине круга отверстие. После этого круг закрепляют на валу электроточила при помощи двух гаек с шайбами. Подобный шлифовальный круг также легко закрепляется в патроне сверлильного станка или электродрели.

Матерчатый диск можно вырезать из хлопчатобумажной ткани, сукна, миткаля или бумазеи, после чего сшиваются слои диска вместе в несколько слоев. Сшитые круги нужно склеить между собой, оставляя по краю 3-4 сантиметра. Диск насаживают на патрон сверлильного устройства таким способом, как и крепился войлочный диск.

Рабочий процесс

Прижмите металлическую поверхность к вращающемуся диску, чтобы начать процедуру электрополировки в домашних условиях. Рабочую поверхность кругов при полировании рекомендуется периодически смазывать специальной полировальной смесью, причем в определенной дозировке.

Помните, что круг будет «салить» деталь при избытке смеси, при её недостатке круг быстро износится, а металл не получит желаемого блеска. Поэтому при смазывании полировальных кругов свободной от полировальной смеси оставляйте примерно четверть рабочей поверхности.

Эластичные круги должны вращаться и прижиматься к деталям с определенным усилием, сама полируемая деталь должна по отношению к кругу свободно передвигаться. Электрополировку с применением смесей можно осуществлять торцом или периферией круга. Перемещение изделий производят непосредственно особым приспособлением или рукой.

Частота вращения круга на полировальном станке составляет 2000—2800 оборотов в минуту. Полировальные станки с большой частотой вращения кругов используют, когда требуется значительное качество обработки. Для достижения зеркального блеска электрополировку алюминия осуществляют при более низких частотах.

Если изделия, которые предстоит подвергнуть воздействию полировки, имеют простую форму — плоскую или квадратную, то вы можете их обработать на универсальном электрическом станке,  где установлен полировальный круг прямого профиля. Для проведения грубой обработки предназначены твердые и жесткие круги, для тонкой — мягкие.

Твердые круги интенсивно полируют, но быстро засаливаются, особенно при обработке мягкого цветного и драгоценного металла или его сплава. Мягкие эластичные круги малоэффективны на предварительных операциях и способны деформироваться и расплющиваться при сильном прижатии к обрабатываемой детали.

Периодически отнимайте диск от металлической детали для оценки качества создаваемой полировки. Когда внешний вид металла вас удовлетворит, а деталь станет идеально гладкой, блестящей и ровной, можно остановить процесс. После этого повторите процедуру на тряпичном диске, который способен снять с поверхности металла остатки полировочного вещества.

Электрохимическая полировка

Электрохимическое полирование представляет собой процесс, который характеризуется химическими реакциями между обрабатываемым изделием и электролитом под действием электрического тока. Эта процедура приводит к уменьшению шероховатости и возникновению зеркального блеска.

Микро- и макро-полирование

Для проведения электрохимического полирования обрабатываемое изделие, которое является анодом, соединенным с плюсом источника тока, помещают в ванну с электролитом. Второй электрод – медные катоды. Благодаря специальному составу электролита для электрополировки и созданным условиям (формирование пленки повышенного сопротивления) фиксируется неравномерное растворение.

В первую очередь будут растворяться наиболее выступающие точки, вследствие чего уменьшается шероховатость, а потом исчезнет совсем, и поверхность детали станет блестящей и гладкой. Избирательное растворение подобных торчащих элементов протекает одновременно с получением блеска.

Процесс удаления больших выступов называют макро-полированием, а растворение малых неровностей — микро-полированием. Если эти два процесса протекают одновременно, то поверхность металла будет приобретать гладкость и блеск. Бывают ситуации, когда данные качества являются друг с другом несвязанными, то есть блеск достигается без сглаживания и наоборот.

В процессе электрохимической полировки на поверхности анода образуется гидроокисная или окисная пленка. Если она покрывает поверхность равномерно, то создаются условия, что необходимы для микро-полирования. Внешняя часть подобной пленки будет непрерывно растворяться в электролите.

Поэтому для успешной процедуры требуются условия, в которых существует равновесие между скоростями формирования окисной пленки и ее химического растворения, чтобы толщина пленки была неизменной. Наличие пленки подразумевает возможность совершения обмена электронами между полируемой деталью и ионами электролита без риска разрушения агрессивным электролитом металла.

Процесс макро-полирования зависит от наличия прианодной пленки, которая является более толстой в углублениях и тонкой на выступах. Подобная пленка способствует быстрому растворению выступов, потому что на них создается высокая плотность тока, а электросопротивление над ними будет меньше, чем над различными углублениями.

Эффективность действия прианодной пленки увеличивается с возрастанием ее внутреннего сопротивления. Электролиты, которые содержат комплексные соли или соли слабодиссоциирующих кислот, способны повышать сопротивление прианодной пленки.

Электролиты и растворители

На течение процесса электрополировки кроме прианодной пленки оказывают действие и другие факторы, такие как движение анода, что состоит в механическом перемешивании электролита. Электролиты некоторого состава способны нормально функционировать только при нагреве. Общее правило кроется в следующем: увеличение температуры способно снижать скорость нейтрализации и повышать скорость растворения пленки.

Значимыми факторами, которые влияют на течение процедуры электрохимической полировки, выступают напряжение и плотность тока. Зависимо от обрабатываемого металла и состава электролита принято вести полирование при режимах, которые соответствуют разным участкам кривой. К примеру, полировку меди в фосфорной кислоте проводят при режиме предельного тока без образования кислорода.

Самое большее распространение получили электролиты, изготовленные на основе серной, хромовой и фосфорной кислоты. Для увеличения вязкости раствора в него вводят метилцеллюлозу и глицерин. В качестве ингибиторов травления принято добавлять в электролит триэтаноламин и сульфоуреид.

Для очистки изделий после процедуры электрополировки принято использовать растворители, которые изготовлены на основе хлорированных углеводородов — перхлорэтилен и трихлорэтилен.

Эти вещества являются негорючими, их способность к удалению паст и жировых загрязнений с изделий выше, чем у этилового спирта или бензина. Изделия нужно загрузить в ванну, обработать мягкой волосяной щеткой, перегрузить в сосуд с нагретым нашатырным спиртом, где удаляться остатки паст и жир.

В качестве щелочного моющего средства применяют щелочи (едкое кали, едкий натр), поташ, соду и нашатырный спирт. В последние годы популярностью все больше пользуются моющие составы на основе всевозможных поверхностно-активных веществ. С успехом можно использовать ванны, в которых процесс очистки проводится в поле ультразвука, что существенно увеличивает производительность и качество очистки поверхности.

Ванны для электрополировки

Для электрохимического полирования принято изготавливать специальные ванны. Помните, что они являются очень опасными для здоровья, особенно при высокой температуре. Для полировки изделий из цветных и черных металлов, в частности из углеродистой стали, самым популярным остается универсальный электролит.

Его состав такой: ортофосфорная кислота (65%), серная кислота (15%), хромовый ангидрид (6%), вода (14%). Режим работы: температура около 70-90 градусов по Цельсию, напряжение на уровне 6-8 В, анодная плотность тока примерно 40-80 а/дм2, выдержка 5-10 минут.

Электрополировку нержавеющей стали — хромоникелевой и хромоникельмолибденовой принято проводить в следующем растворе: ортофосфорная кислота (65%), серная кислота (15%), хромовый ангидрид (6%), глицерин (12%), вода (13%).

Режим работы данного раствора: температура порядка 45-70 градусов по Цельсию, анодная плотность тока близко 6-7 а/дм2, уровень напряжения 4,5-6 В. Выдерживают деталь в такой ванне 4- 30 минут: для штампованных изделий достаточно 4-6 минут, для деталей после термической обработки или сварки 10-12 минут, для литых отпескоструенных изделий из стали — полчаса.

Для полирования изделий из алюминия или его сплава применяют хорошо зарекомендовавший себя электролит такого состава: ортофосфорная кислота (65-70%), хромовый ангидрид (8-10%), вода (20-27%). Режим работы: температура на уровне 70-80 градусов, в свежеприготовленном растворе плотность тока должна достигать 10-30 а/дм2, в насыщенном солями растворе — 10-20 а/дм2. Выдерживают деталь 5 минут и больше.

Для электрополировки деталей из дюралюминия необходим такой состав раствора: серная кислота (40%), ортофосфорная кислота (45%), хромовый ангидрид (3%), вода (11%). Режим работы: температура в пределах 60-80 градусов Цельсия, анодная плотность тока на уровне 30-40 а/дм2, уровень напряжения 15-18 В, выдержка – пара минут.

Таким образом, при необходимости электрополировки деталей в домашних условиях вы можете пойти двумя путями – изготовить специальное оборудование с валом электромотора и полировально-шлифовальными кругами или оборудовать ванну полирования и приготовить нужный для данного случая электролит. Что ближе – выбирать вам!

Полировка химическая — Справочник химика 21

    Химическое полирование в отличие от электрохимического не получило еш,е широкого применения в промышленности, так как с его помощью не удается достигнуть интенсивного блеска. Однако в тех случаях, где механическая полировка затруднена, а поверхность изделий не требует зеркального блеска (изделия из цветных металлов сложной формы и малых размеров), следует отдать предпочтение химическому полированию. [c.159]
    Химически чистое железо по внешнему виду напоминает платину, оно отличается большой способностью к полировке и вязкостью. Щар из чистого железа легко расплющивается без нагревания в тонкую жесть — без разрывов по краям. Ювелирные изделия из чистого железа очень похожи на платиновые. [c.348]

    Этим металлографическим методом можно определять не только число дислокаций, но и ориентировку поверхностей пластинок, вырезанных из кристалла, а также степень неоднородности кристаллов. Чтобы выявить дислокации на пластине германия, сначала ее шлифуют, затем тщательно очищают, подвергают химической полировке, например смесью концентрированной азотной кислоты (7,5 мл), 48%-НОЙ плавиковой кислоты (5 мл), ледяной уксусной кислоты (10 мл) и дистиллированной воды (1,2 мл). Полируют и травят под тягой с соблюдением правил безопасной работы. После полирования пластину отмывают дистиллированной водой и травят для выявления дислокаций, например, в травителе 00 млН О, 12 г КОН и 8 г КзРе(СК)в. [c.140]

    Блеск электролитических покрытий может быть достигнут путем механической, электрохимической или химической полировки. Однако при использовании этих методов безвозвратно теряется до 20% от веса покрытия, что приводит к значительному ухудшению защитных свойств покрытия кроме того, требуются дополнительные расходы на оборудование и материалы, электроэнергию, ра- [c.136]

    Обсуждение результатов и выводы. Автору неизвестны старые наблюдения образования подобных поверхностных дендритов серебра в процессе электролиза кристаллов при низкой температуре. Результаты описанных выше опытов позволяют утверждать, что такие дендриты образуются только в оптических плоских пластинках, полученных. методом, исключающим механическую полировку (химическое растворение). В присутствии трещин или поверхностных дефектов образуется лишь беспорядочная сетка из нитей серебра. Даже при температуре жидкого воздуха галогениды серебра не легко раскалываются вдоль плоскостей (100), что отличает их от щелочных галогенидов. Гиппель [5] наблюдал образование аналогичных систем дендритов на поверхностях кристаллов галогенидов щелочных металлов, полученных скалыванием по спайности. [c.97]

    Реальная поверхность кре.мния содержит весьма тонкий слой оксида кремния (1,0—1,5 нм), который образуется в ходе технологических процессов полировки монокристалла и очистки его поверхности от примесей при химическом удалении поверхностного слоя, нарушенного механической обработкой и окончательной промывкой монокристалла в растворителях и воде. При этом поверхностные атомы кремния оксидной пленки могут быть связаны с гидроксильными группами, кроме того, на поверхности физически адсорбируются молекулы воды. Аналогичная картина имеет место и на поверхности кристаллического оксида кремния— кварца. Исходя из этого химическая гомогенизация поверхности указанных материалов должна включать, с одной стороны, удаление физически сорбированной воды, а с другой — достижение максимальной степени гидроксилирования поверхности. Последнее оказывается одним из важнейших условии при использовании поверхности твердых веществ в качестве матрицы для осуществления на ней направленного синтеза, например, оксидных структур методом молекулярного наслаивания. Предельная степень гидроксилирования обусловливает максимальное заполнение поверхности элемент-кислородными структурными единицами, и, таким образом, вопрос стандартизации гидроксильного покрова поверхности при подготовке к синтезу является одним из важнейших, определяющим сплошность синтезированного методом молекулярного наслаивания слоя. [c.78]


    Задание. 1. Определить при помощи химического травления глубину нарушений, вызванных механической обработкой поверхности кремния. 2. Провести химическую полировку поверхности кремния. [c.106]

    Инфракрасная (ИК) спектроскопия используется в различных областях науки, и в каждой из них придается- этому термину различный смысл. Для химика-аналитика это удобный метод решения таких задач, как, например, определение пяти изомеров гексахлорциклогексана, качества парафина, смолы, полимера, эмульгатора в эмульсии для полировки, опознание страны, из которой вывезен контрабандный опиум. Физику ИК-спектроскопия представляется методом исследования энергетических уровней в полупроводниках или определения межатомных расстояний в молекулах. Она может быть также полезна и при измерении температуры пламени ракетного двигателя. Для химика-органика это метод идентификации органических соединений, позволяющий выявлять функциональные группы в молекулах и следить за ходом химических реакций. Для биолога ИК-спектроскопия — перспективный метод изучения транспорта биологически активных веществ в живой ткани, ключ к структуре многих естественных антибиотиков и путь познания строения клетки. Физикохимику метод позволяет приблизиться к пониманию механизма гетерогенного катализа и кинетики сложных реакций. Он служит дополнительным источником информации при расшифровке структуры кристаллов. В этих и многих других областях знания ИК-спектроскопия служит исследователям мощным средством изучения тайн вещества. Вероятно, справедливо будет сказать, что из всех инструментальных методов ИК-спектроскопия наиболее универсальна. [c.9]

    Электронно-лучевые приборы в течение первых 2 месяцев теряют товарный вид. Такие детали, как штырьки, кольца, корпуса, предварительно полированные, за это время значительно прокорродировали. Через год после начала испытаний кольца и корпуса из ковара с химической полировкой покрылись продуктами коррозии приблизительно на 85% всей поверхности. Никелевые покрытия по латуни Л62 в течение 6 месяцев оказались более коррозионностойкими по сравнению с коваром, но затем происходит разрушение поверхности примерно на 70%. [c.80]

    Химическое Т. применяют в технологии монокристаллов, стекол и поликристаллов (металлов, сплавов, полупроводников и др. неорг. материалов) для очистки от окалины и др. поверхностных загрязнений, выявления дефектов структуры и двойников, определения кристаллографич. ориентации, удаления нарушенных слоев, придания пов-сти определенных св-в (полировка, шлифовка, загрубление, изменение к.-л. характеристик), для повышения мех. прочности изделий, для изготовления рельефа или деталей определенной формы, в частности в планарной технологии полупроводниковых приборов, при изготовлении резонаторов, частотных фильтров, хям. сенсоров и т. п. [c.616]

    Если образец представляет собой полированный шлиф, покрытие можно легко удалить, подвергая образец одной из окончательных операций полировки (алмазным порошком размером — 6 мкм или порошком АЬОз с размером зерна — 1 мкм). Если поверхность образца шероховатая или плоский образец нельзя подвергнуть повторной полировке, для удаления покрытия следует применять химические методы. [c.215]

    Ожидать вообще какого-либо повышения чистоты препаратов при соединении компонентов не приходится, если не считать частных случаев, в которых незначительный эффект очистки может явиться следствием испарения при весьма высоких температурах. Поэтому следует стараться с самого начала применять металлы в возможно более чистом состоянии, т. е. использовать такие сорта или марки металлов, которые, будучи получены в промышленности или в лаборатории, содержали бы незначительное количество растворенных в них примесей (внутренние загрязнения). Внешние загрязнения, иапример пленки оксидов, можно удалить напильником и полировкой или химическим путем — травлением их соответствующими кислотами. На металлах, подвергаемых механическому измельчению в заводских условиях (порошок, стружка), часто остаются приставшие к ним остатки протирочных, понижающих трение смазочных веществ, которые приходится удалять при помощи органических растворителей, чтобы они не препятствовали образованию сплавов или не способствовали образованию карбидов. Воду и все растворители следует удалять из материалов путем их тщательного высушивания. [c.2143]

    Поверхность деталей оборудования должна подвергаться полировке и тщательной очистке, чтобы уменьшить эффективную площадь контакта с UFe и удалить следы смазки или других примесей. Здание для очистки и дезактивации оборудования [3.209, 3.237] содержит установки для химической очистки всех материалов перед их применением, а также установки для извлечения и регенерации радиоактивных материалов из оборудования, демонтированного с завода. [c.136]

    Для получения синтетической бирюзы, визуально сходной с природной сетчатой бирюзой, и для придания камню сходства с природной прожилковой бирюзой в исходный материал вводились специальные декоративные присадки. Это позволило получить синтетическую бирюзу, по физическим и химическим свойствам не уступающую природным образцам. Окраска полученной бирюзы ярко-голубая, иногда с голубовато-зеленым оттенком, образцы хорощо воспринимают полировку. Под микроскопом бирюза имеет вид мелкозернистого агрегата неправильных, угловатых и пластинчатых выделений, погруженных в изотропный субстрат. По структуре и типу зернистости она представляется близкой к плотной природной бирюзе. [c.252]


    Состояние поверхности металла. В зависимости от чистоты металла, способов его получения и обработки поверхность может быть загрязнена различными растворителями, смазками, поверхностными окислами, сложными окисными фазами. Все это резко снижает скорость и повышает температуру взаимодействия металла с водоро-дами, в некоторых случаях совершенно предотвращая его. Поэтому перед гидрированием металлическая поверхность должна быть очищена от загрязнений. Механические макропримеси на поверхности удаляются обработкой на станке, наждачной бумагой, полировкой, химическим и электрохимическим травлением, промыванием органическими растворителями. Однако такая обработка недостаточна из-за мгновенного окисления активной чистой поверхности металла. Кроме того, глубокие загрязнения невозможно удалить механическим способом без значительной потери металла. [c.10]

    Технологический процесс электрохимического полирования состоит из операций механической (шлифовка, полировка), химической (обезжиривание, травление) и электрохимической (электрохимическое обезжиривание) подготовки изделий, самого электрохимического полирования и последующей обработки полироваиных деталей (промывка, обработка в щелочном или бисульфатном растворе, прэмывка и сушка). Подготовительные операции те же, что и в гальваностегии (см. 77). Желательно иметь до электрополировки чистоту поверхности, соответствующей 8—10 классу электрохимическим полированием чистота повышается на два класса. [c.391]

    Нужно заметить, что такие общие замечания для котлов, работающих в сульфитной среде, сделанные безотносительно к исходному (до полировки) химическому составу стали плакирующего слоя двухслойной стали обследованных котлов и без данных по отсутствию в исходном плакирующем слое науглероженной поверхности, не могут служить для практического руководства при изготовлении крупногабаритных биметаллических варочных котлов. Этот вопрос нуждается в специальном изучении и исследовании, особенно учитывая постоянно повышающийся уровень отечественной технологии прокатки двухслойного металла и значительную трудоемкость процесса полировки больших поверхностей. [c.169]

    Предварительная закалка стеклянного изделия может пошл-сить его термостойкость в 1,5—2 раза. Значительно повышаег термостойкость огненная полировка, химическое травление. [c.66]

    Широкое распространение получила так называемая фосфид-ная теория [15, с. 133]. Бик при изучении влияния тритолилфос-фита на процесс граничного трения пришел к выводу, что под действием высоких контактных температур трения на металлических поверхностях образуется легкоплавкая эвтектическая х месь фосфидов металлов, которая способствует процессу химической полировки поверхности. Этот вывод подтвержден при изучении термического разложения- триалкилфосфитов при 250—260°С. Сначала триалкилфосфиты адсорбируются на поверхности трения, но при больших нагрузках и высокой контактной температуре разлагаются на более простые соединения — фосфорную кислоту, фосфин и непредельные углеводороды, причем фосфин затем взаимодействует с металлической поверхностью, образуя на ней пленку фосфидов металлов. [c.134]

    Итак, измеряется маслянистость просто — понижением трения, но взгляды на причины, обусловливающие маслянистость масел и механизм этого явления, весьма противоречивы. Ряд исследователей полагает, что полярные вещества (известные как добавки, повышающие маслянпстость), прочно адсорбированные и ориентированные на поверхности металла, являются защитой новерхности от износа. Другие же, как, например, К. С, Рамайя [43], считают это мнение несостоятельным, полагая, что вещества, повышающие маслянистость, снижают трение за счет химического действия на поверхность и полировки последней. [c.410]

    В случае химического сродства между атомами растворенного и o нoв roгo (Ре) элементов на поздних стадиях деформационного старения происходит образование частиц выделения. Образцы подвергались ц]лифовке, полировке и травлению в ц%-ном растворе ННОз в спирте. На металлографических снимках (рис. I), снятых с этих образцов, на полосах скольжения (а они образуются в результате движения дислокации) видны образования зародышей карбидных частиц. Эти структурные изменения, как известно [2], несомненно приводят к охрупчиванию металла труб при длительной эксплуатации. [c.137]

    Такое поведение прочности объясняется тем, что малые безопасные отпечатки приводили к образованию дефектов, не превышающих по размерам уже имеющиеся, возникающие при изготовлении стекла. Если же исходная поверхность подвергалась предварительной химической полировке, а следовательно, исходные поверхностные дефекты были удалены, то глубина безопасных отпечатков значительно сокраш,алась. [c.313]

    ПЕМЗА (лат. ритех) — пористая, губ-чато-ноздреватая вулканическая горная порода. Образуется во время вулканических извержений при быстром застывании кислых лав (68—70% 5102), насыщенных водяным паром и газами. Цвет П. в зависимости от содержания и валентности железа изменяется от белого и голубого до желтого, бурого и черного. Для П. характерна малая теп-ло- и звукопроводность, хорошая газопроницаемость. П. огнестойка и химически инертна. Применяётся как абразивный материал для полировки дерева и металлических изделий, в строительстве, стеклопроизводстве, в кожевенной и химической промышленности. Из П. изготовляют фильтры, сушильные аппараты, их используют как основу для катализаторов, добавки к цементам, в качестве наполнителей и др. [c.187]

    Перевод пробы в удобоанализируемую форму. К этому этапу относятся операции предварительного обогащения (флотация, магнитная сепарация) и последующей химической обработки (сплавление, растворение, выщелачивание, обжиг, хлорирование и т. д.), каждая из которых должна проводиться с учетом возможных потерь и дополнительного привнесения определяемого компонента в анализируемую пробу. В ряде методов, например в рентгенофлуоресцентном анализе, важную роль играет состояние поверхности анализируемых образцов. Во избежание больших ощибок, связанных с эффектами рассеяния и переизлучения на микротрещинах и иных неоднородностях поверхностных слоев, необходимо прибегать к особым приемам (сплавление, полировка, травление), обеспечивающим стандартизацию условий измерения. [c.19]

    Не менее важное значение для получения надежных картин травления имеет правильная обработка поверхности образца. Обычно кристаллы шлифуются и механически полируются, однако иногда уместна электролитическая полировка. Для выявления дислокаций в поликристаллических образцах карбида ниобия шлиф обрабатывался после химического травления в ванне с раствором [пН2504 + тНЫ0з + рНР]. Полученные ямки, плотность которых 10 см-2, образовывали характерные субграницы. При многократном травлении их расположение практически не изменялось. Часто П0 виду и расположению ямок травления можно определить направление дислокационных линий. Так, при исследовании поликристаллических образцов природного кварца методом гидротермального травления были обнаружены плоскодонные и пирамидальные ямки. Плоскодонные ямки соответствовали промежуточному положению дислокаций. Применяя послойное травление, можно определить пространственное распределение линейных дефектов. [c.160]

    Для некоторых электродов необходима дополнительная химическая или электрохимическая полировка. С этой целью в открытый стаканчик наливают полировочный раствор, опускают электрод и инертный катод. Свинцовый электрод полируют в растворе состава 80 мл бидистиллята, 315 мл СНдСООН (ледяная), 60 г Hз OONa при этом плотность анодного тока 0,1—0,15 А/см . После полирования электрод промывают большим количеством бидистиллята и ставят в установку. Электрод из индия полируют в растворе, содержащем 550 г ЫН45 Оз в 1 л концентрированной HNOз. Электрод затем промывают бидистиллятом. [c.252]

    Оксид Сг. О.) используется в качестве абразивного материала для тонкой полировки металлических изделий (паста ГОИ), поскольку он обладает высокой твердостью и может быть приготовлен в виде очень мелкодисперсного порошка, например, путем термического разложения (ЫН4)2Сг20,. Благодаря интенсивному зеленому цвету и химической инертности на воздухе СГ2О3 применяется также в качестве масляной краски (хромовая зелень). В качестве пигментов красок используют также хроматы свинца и цинка, а вольфрамовые бронзы служат пигментами лаков. Хромокалиевые квасцы или сульфат хрома (+3) используют в кожевенной промышленности для дубления кожи ( хромовая кожа), а также в качестве протравы при крашении. [c.349]

    Лаборатория,предназначенная для выполнения практикума, должна быть соответствующим образом оборудована. В ней необходимо организовать специализированные участки вакуумный участок с газовой горелкой для стеклодувных и кварцедувных работ участок травления с местной вытяжной вентиляцией термический участок, в котором сосредоточены печи для одно- и двухтемпературного синтеза, диффузии и других работ, требующих применения высоких температур участок механической шлифовки и полировки образцов участок физико-химических методов анализа, где расположены пирометрические установки, аппаратура для изучения давления диссоциации и т. п., а также участок физико-химических исследований и электрофизических измерений, где проводится изучение микроструктуры, измерение микротвердости, определение удельного сопротивления, термо-э.д.с., изучение вольт-амперных, вольт-емкостных характеристик и т. п. [c.4]

    Методика приготовления образцов. Образцы для приготовления иикрошлифов выбирают из той части слитка, которая представляет в данном исследовании наибольший интерес. Изготовление микрошлифа проводится в определенной последовательности. Шлифовкой выравнивают поверхность среза или излома. Эту операцию производят на абразивных кругах или шлифовальной бумаге с последовательно уменьшаюш,ейся зернистостью. При переходе от более грубой бумаги к более тонкой шлиф очищают каждый раз от наждачной пыли и поворачивают на 90 . Затем шлифуют на очередном номере наждачной бумаги до тех пор, пока не сотрутся следы предыдущей обработки. Обычно шлифовку проводят на 4—5 номерах шлифовальной бумаги. После тонкой шлифовки образец очищают от пыли, промывают и проводят механическую полировку (возможна также химическая или электролитическая полировка). Полировка также может быть осуществлена на специальном полировальном станке или вручную. Для этого на стекло кладут кусок фетра или диск станка обтягивают фетром (сукном), который смачивают полировальной жидкостью. Последняя представляет собой мелкодисперсные взвеси в воде одного из окислов А12О,,, СггОд, РеаО..) и т. п. При полировке не следует сильно нажимать на образец. Заканчивают полировать тогда, когда поверхность образца становится зеркальной, а под микроскопом не видны риски отшлифовки. После полировки шлиф промывают водой, обезжиривают спиртом, эфиром или ацетоном и высушивают. [c.50]

    Травление образцов увеличивает контраст между фазами, обнаруживает бловдость в структуре, позволяет охарактеризовать взаимное расположение отдельных зерен. Выбор травителя определяется обычно экспериментально на основе химической природы составляющих фаз. Существует несколько способов нанесения травителя на шлиф. При одном из них полированную поверхность погружают в сосуд с травите-лем. При этом необходимо перемешивание, чтобы травление происходило равномерно и продукты травления не оседали на шлифе. Этот метод требует большого расхода реактивов. При других способах травящие реагенты наносят из капельницы на полированную поверхность или втирают в нее ватой. Время действия травителя определ51Ют опытным путем, просматривая шлиф под микроскопом. Визуально это определить нельзя, так как некоторые сплавы сохраняют блестящую поверхность и в травленном виде. Недотравленные образцы снова полируют в течение 1—3 мин, а затем травят более продолжительное время. Если шлифы были приготовлены заранее, то перед травлением их поверхность активизируют кратковременной полировкой. Приготовление шлифов для изучения микротвердости производится таким же образом. Микротвердость измеряют на травленных образцах, причем выбирают такой травитель, который характеризуется меньшей скоростью взаимодействия с поверхностью образца. [c.51]

    Химическая полировка кремния. Травлению для выявления дислокаций должна обязательно предшествовать химическая полировка, в процессе которой удаляется поверхностный слой и получается зеркальная поверхность, на фоне которой четко выявляется дислокационная сгруктура монокристалла кремния. Полирование поверхности можно проводить в указанных травителях в течение 40—50 с. Можно использовать боле е мягкий травитель с добавлением уксусной кислоты состава HNOз HF СН3СООН = 3 2 2. Травление проводить Е тёчённе 2—3 мин. Образцы после травления тщательно промывают дистиллированной водой и высушивают. [c.107]

    Двуокись — глушитель эмалей, придает им белый цвет и непрозрачность. Эмали с 4% ггОа высокостойки против действия растворов и щелочей при повышенной температуре. Используется в производстве высококачественных оптических, термостойких, химически стойких стекол и хрусталя. Применяется в производстве радиокерамики. Тонкодисперсная (до 0,3 мк) используется для полировки оптических стекол и подложек в производстве эпитаксиальных полупроводниковых слоев [72, 73]. [c.307]

    Величина, внешнего перемагничивающего поля, при котором происходит зарождение нового домена в ферромагнетике, так называемая коэрцитивная сила (см. гл. VI), чувствительна к совершенству и размерам образца. У чистого железа коэрцитивная сила обычно составляет 0,01—1 Э. Теоретическая же величина при 25° С равна 560 Э. У толстых ЙК она не отличается от коэрцитивной силы обычных материалов. В совершенных участках монодом(енного НК железа она оказалась равной 504 Э, что лишь на 10% ниже теоретической величины. Коэрцитивная сила непостоянна вдоль длины образца и изменяется при нагреве, сопровождающемся изменением его формы, а также после химической полировки. [c.498]

    Хорошо известно, что приготовление полупроводниковых электродов не обходится без химического или электрохимического травления [6]. Его основная цель удалить с полупроводника поверхностные загрязнения и дефекты и в первую очередь — так называемый нарушенный слой, возникающий на образце в результате его механической обработки (резка, шлифовка, полирование) и содержащий множество структурньгх макро-и микродефектов, искажающих присущие данному полупроводнику электрические свойства. К сожалению, для алмаза не существует удобного способа химического травления. (Правда, в нем обычно не возникает особой нужды, потому что полировка алмаза может проводиться без применения абразива и, по-видимому, не сопровождается образованием нарушенного слоя и ухудшением полупроводниковых характеристик поверхности алмаза. Алмаз полируют на чугунном круге под действием развивающегося нагрева поверхность алмаза графитизируется, а графит испаряется.) [c.26]

    Образец с припоем помещали в специальную установку, обеспечивающую нагрев, освещение и горизонтальное положение образца. Образец размером 40 X 40 X 3 из меди М1 был фрезерован по краям и правлен на прессе. В центре образца по стороне 40 X 40 снизу сверлили глухое отверстие для горячего спая термопары. Поверхность образца обрабатывали наждачным полотном (№ 280 перпендикулярно к направлению съемки), травлением (в 10%-ном водном растворе персульфата аммония) и полировкой. Перед загрузкой в печь поверхность образца обезжиривали и на нее помещали припой в виде компактного куска, объемом 64 и 300—400 мм флюса. При загрузке в печь образец укладывали на подложку из нержавеющей стали, расположенную на уровне съемки и нагретую до температуры пайки. Температуру образца замеряли хромель — алюмелевой термопарой. При температуре несколько ниже температуры начала плавления припоя включали кинокамеру и на секундомере фиксировали начало съемки. Контактный угол смачивания и линейный размер капли в процессе растекания определяли при проектировании кинопленки на экран (X 6). По времени, фиксированном на секундомере, и записи температуры определяли температуру в контакте медной пластины и припоя в различные моменты его растекания. Для исследования были выбраны три припоя РЬ (С-000), практически не взаимодействующий с медью и цинком, вытесняемым из реактивных флюсов 8п (ОВЧ-000)— способное к химическому взаимодействию с медью и контактно-реактивному плавлению с цинком припой П0С61 эвтектического состава (61% 8п, РЬ — остальное, Гпл = 183° С), слабее взаимодействующий с медью, чем олово. [c.81]

    Ковар, защищенный никелевым покрытием 15 мкм. а также латунь марок Л62 и Л68, защищенная гальваническим никелем 12 мкм и более, с последующей пропиткой гидрофобной жидкостью ГКЖ94, анодированный алюминий с последующей пропиткой хромпиком и церезином в субтропиках обладают достаточной стойкостью. Изготовление электронно-лучевых приборов из сплава 29НК (ковара) для субтропического климата является неприемлемым. Все детали, изготовленные из сплава 29НК с предварительной химической полировкой, за 7 месяцев испытаний подверглись сильной коррозии (70—80% поверхности).  [c.81]

    Основные компоненты зубной пасты следующие абразивные, связующие, загустители, пенообразующие. Абразивные вещества обеспечивают механическую очистку зуба от налетов и его полировку. В качестве абразивов чаще всего применяют химически осажденный мел СаСОз. Установлено, что компоненты зубной пасты способны влиять на минеральную составляющую зуба и, в частности, на эмаль. Поэтому в качестве абразивов стали применять фосфаты кальция СаНР04, Саз(Р04)2, Са2Р20г, а также малорастворимый полимерный метафосфат натрия (ЫаРОз) с. Кроме того, в качестве абразивов в различных сортах паст применяют оксид и гидроксид алюминия, диоксид кремния, силикат циркония, а также некоторые органические полимерные вещества, например метилметакрилат натрия. На практике часто используют не одно абразивное вещество, а их смесь. [c.104]

    Невозобновляющаяся поверхность электрода легко загрязняется продуктами электродной реакции, поэтому для получения нравильньк и воспроизводимьк результатов ее нужно периодически очищать. Иногда очистку необходимо проводить перед регистрацией каждой вольтамперограммы. Пригодны механические (полировка тонкой наждачной и фильтровальной бумагой), химические (обработка кислотой или каким-то другим реагентом) и электрохимические (выдерживание электрода в течение некоторого времени нри высоком положительном или отрицательном потенциале) методы очистки. Лучший способ выбирают эмпирически. По- [c.182]

    Для получения спектра НПВО образец прижимается к рабочей поверхности призмы или элемента многократного отражения (рис. 4.7,6), через которую излучение посредством специальной оптической системы направляется в спектрофотометр. Призма изготовляется из материала с высоким показателем преломления, такого, как Ag l, KRS-5 или Ge (табл. 4.1). Материал призмы должен быть прозрачным при толщине до нескольких сантиметров, прочным, поддаваться полировке до высокого класса и химически инертным. [c.100]

    Этот процесс может использоваться как завершаюш,ая стадия очистки для полировки или, напротив, как первая стадия осаждения фосфора в зависимости от размеров пруда и количества добавляемых химических веществ. Почвенные пруды типа показанного на рис. 10.20 функционируют как большие вторичные отстойники для химических флокул, образовавшихся при добавлении химических веществ. Если такой пруд достаточно большой, то он будет действовать как пруд с водорослями. В таком случае добавление химических осадителей в поступающий в него сток может не понадобиться. Однако может возникнуть необходимость в проведении химического осаждения для отделения водорослей от воды на выходе из пруда. [c.412]

    Известно несколько способов травления кристаллов ИАГ в смеси газов 5р4 и 5Рб, химическая полировка и травление кри сталлов в смеси серной и ортофосфорной кислот при температура 473—573 К. Последний процесс характернзуетсй выделением вред ных паров кислот. Кроме того, во избежание обезвоживания орто-фосфорной кислоты и ее перехода в пирофосфорную травление проводят в присутствии паров воды, что усложняет технологический процесс. [c.222]


Химическая полировка поделочных, ограночных камней и стекла

Сарбаева Н. В., Стрюк В. В., Никитин М. К.

Химическая обработка поверхности камня является одним из прогрессивных методов, который позволит перейти от малопродуктивной ручной механической обработки к массовой механизации.

Химической обработкой неметаллов серьезно начали заниматься в XIX веке. В 1898 году С. П. Петухов [1] писал о широких возможностях художественного оформления стеклянных изделий способом кислотной обработки и указывал на большую экономию времени и рабочей силы, если использовать подобную технологию в промышленности.

В 1908 году В. Цвейг делает сообщение о химической об¬работке стекла растворами плавиковой кислоты и ее солями для глубокого и светлого травления. Работы по выяснению механизма химической полировки стекла [2, 3] ведутся до настоящего времени.

Описанные в литературе процессы химической полировки камней из стекла основываются на взаимодействии обрабатываемого материала со смесью плавиковой и серной кислот. Все компоненты стекла вступают в химические реакции с веществами полирующей смеси [4].

Основная реакция стекла — взаимодействие кремнезема с плавиковой кислотой

В результате этой реакции образуется летучий тетрафторид кремния, который в основном удаляется из зоны реакции. Но одновременно идет и конкурирующая реакция

В условиях реальной системы SiO2 — HF — H2O в зависимости от относительных концентраций компонентов и температуры возможно прохождение большого числа реакции с образованием разнообразных фторидов кремния в разной степени гидратированных с частичным замещением в молекулах атомов фтора на атомы кислорода. Эти сложные равновесия сейчас успешно изучаются физико-химическими методами (например, методами ядерного магнитного резонанса).

Катионы, входящие в состав силикатов, также реагируют с полировальными растворами, образуя растворимые и нерастворимые соли KF, K2SiF6, CaF2, CaSiF6, PbF2,PbSiF6.

Кроме того, образуются сульфаты и гидратированные силикаты этих металлов. При последних реакциях вновь высвобождается фтористый водород.

Суть технологического процесса химической полировки шлифованной поверхности состоит в съеме материала с вершин неровностей и создании вязкого защитного слоя в углублениях. Этот процесс в равной степени относится и к электрохимическим процессам полирования различных металлов [5,6,7,8].

Плавиковая кислота и ее соли в сочетании с другими реагентами позволяют разрабатывать методы полировки большой группы силикатов и алюмосиликатов — кварц, горный хрусталь, топазы, аметисты, полевые шпаты и т. д..

А. Скропышев и А. Кукуй [9] разработали способ химической полировки поверхности кристаллов и пластин исландского шпата. Травление ведут сначала смесью муравьиной и уксусной кислот, затем соляной кислотой. Предложенный процесс дает поверхность высокого качества, обеспечивает хороший выход кондиционного сырья и высокую производительность.

Следует отметить, что изучение химизма процесса полировки дает возможность поиска путей обработки и других типов камней, в том числе и таких, у которых кристаллическая решетка образована окислами металлов (например, корунд).

Здесь следует использовать богатый опыт аналитической химии, в которой разработаны многочисленные методы переведения нерастворимых минералов в растворимые соли с помощью водных растворов при разнообразных плавнях [10].

В качестве плавней успешно используются хлоридно-азотнокислые и фторидно-азотнокислые аммонийные соли [11], бура и борная кислота, пиросульфаты и пирофосфаты щелочных металлов [12].

Применительно к минералам кварцевой группы нами были испытаны некоторые из этих реагентов, причем в ряде случаев были получены положительные результаты.

ЛИТЕРАТУРА

1. Петухов С. П. Стеклоизделие. Спб. РИККЕР, 1898.

2. Дятлов О. Химическая полировка стекла. М., 1968.

3. Хайт О. Д. Отчет по теме X «Разработка составов полирующих растворов силикатных стекол». НИА Л.З.Х.С.Л., 1970.

4. Salzle Е. Способ полировки изделий из свинцового хрусталя. Патент ФРГ, кл.32в, 15/02 (СОЗс, 15/02) № 189681, заявл. 26.10.63, опубл. 9.10.69.

5. Попилов Л. Я., Зайцева Л. П. Электрополирование и электротравление металлических шлифов. М. Издательство литературы по черной и цветной металлургии, 1955.

6. Лайнер К. И. Электролитическая полировка и травление металлов. Машгиз, 1947.

7. Левин А. И. Электролитическое полирование металлов. Труды Уральского индустриального института Сб. 27. Машгиз, 1947.

8. Богорад Л. Я. и др. Электрохимическая полировка металлов. Лениздат, 1951.

9. Скоропышев А. В., Кукуй А. Л. Способ полирования поверхности кристаллов, Авт. свид. № 280789, СССР, кл. 32в, 25/06 заявл. 28.06.68 (№ 1252293/23-26), опубл. 3.09.70 г..

10. Гиллебранд В. Ф., Лендель Г. Э. и др. Практическое руководство по неорганическому анализу, М., Госхимиздат, 1967.

11. Исаков П. М. Качественный анализ руд и минералов методом растирания порошков М., Госгеолиздат, 1953.

12. «Анализ минерального сырья». Под ред. Кинтович Ю. Н. Морачевского Д. В. Л., Госхимиздат, 1956.


Николаева Л. А., Цейтлин Я. Е., Хайт О. С.

Общепринятая теория химической полировки стекла рассматривает этот процесс как растворение «выступов» шлифованной поверхности, в то время, как «впадины» шлифовальной поверхности не разрушаются из-за присутствия защитного слоя, который состоит из продуктов разрушения стекла полирующей смесью и смывается водой в промывочной ванне. Но наблюдения показывают, что происходит разрушение и «выступов» и «впадин». Кроме всего этого общепринятый механизм процесса химической полировки не в состоянии объяснить такие виды брака как отложение солей на гранях и разъедание «огневой» поверхности, так называемая «рябь».

Растворы, предназначенные для химической полировки стекла, приготавливаются из 40% HF и 92% H2SO4 и H2O. Растворы HF и H2SO4 при соединении друг с другом не являются индифферентными, а оказывают друг на друга химическое и термодинамическое воздействие. Ланге [1] указывает, что при взаимодействии концентрированной H2SO4 и 37% HF образуется значительное количество фторсульфоновой кислоты. При этом фторсульфоновая кислота достаточно хорошо смешивается с H2SO4, давая:

Соли фторсульфоновой кислоты в кислых растворах разлагаются очень быстро и в большинстве своем хорошо растворимы по сравнению сернокислыми и фтористыми солями.

Образование фторсульфоновой кислоты и аниона HF2 в системе HF — H2SO4 — H2O объясняет разъедание огневой поверхности, свежеприготовленными водными растворами кислот, так как ванны для химполировки составляются из 40% HF и 92% H2SO4, т. е. в оптимальных концентрациях для образования HSO3F, соли которой хорошо растворимы как в самой полирующей смеси, так и в промывочных водах, а это дает свободный доступ аниона F и HF к незащищенной поверхности стекла, чем и приводит к ее разъеданию («рябь») .

В процессе проведения химполировки свежеприготовленный раствор перемешивается с отработанным раствором, а это приводит к тому, что оптимальные соотношения для образования фторосульфоновой кислоты нарушаются, так как отработанные смеси содержат 54 — 56% H2SO4; 1,5 — 2% HF (весовой), остальное вода и фторсульфоновая кислота, разрушающаяся, очевидно, не полностью, так как равновесие подвижное. При этом происходит следующая реакция:

и затравка поверхности прекращается, так как прекращается образование хорошо растворимых в воде и полирующем растворе солей фторсульфоновой кислоты, и, следовательно, свободный доступ анионов к незащищенной поверхности.

Многие исследователи не находят объяснений явлению плохой химической полировки при замене H2SO4 другими минеральными кислотами и сводят этот вопрос к тому, что H2SO4 лучше смывает защитный слой и способствует увеличению общей кислотности раствора [2]. Но тогда становится необъяснимым ухудшение процесса полировки при добавлении сильной в кислотном отношении HNO3. Это объяснить можно прежде всего тем, что практически все минеральные кислоты вступают во взаимодействие с HF и дают промежуточные продукты, которые при взаимодействии со стеклом способствуют затравке поверхности или отложению солей.

Таким образом, полирующая смесь, приготовленная из 40% HF и 92% H2SO4 с добавкой H2O состоит из следующих компонентов:

которые находятся в подвижном равновесии и в зависимости от стадии процесса могут появляться или практически полностью исчезать, оказывая существенное влияние на процесс и качество химической полировки.

Таблица 1

Валентность Радиус иона,
оА
Координационное
число
Прочность связи,
ккал/моль
Pb 2
2
1,26 2
4
73
36
Zn 2
2
0,83 2
4
72
36
Mg 2 0,74 6 37
Ca 2 1,04 8 32
Na 1 0,98 6 20
K 1 1,33 9 13
Si 4 0,39 4 106
B 3
3
0,20 3
4
119
89
Al 3
3
0,57 4
6
101 — 79
Ba 2 1,38 8 33

Легкость растворения силикатных стекол будет определяться энергией связи Si—О—Si, Ме—О—Si, которая определяется валентностью, координационным числом, ионным радиусом, поляризационной способностью и свойствами растворителя.

Наиболее легко будут полироваться стекла, содержащие ионы свинца, цинка, магния, кальция, натрия, калия, бария, не входящие в структурную решетку. Таким образом, исходя из химического состава стекла и предположений о его структуре и энергии связей, можно заранее прогнозировать возможность процесса химической полировки.

Возможность и качество химической полировки находятся в непосредственной зависимости от строения стекла, его химического состава, свойств полирующего раствора и физико-химических явлений происходящих на границе стекло — раствор. Для некоторых видов стекол (например, кварцевых) процесс химической полировки неприменим. Полированная поверхность стекла с физической точки зрения характери-зуется коэффициентом пропускания, который зависит от характера поверхности. Чтобы этот коэффициент пропускания был максимальным, необходим равномерный съем на глубину по всей поверхности, иначе произойдет матирование или травление стекла.

Для пояснения этого положения рассмотрим как происходит разрушение стекла полирующим раствором. Для примера возьмем элемент структуры в плоскостном изображении, при этом имея в виду ее трехмерность

Для упрощения будем считать, что в полирующем растворе содержатся только Н+, F, SO4, Н2О. В первую очередь будет происходить разрушение более слабых связей типа Ме—О—Si по реакции

при этом, в зависимости от Пр и концентрации катионов в стекле, перешедших в раствор, и анионов F и SO42- в самом растворе, могут образоваться соли фтористые, сернокислые или обе вместе. Возможность образования кремнефтористых солей крайне мала, так как pH раствора значительно меньше 7, а это приводит к моментальному гидролизу.

Анализы солей подтверждают высказанное положение. Рентгенофазовый анализ солей в растворе (в полирующей смеси) и на поверхности изделий, изготовленных из стекла, состава (в вес %)

SiO2 — 63,5 K2O — 14 BrO3 — 1
СаО — 0,5 Na2O — 2 ZnO—1
PbO —18

с высокой степенью надежности констатирует наличие PbSO4, PbF2, ZnSO4, ZnF2, K2SO4, KF, CaF2, CaSO4x2H2O и полное отсутствие кремнефторидов. Таким образом, общепринятое положение о том, что роль H2SO4 сводится к превращению фторидов в сульфаты, не подтверждается как теоретически, так и экспериментально. Возможность образования кремнефторидов, на которую довольно часто ссы-лаются [2, 3], ничтожна мала. Последнее подтверждается и литературными данными [4] о неустойчивости кремнефторидов в сильно кислой среде.

Реакция (1) может идти и по другому пути в случае нахождения в составе стекла катионов с высокой поляризующеп способностью (например Pb++). В этом случае возникает возможность образования водородной связи по схеме

Реакции I и II приводят к тому, что в состав кремнекислородного тетраэдра внедряется анион F, катионы стекла переходят в раствор и происходит разрыв связей типа Ме—О—Si. В многовалентных окислах уменьшается степень связанности между отдельными группами.

Внедрение аниона F в состав кремнекислородного тетраэдра увеличивает степень ионности связи на 20%, так как по данным Паулинга [8] электроотрицательность O и F составляют соответственно — 1,48; 1,97.

Увеличение степени ионности связи приводит к перераспределению электронной плотности внутри кремнекислородного тетраэдра

что приведет к разрыву мостиковой связи с образованием

и конечными продуктами разрушения H2O и SiF4.

Таким образом, реакции I, И, III приводят к образованию солей катионов стекла с анионами полирующего раствора и SiF4 которые генетически не связаны с массой стекла. Именно отсутствие генетической связи солей и SiF4 с массой стекла даст возможность смыть эти соли с «вершин», частично из «впадин» и с «огневой» поверхности.

Существенным подтверждением хода реакции по I, II, III является анализ ряда растворов, состоящих из HF—H2SO4—H2O, которые в зависимости от содержания HF и H2SO4 применяются как для проведения процесса травления, так и для процесса полировки (вес %).

Таблица 2


п/п
HF H2SO4 H2O Примечание
1 2 — 3,0 62—64 36—33 Хорошее качество полировки
2 9—11 45—47 46—42 Плохое качество полировки
3 26 39 34 Травление

По мере уменьшения содержания H2SO4 и увеличения содержания HF в растворе идет процесс от полировки к травлению. Существует соотношение H2SO4 / HF, которое характеризует прохождение процесса от полировки к травлению.

Если выразить отношение H2SO4 / HF через молекулярные отношения, ряд будет выглядеть (для усредненных составов):

Этот пересчет еще более наглядно показывает, что роль H2SO4 не может сводиться к превращению фторидов и кремнефторидов в сульфаты, так как для этого нет необходимости в таком избытке H2SO4.

Анализ отработанных ванн показывает, что в процессе химической полировки, H2SO4 затрачивается на проведение процесса значительно больше, чем требовалось бы для перевода фторидов в сульфаты. Если же учесть, что никаких переводов не существует, а процесс идет в зависимости от достижения произведения растворимости, такой избыток вообще становится необъяснимым.

Таблица 3

HF H2SO4
Исходный состав 3% 64%
Отработанный состав 1,5% 56%

Процесс химической полировки идет удовлетворительнопри H2SO4 / HF =0,86—11,6, улучшаясь по мере увеличения величины отношения. Основным видом брака в интервалах чисел 0,86—5 являются несмываемые соли. Причем соли, образующиеся на полируемой поверхности, нерастворимы в кислотах и промывочных ваннах, в отличие от солей граничного слоя, получающихся в результате сложного процесса разрушения на границе стекло — полирующий раствор. Отсюда можно сделать вывод, что они генетически связаны с основной массой стекла и, очевидно, через неразрушенные мостиковые связи. По мере увеличения концентрации H2SO4 в растворе от 5 до 11,6 количество генетически связанных солей уменьшается, и при отношении 10—11,6 практически не наблюдается, несмотря на то, что количество HF в растворе уменьшается. Это прямое доказательство непременного участия его в решении мостиковой связи, путем образования водородной связи.

Выше уже отмечалось, что в результате действия полирующего раствора на поврехности стекла образуются фториды-бифториды, сульфаты, вода и SiF4. SiF4 энергично взаимодействует с H2O, давая

Таким образом, в процессе химической полировки плави¬ковая кислота, или точнее — анион F, необратимо затрачивается только на образование солей и частичное уле¬тучивание в виде SiF4 или HF, а при разрушении кремнекислородного каркаса она служит лишь катализатором процес¬са, в то время, как H2SO4 расходуется невосполнимо на образование солей и воды.

ЛИТЕРАТУРА

1. Lange Z, Unorg Chem. 215, 321 (1933).

2. Китайгордский И. И., Качалов Н. П., Варгин В. В, и др. Технология стекла. М., Госстройиздат, 1961.

3. Дятлов О. М. Химическая полировка стекла. М., 1968.

4. Паулинг Л. Природа химической связи, М.—Л., Госхпмиздат, 1947


Полировка металла, полировка нержавейки

Среди всего многообразия услуг по металлообработке следует отдельно выделить процесс полировки поверхности. Что же это такое? И для чего применяется?

Полировка металла – это обработка поверхности металла, применяемая для удаления мелких дефектов с поверхности для придания металлическому изделию презентабельный, а зачастую и декоративный вид.

На сегодняшний день полировка пользуется большой популярностью среди потребителей. Этому способствует сразу несколько факторов.

Во-первых, ею заканчивается практически любая процедура обработки металла, потому, что, как правило, требуется зачистка поверхности от шероховатостей и микронеровностей.

Во-вторых, в некоторых случаях металлическая поверхность приобретает зеркальный блеск, и такой услугой с удовольствием пользуются дизайнеры помещений, архитекторы зданий, производители рекламной и сувенирной продукции.

Поскольку услуга эта довольно востребована, то и исследования в этой области достаточно многочисленны. Так, уже сегодня, существует несметное количество способов полировки:

  1. Механическая;
  2. Химическая;
  3. Электрохимическая.

Более подробно мы остановимся на механической полировке, поскольку именно она считается самой эффективной и популярной. Широкую популярность она приобрела благодаря тому, что позволяет добиться поверхности зеркала на металле. Осуществляется такой процесс с использованием специальных паст. Состав паст может быть различен, часто встречается в них окись алюминия или железа, мел, доломит или другие абразивные частицы.

Следует знать, что разные стали по разному поддаются процессу полировки. Например, нержавейка обладает плохой теплопроводностью и высокой твердостью, поэтому наиболее трудно поддается обработке. Сплавы цветных металлов, наоборот, в большинстве своем очень мягкие и обрабатывать их значительно проще. От этого фактора зачастую зависит и цена на услугу. Чем сложнее поверхность, тем выше стоимость услуги.

Компания Армметалл оказывает услуги по полировке любых поверхностей металла в короткие сроки и отличного качества!

Химическая полировка — обзор

13.4 Процесс полировки

Полировка — одна из старейших производственных технологий, используемых в качестве операции сглаживания поверхности; в основном он заключается в удалении или сглаживании линий шлифовки или притирки, царапин и других дефектов поверхности с целью уменьшения шероховатости поверхности. Хотя есть много операций, чтобы сделать поверхность гладкой, полировка остается лучшим методом для получения наилучшей поверхности. Высокая точность и сверхточная технология — неотъемлемые составляющие современной полировки.

Традиционно полировка подразумевала получение наилучшего результата без учета формы и точности формы. Его также практиковали для удаления повреждений (таких как микротрещины, пустоты и т. Д.), Вызванных предыдущими производственными операциями, такими как шлифование.

Функция полировки плоскопараллельной полировальной машины изображена на рисунке 13.8.

Рисунок 13.8. Принцип двухколесной полировки с управляемыми деталями.

(Klocke et al., 1997)

При обычной полировке окончательные характеристики поверхности определяются механическими механизмами, следовательно, важно использовать абразив более твердый, чем полируемый материал, чтобы получить характерные уровни шероховатости <1 мм.Когда требуется качество поверхности менее 0,1 мм, применяются сверхточные методы полировки. При этом абразив должен быть мягче материала заготовки; химические и химико-механические методы полировки могут использоваться для удаления материала и повышения шероховатости поверхности (Klocke et al., 1997).

Основные механизмы удаления, царапины и микротрещины, характеризуются абразивными зернами, которые временно внедряются в относительно мягкий полировальный круг (Рисунок 13.9). Глубина проникновения зерна в поверхность детали вызывает явления упругой и пластической деформации. При увеличении глубины проникновения возникают микротрещины и микротрещины.

Рисунок 13.9. Полировка ровной поверхности.

(Klocke et al., 1997)

Невозможно предотвратить появление царапин при традиционной полировке, поскольку абразив всегда содержит зерна разных размеров. Эту проблему можно решить, изменив метод полировки.

На рисунке 13.10 показаны факторы, влияющие на операцию полировки.Очень важно, чтобы соответствующие параметры, выбранные для технологической операции, были связаны с параметрами, относящимися к материалу заготовки.

Рисунок 13.10. Параметры, влияющие на процесс полировки.

(Klocke et al., 1997)

Основное различие между полировкой и притиркой заключается в цели, а не в процессе. По этой причине нет необходимости в высокой скорости съема материала. Цель полировки — добиться желаемого качества поверхности. В то время как при притирке получается серая неотражающая поверхность, при полировке образуется светоотражающая или блестящая поверхность.Степень отражательной способности зависит от типа используемого процесса. Типичные процессы включают полировку твердыми и мягкими подушечками, полировку алмазным абразивом / композитными пластинами и полировку оптического шага.

Процесс полировки проводится после притирки и предназначен для сглаживания поверхности при сохранении точности формы, полученной ранее при притирке. Для выполнения требований процесса полировки можно использовать как мягкие полировальные инструменты, так и мелкие абразивные зерна.При полировке используются относительно низкие давления. Различия между притиркой и полировкой заключаются в размере абразивных зерен и способах их удержания.

Процесс полировки основан на принципе нанесения мелкого абразивного порошка на полировальный инструмент с относительно медленным движением между заготовкой и инструментом для уменьшения шероховатости поверхности детали. Обработка происходит за счет эффекта тонкой царапины, который достигается за счет очень тонких надрезов в заготовке за счет упругих и пластических зерен, удерживаемых в мягком полировальном станке.При притирке не возникает крошечных трещин. Полировка создает очень мелкие неровности на обработанной поверхности и небольшой обработанный слой. Вот почему при полировке можно получить более высокую точность размеров и формы и большую гладкость поверхности, чем при притирке.

Чтобы минимизировать повреждение поверхности, требуются щадящие условия полировки; следует использовать небольшое усилие, а абразив не должен быть значительно тверже обрабатываемого материала.

Можно использовать различные полировальные станки, которые имеют почти такую ​​же конструкцию, что и притирочные устройства (при полировке часто используется та же настройка, что и притирка).Основное различие в оборудовании состоит в том, что там, где притирочная пластина обычно изготавливается из чистого металла для обеспечения твердости и жесткости, подушка из мягкого материала, такого как полимер, закрывает полировальную пластину. Например, чугунную притирочную плиту можно заменить диском из бронзы или алюминия для полировки. Как и притирка, при полировке используются абразивные материалы все меньшего размера для получения чрезвычайно чистой поверхности.

Обычная техника полировки включает использование мелкого абразива в жидком носителе на полировальной подушке.Таким образом можно сгладить шероховатую поверхность с неровностями, видимыми невооруженным глазом (Ong and Venkatesh, 1998). В отличие от притирки, носитель выбирается больше для смазывания, чем для охлаждения и удаления стружки. Это связано с низкой скоростью съема материала и стремлением к превосходной чистоте поверхности. При полировании возникают те же проблемы с целостностью поверхности, что и при притирке, но из-за мелкого абразива и отделки поверхности мертвый слой очень тонкий.

В промышленности используется несколько методов полировки.Их можно разделить на три важные категории:

Полировка с близким контактом (шаг).

Полуконтактная полировка (обычная механохимическая полировка кремниевых пластин).

Бесконтактное полирование (шлифовка, эластичная эмиссионная обработка).

Изменяя тип контакта (с близкого контакта на бесконтактный), можно изменить механизм полировки с механического на химический (Komanduri et al., 1997).

Операции полировки могут происходить только за счет механического воздействия или только за счет химического воздействия (рисунок 13.11).

Рисунок 13.11. Удаление материала механическим, химическим и химико-механическим полированием.

(Онг и Венкатеш, 1998)

Комбинированные действия ускоряют удаление материала, которое должно быть небольшим, чтобы не создавать ошибок профиля, но уменьшать шероховатость поверхности и устранять подземные повреждения. Уравнение Престона очень полезно для оценки операции полировки.

ⅆTⅆt = k.p.ⅆsⅆt,

, где k — коэффициент Престона, а p — давление полировки. Это уравнение подразумевает, что скорость углубления поверхности d T / d t связана с относительной скоростью между заготовкой и притиркой, d s / d t , через упругость. В этой модели предполагается, что совокупность сфер одинакового размера проникает в идеальную плоскость детали упругим образом Герца и, при сдвиге, пробивает канавку, имеющую поперечное сечение, пропорциональное проникновению (Ong and Venkatesh, 1998). .

Предполагалось несколько моделей: химическая модель, модель с полировальной подушечкой и модель на основе жидкости.

На рисунке 13.12 показана химическая модель Кука для полировки пластин, которая учитывает следующие реакции:

Рисунок 13.12. Химическая модель.

(Cook, 1990)

Образование водородной связи между растворенным веществом (как водой, так и частицами суспензии) и растворителем в суспензии.

Создание водородной связи между сольватированной пластиной и поверхностью частиц.

Образование молекулярной связи между поверхностями.

Удаление склеенной поверхности пластины по мере удаления частиц суспензии.

На рисунке 13.13 проиллюстрирована модель Yu для полировальной подушки (Yu et al., 1993). Контакт между поверхностью заготовки и полировальной подушечкой рассматривается как статистически распределенные полусферы, из которых может быть получена контактная поверхность. Механическое удаление можно легко рассчитать с помощью уравнения Престона.

Рисунок 13.13. Модель с полировальной подушечкой.

(Yu et al., 1993)

Модель эрозии на основе флюидов, разработанная Раннелсом (1994), изображена на рисунке 13.14. Он используется для процессов, в которых используется гидродинамический слой суспензии. Он учитывает уравнение Престона, моделирование, гидродинамику и гидродинамическое действие суспензии.

Рисунок 13.14. Модель эрозии на основе жидкости.

(Chandrasekar and Bhushan, 1993)

Химическая полировка нержавеющей стали


С 1989 года: образование, Алоха и
самое интересное, что вы можете получить в отделке

Проблема? Решение? Звоните прямо!
(один из очень немногих в мире сайтов без регистрации)

——

Обсуждение началось в 2003 г., но продолжаются до 2018 г.

2003 г.

В.- Извините, этот запрос предложений устарел
Просмотреть текущие запросы предложений


A. Привет, народ. Справочник ASM Metals, Vol. 5 упоминается, что доступны запатентованные продукты для химической полировки и что, как правило, «они основаны на комбинациях фосфорной кислоты, азотной кислоты, серной кислоты, соляной кислоты, органических кислот, а также специальных стабилизаторов и поверхностно-активных веществ, обеспечивающих высокую степень белизны и длительную ванну. жизнь.»

С уважением,


Тед Муни, P.E.
Стремление к жизни Алоха
отделка.- Извините, этот запрос предложений устарел
Просмотреть текущие запросы предложений



Бесконтактное химическое полирование деталей из нержавеющей стали

2006 — эта запись добавлена ​​к этой теме редактором вместо создания дублирующейся темы

В. Привет.
Мне нужен простой способ полировки крошечных деталей, которые нельзя отполировать механически.
Объем небольшой, промышленного производства нет.
Я знаю, что смесь кислот и, возможно, других добавок подойдет, но я не знаю, какие и пропорции.



Полировка внутренним диаметром небольшой трубки из нержавеющей стали с помощью электролита

2007 г.

В. Привет, ребята,

У меня есть вопрос, и я надеюсь, что пользователи этого форума помогут мне ответить.

Я хочу химически отполировать внутренний диаметр трубы из нержавеющей стали с внутренним диаметром 0,030 дюйма и длиной около 2-3 дюймов. Этот кусок трубки будет использоваться для изготовления отрезка микроволнового «волновода», поэтому я хотел бы иметь очень гладкую, чистую поверхность с хорошо известным начальным идентификатором.

Об электрополировке не может быть и речи.Мы попробовали это с плохими результатами из-за очень маленького диаметра проволоки и более сложной механики. Я также пробовал механическую полировку с помощью зубной нити и абразива, и, кроме того, что это было утомительно, это тоже не сработало.

В прошлом другие предлагали мне для начала приобрести предварительно отполированные трубки для подкожных инъекций, но для начала трудно получить небольшое количество стальных трубок с внутренним диаметром 0,030 дюйма. Мне повезло, что у меня есть то, что у меня есть.

Я бы хотел найти подходящее решение или растворы, которые можно прокачивать через трубку с помощью трубного насоса.Мне нужен настоящий химический * полироль *, который удалит неровности поверхности, а также окалину, ржавчину и мусор внутри трубки.

Я знаю, что есть компании, которые этим занимаются, но, как правило, им не нужны небольшие количества материала, и было бы намного удобнее делать это собственными силами, поскольку у нас есть достаточно оснащенная химическая лаборатория. Кроме того, многие коммерческие предприятия используют запатентованные химические вещества, поэтому будет невозможно точно знать, что они делали в будущем, если мне понадобится повторить процесс.


2007 г.

В. Нет. Он предназначен для использования в качестве термоизолирующей секции волновода. Прямоугольный волновод WR-3 (0,034 «x 0,17») коммерчески доступен в монетном серебре, но не в стали. Поэтому я использую круглую нержавеющую трубку в качестве замены, что уже является компромиссом. Вот почему я хотел бы максимально ограничить потери в трубках, которые у меня есть. У нас есть обширные возможности гальванопластики, но это не вариант.

Я отправил образец в компанию по микрополировке нержавеющей стали в Калифорнии, и они утверждают, что у меня есть метод полировки стали без химического воздействия.

Изд. примечание: Интернет слишком анонимен, чтобы мы могли печатать информацию о рецептурах патентованных продуктов, Дэниел. Невозможно узнать, что это исходит, например, от недовольного бывшего сотрудника, работающего над раскрытием своей коммерческой тайны: -0


2 марта 2011 г.

В. Было ли решение этой проблемы? На самом деле у меня очень похожая проблема, пытаясь получить зеркальную полировку на внутреннем диаметре 1 мм из Хастеллоя.


2003

А.Привет, Майкл.

Очевидная проблема здесь в том, что такое сокращение, как «химическая полировка», может означать одно для одного человека и совсем другое для другого. В обсуждениях на этой странице до вашей люди, казалось, имели в виду химические вещества, которые полируют нержавеющую сталь путем растворения металла без какого-либо механического истирания; тогда как вам кажется, что «химический полировальный состав» означает что-то добавленное к полировальному составу в дополнение к абразивам.

На самом деле при механической полировке и полировке частицы абразива отрывают металл.Если абразивные частицы большие, они отрывают большие куски металла, оставляя шероховатую поверхность. Если абразивные частицы маленькие, то куски, которые они отрывают, маленькие, оставляя более гладкую поверхность, но полировка шероховатого предмета до гладкой поверхности тонким составом может занять вечность — это все равно, что пытаться выкопать фундамент для здания. с чайной ложкой.

Итак, что обычно необходимо сделать, это несколько курсов полировки / полировки, начиная с агрессивных составов с крупными абразивными частицами и заканчивая очень мелкими составами.Насколько мне известно, к полировальному составу не добавляются химические вещества, которые помогли бы получить гладкую поверхность из грубого абразива или помочь получить сверхбыструю резку из мелкого абразива.

Что касается заделки, механически отполированная поверхность всегда выглядит как вспаханное поле — вопрос только в том, какое увеличение вам нужно, чтобы увидеть борозды. Химическая полировка или электрополировка — это попытка растворить часть металла с поверхности, пытаясь дать больше эффекта «океанских волн», чем отделку «вспаханного поля».



Необходимы безопасные и нетоксичные продукты для полировки нержавеющей стали

2000 г.

Q. Мы ищем химические вещества или продукты, которые могут очищать нержавеющую сталь и придавать ей блеск. Например, в хлебопекарной промышленности машины SS становятся черными, их нужно чистить и полировать. Кухонное оборудование, а также домашняя посуда (тарелки, чайники и т. Д.) Обычно являются SS. После использования они иногда тускнеют, поэтому мы ищем те продукты, которые могут сиять этими продуктами SS. Но он должен быть НЕопасным, НЕ токсичным.


А. Привет Бикаш. Я не думаю, что вам нужно средство для химической полировки, а вам нужен состав для полировки или полировки, который можно использовать с механической чисткой. Нержавеющая сталь разработана таким образом, чтобы надежно противостоять атакам обычных неопасных и нетоксичных продуктов, поэтому вы, вероятно, не найдете никаких безвредных химикатов, в которые можно было бы просто окунуть нержавеющую сталь, чтобы придать ей блеск … и очистка кажется более практичной для человека. пекарня, чем установка линии электрополировки или автоматической линии полировки и полировки.Удачи.

Привет, Абхишек. Обычно нам трудно предлагать помощь в ответ на абстрактные вопросы. Если вы расскажете нам о своей ситуации, мы, вероятно, сможем дать какой-то конкретный совет, но «общее» предложение полировки нержавеющей посуды занимает целые книги и даже полки библиотеки. Подводя итог, можно сказать, что механическая полировка и полировка, а также электрополировка, как правило, являются жизнеспособными подходами к зеркальной отделке, а химическая обработка — нет.

С уважением,


Тед Муни, П.

19 июля 2018

В. Здравствуйте:
Мне любопытно узнать о фундаментальном механизме химической полировки.

Каков микроскопический механизм химической полировки? Какие химические реакции происходят, когда химическая полировка касается поверхности нержавеющей стали?
Влияет ли процесс химической полировки на внутреннюю часть зерен или межзеренную границу?

Не могли бы вы обратиться к литературе, посвященной пониманию механизма химической полировки.


finish.com стало возможным благодаря …
этот текст заменен на bannerText

Заявление об ограничении ответственности: на этих страницах невозможно полностью диагностировать проблему отделки или опасности операции. Вся представленная информация предназначена для общего ознакомления и не отражает профессионального мнения или политики работодателя автора. Интернет в основном анонимный и непроверенный; некоторые имена могут быть вымышленными, а некоторые рекомендации могут быть вредными.

Если вы ищете продукт или услугу, связанную с отделкой металлов, посетите следующие каталоги:

О нас / Контакты — Политика конфиденциальности — © 1995-2021 finish.com, Pine Beach, New Jersey, USA

Механическая полировка или электрополировка | Delstar Metal Finishing, Inc.

Механическая полировка и полировка не могут рассматриваться как адекватная замена электрополировке в большинстве случаев из-за наличия абразивных материалов и компаундов, открытой зернистой структуры металла и отсутствия характеристик отсутствия частиц, загрязнений и газовыделения. электрополированной поверхности.

Механически отполированная металлическая поверхность оставляет множество царапин, деформаций, металлического мусора и вкраплений абразива. Механическая полировка не позволяет удалить включения, но также имеет тенденцию выталкивать их глубже в поверхность и даже увеличивать их за счет дальнейшего сбора абразивных материалов, что может привести к будущим точкам коррозии. Напротив, процесс электрополировки приводит к совершенно безликой поверхности. Он раскрывает истинную кристаллическую структуру металла без искажений, вызванных процессом холодной обработки, который всегда сопровождает методы механической обработки.

Посмотреть больше фотографий

Различия в электрополировке и финишной обработке металлов

Разница между электрополировкой и механической полировкой часто не очевидна невооруженному глазу, особенно если обе полируются до одинаковой микродюймовой отделки. Однако необычайные преимущества обработки поверхности с помощью электрополировки резко возрастают, если рассматривать металл под большим увеличением. Напротив, отделочные процессы с использованием абразивных материалов или другого действия по резке или полировке, независимо от объема работы, всегда искажают поверхность металла.

Различия гораздо больше, чем просто топографические. Повреждение, связанное с холодной обработкой, глубоко проникает в металл; Аналогичным образом, абразивные материалы врезаются в поверхность. Механическая прочность поверхности значительно снижается из-за холодной обработки, которая сопровождает простые операции резания. Например, применение процесса механической чистовой обработки к стали, имеющей предел прочности на разрыв 100 000 фунтов на квадратный дюйм, может оставить поверхностный слой обработанного металла, обладающий только прочностью на разрыв всего лишь 35 000 фунтов на квадратный дюйм.

Полировка

Полировка металла притиркой, полировкой или окрашиванием уменьшает микродюймовую шероховатость и улучшает качество изображения поверхности, но никогда полностью не удаляет мусор и поврежденный металл, вызванные механической полировкой. В большинстве случаев полировку нельзя рассматривать как адекватную замену электрополировке.

Таким образом, любая механически обработанная поверхность (шлифованная, полированная, полированная, притертая, отточенная и т. Д.) Дает механически закаленный, рваный и поврежденный слой зерна приблизительно 0.001 дюйм толщиной. Это сопровождается появлением царапин, срезов и разрывов на поверхности, загрязненной вкрапленными абразивами и составами. Его важность зависит от его применения. С косметической точки зрения эти эффекты могут быть несущественными. Для применений с высокой степенью чистоты, например, в полупроводниках или фармацевтике, частицы и загрязняющие вещества могут иметь первостепенное значение, влияя на чистоту продукта и выход. Часто для того, чтобы показать эти эффекты, требуется микрофотография, сделанная на сканирующем электронном микроскопе, при очень, очень большом увеличении, но она есть.

Электрополировка и химическая полировка — ShuoBao Industrial Equipment

Электролитическая полировка — это анодное травление металлических деталей в определенных условиях. Этот процесс может улучшить микрогеометрию металлической поверхности и уменьшить микрошероховатость металлической поверхности, чтобы сделать поверхность детали яркой.

Электрополировка обычно используется для декоративной отделки стали, нержавеющей стали, алюминия, меди и других деталей или покрытий из меди, никеля и т. Д., поверхностная обработка некоторых инструментов или для изготовления поверхностей с высокой отражающей способностью и для изготовления металлографических образцов для испытаний. Ждать.

Во многих случаях электрополировка может использоваться вместо тяжелой механической полировки, особенно для деталей, которые имеют более сложную форму и трудно поддаются механической обработке. Однако электрополировка не удаляет и не маскирует дефекты поверхности, такие как глубокие царапины и глубокие язвы, а также не может удалить неметаллические включения в металле. В многофазном сплаве, когда одна фаза с трудом растворяется анодом, это влияет на качество электрополировки.

Химическая полировка — это химическое травление металлических деталей в определенных условиях. Во время процесса травления металлическая поверхность протравливается и выравнивается раствором, в результате получается относительно яркая поверхность.

Химическая полировка может использоваться для отделки поверхностей инструментов, алюминиевых зеркал и декоративной обработки других деталей или покрытий.

По сравнению с электрополировкой преимущества химической полировки: отсутствие необходимости во внешнем источнике питания, возможность обработки более сложных форм, высокая эффективность производства, но качество поверхности химической полировки, как правило, немного ниже, чем у электролитической полировки, а регулировка раствора и регенерация тоже сравнил.Трудности, вредные газы, такие как оксиды азота, часто осаждаются в процессе полировки.

В процессе электрополировки на поверхности анода образуется толстая слизистая оболочка с высоким электрическим сопротивлением. Толщина микроскопической выпуклой части поверхности слизистой оболочки мала, а толщина микроскопической вогнутой части велика. Следовательно, микроскопическое распределение плотности тока также неравномерно. Микроскопическая выпуклая часть имеет более высокую плотность тока и более быстрое растворение, в то время как микроскопический вогнутый человек имеет более низкую плотность тока и более медленное растворение, так что микроскопическая выпуклая часть уменьшается в размере быстрее, а микровогнутая часть уменьшается в размере.Для достижения цели гладкости и света.

В процессе химической полировки или из-за образования неоднородной пассивирующей пленки на микроскопической поверхности металла; или из-за образования толстой слизистой пленки, образующейся во время процесса электрополировки, скорость растворения микроскопически выпуклой части поверхности значительно выше, чем у микроскопической вогнутой части, что снижает микрошероховатость поверхности деталь, делая поверхность детали относительно яркой и ровной.

Полировка титанового металла | Центр обработки титана

Титан чрезвычайно легкий и прочный, но его высокая пластичность также делает его склонным к механической деформации в процессе производства. Это означает, что правильная полировка очень важна для обеспечения гладкой, блестящей поверхности, которая остается устойчивой к коррозии. Без этого шага металлический титан и его сплавы будут иметь очень царапающийся вид и могут возникнуть нежелательные проблемы.

Существует ряд методов, которые можно использовать для очистки и полировки титана, чтобы создать гладкую, блестящую поверхность, не имеющую деформаций.Наиболее распространенные методы включают химическое и механическое полирование, но есть также варианты электрохимического (или электролитического) полирования, которые могут ускорить весь процесс.

Химическая / механическая полировка
Для химической полировки обычно требуется какой-либо реагент на основе плавиковой кислоты для полной обработки поверхности титана. Само по себе химическое вещество — хороший способ очистить поверхность, но оно не обязательно сглаживает или выравнивает ее, как это делают другие методы.Однако в некоторых случаях реагент HF может рассматриваться как слишком коррозионный, поэтому химическая обработка сочетается с процессом механической полировки.

Можно использовать что-нибудь менее агрессивное, например перекись водорода, и смешать ее с коллоидным кремнеземом для получения эффективных результатов механическим путем. Этот процесс может создать очень гладкую и ровную поверхность (а также красивую и блестящую), но он также требует больше времени и может потребовать дополнительных усилий для получения необходимых результатов. Также существует вероятность того, что этот метод оставит полировальные средства на поверхности, но при соблюдении надлежащих мер предосторожности (как химической, так и механической полировки) можно постоянно получать нужные вам результаты.

Электролитическая полировка
Электролитическая (или электрохимическая) полировка может удалить нежелательные материалы с поверхности титановых материалов и оставить чистую полированную поверхность. Процесс заключается в помещении металла в ванну с электролитом, которая может содержать хлорную кислоту, метанол и бутанол, а затем на передачу через нее заданного напряжения. Результат — более быстрый и надежный процесс полировки.

Электролитическая полировка может использоваться для титана, который уже был изготовлен в различных формах, потому что для работы ему просто нужно вписаться в ванну с электролитом.Этот процесс также может эффективно сгладить любые пики, потому что химический слой на высоких точках более концентрирован, чем на впадинах, что заставляет их растворяться намного быстрее.

Примечание по анодированию

Существует также термическая обработка, которая может помочь создать гладкую, прочную поверхность на титане, но процесс немного отличается. Для анодирования для начала требуется чрезвычайно чистый кусок титана, а при применении интенсивного нагрева толщина поверхностного оксида может увеличиться, что повлияет на коррозионную стойкость.Хотя таким образом можно изменить цвет титана, на самом деле это не «полировка» металла.

Почему это важно?

Когда все сделано правильно, конечным результатом должен быть металлический титан, который под оптическим микроскопом выглядит белым. Если этого не произойдет, процесс полировки придется продолжить. Итак, вопрос в том, действительно ли это того стоит.

Гладкая полированная титановая поверхность облегчит очистку, а лучший профиль снизит угол контакта с водой, улучшив коррозионную стойкость.Полировка — это не просто придание изделиям красивого и блестящего вида — это обеспечение высокого уровня качества каждой детали из титана.

(PDF) Обработка поверхности стальных компонентов, напечатанных на 3D-принтере, на основе химического полирования

8

В этой статье мы продемонстрировали использование метода химической полировки для улучшения поверхности

отделки готовых металлических компонентов аддитивного производства. Мы выполнили исследование с помощью оптического профилометра

, чтобы изучить изменение различных параметров приземной метеорологии из-за химической полировки.

Химическая полировка была очень эффективной в снижении общей шероховатости Ra в 13 раз и шероховатости Rq

в 14 раз. Самым важным атрибутом химической полировки является то, что она может выполнять поверхностную обработку

внутренних поверхностей сложных компонентов AM. Раствор для химической полировки также дает

дополнительное преимущество с точки зрения пассивации поверхности. Ожидается, что дальнейшие работы будут посвящены изучению механических свойств

химполизированного

БЛАГОДАРНОСТИ

Мы с благодарностью выражаем признательность за финансовую поддержку со стороны Министерства энергетики — Национального агентства ядерной безопасности

(Subaward No.0007701-1000043016). Мы также благодарим Комплекс ядерной безопасности Канзас-Сити

за предоставленную финансовую поддержку старшему проекту, в ходе которого была проведена часть представленных исследований

.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

[1] И. Гибсон, Д. У. Розен и Б. Стакер, Технологии аддитивного производства: Springer, 2010.

[2] Р. Дж. Хеберт, «Точка зрения: металлургические аспекты аддитивного производства металлического порошкового слоя», Журнал из

Материаловедение, т.51, стр. 1165-1175, февраль 2016 г.

[3] Р. Мельчерс и Р. Джеффри, «Влияние« шероховатости »поверхности на морскую иммерсионную коррозию мягкой стали»,

Коррозия, т. 60, pp. 697-703, 2004.

[4] П. Майя и Д. Буш, «Влияние шероховатости поверхности на малоцикловые усталостные характеристики нержавеющей стали

типа 304», Metallurgical Transactions A, vol. 6, pp. 1761-1766, 1975.

[5] Т. Огава, К. Токаджи и К. Охя, «Влияние микроструктуры и шероховатости поверхности излома на усталость.

Распространение трещин в Ti-6A1-4V. сплав «Усталость и разрушение инженерных материалов и конструкций», вып.

16, стр. 973-982, 1993.

[6] Б. Перссон и Э. Тосатти, «Влияние шероховатости поверхности на адгезию упругих твердых тел», The Journal

of Chemical Physics, vol. 115, pp. 5597-5610, 2001.

[7] Х. Чжао, Дж. Ван Хамбек, Дж. Сойер и И. Де Шердер, «Электрохимическая полировка коронарных стентов из нержавеющей стали 316L с прорезями

», Журнал материаловедения в медицине, т. 13, pp. 911-

916, октябрь 2002 г.

[8] Ф. Назнин, П. Галвин, DWM Arrigan, М. Томпсон, П. Бенвенуто и Г. Херцог, «Электрополировка нержавеющей стали

медицинского класса для подготовки к нанотекстурированию поверхности», Journal of Твердое тело

Электрохимия, т. 16, pp. 1389-1397, Apr 2012.

[9] С. Хабибзаде, Л. Ли, Д. Шум-Тим, Э. К. Дэвис и С. Оманович, «Электрохимическая полировка как обработка поверхности нержавеющей стали 316L

. метод: На пути к улучшению биосовместимости, Коррозия

Science, vol.87, стр. 89-100, октябрь 2014 г.

[10] В. Урлеа и В. Браиловски, «Припуски, связанные с электрополировкой и электрополировкой для компонентов из сплава IN625

, изготовленных методом лазерной наплавки порошка», International Journal of Advanced Производство

Технология, т. 92, стр. 4487-4499, октябрь 2017 г.

[11] Д. Брент, Т. А. Сондерс, Ф. Г. Морено и П. Тьяги, «План Тагучи для оптимизации

электрохимической полировки металлических компонентов аддитивного производства». «в ASME 2016 International

Машиностроительный конгресс и выставка, 2016, стр.V002T02A014-V002T02A014.

[12] Ф. РЕЙДЕНБАХ, «Справочник ASM: Том 5: Проектирование поверхностей (Справочник Asm) (Справочник Asm»,

изд: ASM International, 1994 г.) Использование химиката для полировки стали для улучшения качества отделки вашей работы и полировки неизбежно. Alibaba.com предлагает вам лучшее качество. химикат для полировки стали для самых разных целей, особенно для полировки, шлифования и формирование, во время последних штрихов к вашей работе.Эти. Химикат для полировки стали прочен и долговечен, чтобы удовлетворить все ваши требования и может превосходно работать на всех типах различных поверхностей и предметов.

. Химикат для полировки стали очень полезен для людей, занимающихся деревообработкой, металлообработкой и любыми другими видами деятельности, которые связаны с формованием и полировкой вещей. Эти. Химикат для полировки стали достаточно мощный, чтобы равномерно сгладить неровности поверхности и превратить их в полированные изделия определенной формы.Эти. Химикат для полировки стали предлагается ведущими поставщиками, которые стремятся поставлять потребителям стабильную и высококачественную продукцию.

Alibaba.com предлагает различные варианты. химикат для полировки стали любых форм и размеров, который удовлетворит ваши требования. Большинство из них. Химикат для полировки стали — это жесткие и прочные сухие наждачные бумаги с круглой режущей формой, похожей на диск. Вы можете использовать это. химикат для полировки стали для различных целей, таких как резка, полировка или удаление ржавчины с ваших продуктов.Эти продукты также гарантируют сведение к минимуму посторонних шумов во время резки. Ускорение процесса резки делает их неизбежным выбором для профессионалов.

Покупайте товары самого высокого качества, ознакомившись с широким ассортиментом. химикат для полировки стали доступен на Alibaba.com и сэкономит массу денег на покупке, особенно если вы являетесь оптовым покупателем, например. химикат для полировки стали поставщики или оптовые торговцы. OEM-заказы обрабатываются по запросу вместе с индивидуальными вариантами упаковки.

Вам может понравится

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *