電鍍工件在電鍍之前一定要進(jìn)行一系列的處理，其原因是為了得到更好的鍍層貼合強度?；瘜W(xué)拋光在電鍍前處理中是至關(guān)重要的，電鍍前處理不可缺少的是化學(xué)拋光。

化學(xué)拋光一般是指在化學(xué)溶液中，不接通外部電源，利用化學(xué)侵蝕對工件表面進(jìn)行拋光的一個過程。在化學(xué)拋光進(jìn)行時，從微觀層面看，因為，金屬表面會形成類似電解拋光過程中形成的黏膜或者鈍化膜，所以，是表面微觀凸出部分的溶解速度，要明顯大于微光凹入部分，所以，提升了零件表面微觀平整度，從而達(dá)到零件表面的光亮平整。

化學(xué)拋光一般用于不銹鋼、銅和鋁等合金上的拋光，還可以用于對一些零件的裝飾加工?；瘜W(xué)拋光可以用作電鍍前處理的處理工序，當(dāng)然，拋光后增加一定防護措施，也可以直接使用。

與電解拋光相比，化學(xué)拋光不需要繁雜的電解設(shè)備，可以對不同形狀的零件進(jìn)行拋光，生產(chǎn)效率提高的同時，安全性也提高了。一般的化學(xué)拋光液，具有溶液壽命短，濃度調(diào)節(jié)比較困難的缺點，原因主要是材料質(zhì)量不均勻，引起局部電勢不均，產(chǎn)生陰陽極區(qū)，形成局部短路的微電路，是陽極發(fā)生溶解。在電解拋光中，由于外加電勢作用，消除了局部電路的發(fā)生，從而效果更好。

其實電解拋光和化學(xué)拋光各有利弊，看大家的選擇了。

化學(xué)拋光工藝詳解

一，磷酸系化學(xué)拋光液的組成與工藝條件

（1）磷酸系化學(xué)拋光液除磷酸外，最重要的組分還有硝酸和硫酸等。

（2）實踐證明，硝酸的實際含量直接關(guān)系到拋光作業(yè)的工藝效果。當(dāng)硝酸含量過低時，拋光速度慢，拋光表面的光亮度差，且往往會在制件表面上沉積較厚的紅色接觸銅層，或出現(xiàn)黑垢薄膜覆蓋。反之，當(dāng)硝酸含量過高時，拋光反應(yīng)過快，制件表面易出現(xiàn)點狀腐蝕，影響拋光表面的光亮度。

應(yīng)當(dāng)指出，硝酸本身易受熱分解，這是拋光溶液中硝酸含量快速降低的主要原因之一。因此，欲維持拋光溶液的拋光性能，除拋光作業(yè)盡量采用低溫操作外，應(yīng)及時向拋光溶液補加硝酸，而且應(yīng)每次少加，分次勤加。

（3）不少文獻(xiàn)指出，硫酸是一種性能較好的“點蝕”抑制劑和工藝規(guī)范擴展劑。不含硫酸的化學(xué)拋光液，雖然也可獲得光亮的拋光表面，但拋光作業(yè)的操作參數(shù)控制范圍十分狹窄，對操作技術(shù)要求甚高，而且容易產(chǎn)生“點蝕”。加入適量硫酸，就可克服或部分消除這些矛盾，同時還可使拋光作用均勻化，提高拋光過程的整平性和加快拋光速度。但應(yīng)注意，硫酸不可過量。否則，拋光溶液會出現(xiàn)細(xì)白稍帶黃色的顆粒晶體析出，嚴(yán)重影響拋光效果。

處理這種晶析現(xiàn)象的方法，是加入適量頭道回收水，并適當(dāng)加熱和攪拌，使析出的晶體盡量溶解掉。然后把未溶解的晶體過濾掉，再補充適量磷酸和硝酸，使拋光溶液的組成符合工藝規(guī)范。

一旦發(fā)生晶析現(xiàn)象，僥幸偷懶不愿及時處理而勉強維持生產(chǎn)的任何做法，都是要不得的。因為已經(jīng)形成的晶體粒子，即使數(shù)量很少，它們也會起到“晶種”的作用，引起嚴(yán)重的結(jié)晶析出，甚至造成無法挽救的惡果。

（4）磷酸濃度過高時，也會形成晶體析出現(xiàn)象。但這種析出的晶體呈絮狀針形且易溶于溶液中。稍許加熱溶液同時加入少量硫酸和硝酸并稍加攪拌，即可使結(jié)晶全部溶解，而且一般情況下，不會再出現(xiàn)晶析。

（5）應(yīng)特別指出，這種由磷酸、硫酸和硝酸組成的化學(xué)拋光溶液，對工藝效果影響更大的因素，不是它們各自的實際含量，而是它們之間的濃度比值?；蛘哒f，要獲得一個工藝性能比較穩(wěn)定而工藝效果比較滿意的磷酸類化學(xué)拋光溶液，則必須將上述三酸的含量控制在一個比較合理的比例范圍內(nèi)。

磷酸與硝酸在拋光鋁制件過程中的化學(xué)反應(yīng)式為：

7Al+7H3PO4+5HNO4——7AlPO4+2N2↑+NO2↑+13H2O

（6）新配制的磷酸類化學(xué)拋光液需要“老化”處理，下面介紹幾種常用的“老化”方法。

方法1 將新配制的磷酸類拋光液加熱到80℃左右，酌量加入一些鋁材邊角材料或鋁屑（3g/L~5g/L），使之與酸液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成鋁鹽。再逐漸加熱到95℃（加熱過程中要間隙攪拌），保溫2h，即可進(jìn)行試拋光。也可利用工藝要求較低的鋁制件進(jìn)行預(yù)拋光?？刂茠伖馊芤簻囟仍?0℃左右，以10min/批~20min/批的速度進(jìn)行分批預(yù)拋光，lh后緩緩升溫到95℃（約lh)，即可用正式制件進(jìn)行試拋光。

方法2 把還未加硝酸的新配混合酸加熱到110℃，保溫3h~4h（這時可加入二分之一的硝酸），以除去部分水分。然后再加入硝酸（若先前已加入部分硝酸，這時可加入余量硝酸），及2g/L純鋁屑，間隙攪拌使鋁屑全部溶解。在此過程中，若有部分硝酸被消耗，則可適量補加硝酸，再把溶液緩慢降溫到95℃~100℃，即可試拋光。

（7）用上述經(jīng)“老化”處理的新拋光液進(jìn)行拋光作業(yè)時，宜將拋光液溫度控制在下限，以盡量減少硝酸受熱分解逸出有污染的棕紅色氧化氮氣體。這是因為新配酸中硝酸含量較高之故。另外，拋光后的制件一定要及時迅速地取出，并立即用水充分沖洗干凈，以免發(fā)生“倒光”現(xiàn)象。

隨著拋光作業(yè)的連續(xù)進(jìn)行，拋光溶液中的水分不斷減少，鋁離子陸續(xù)積多，使溶液密度逐漸增大。因此，拋光作業(yè)進(jìn)行到一定時間后，應(yīng)逐漸升高溶液溫度，直至升到溫度上限。

（8）少數(shù)拋光溶液加有一定量醋酸，是因為醋酸具有更強的抑制點狀腐蝕的能力。使拋光表面呈現(xiàn)出較細(xì)致而光亮的表面。其缺點是醋酸較貴，也易受熱分解。

（9）化學(xué)拋光溶液中加入少量硫酸銨和尿素，作用是抑制和減少硝酸的分解及氧化氮的析出，并改善拋光表面的粗糙度。

（10）拋光溶液中加入少量銅鹽，如硫酸銅、硝酸銅、醋酸銅，目的是利用它們解離出的銅離子抑制過腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，以提高拋光表面光亮度的均一性。但這些銅鹽不得加得過多，否則，過多的銅離子會降低拋光表面的反光性能。

（11）對含銅、鋅較多的高強度鋁合金制件的拋光，可選用加有鉻酐的化學(xué)拋光溶液作為拋光介質(zhì)。

（12）拋光的最佳溫度為100℃~110℃。拋光作業(yè)實際控制的溫度，應(yīng)隨著溶液使用次數(shù)的增多而逐漸升高，使越來越黏稠的拋光溶液具有較高的對流和擴散能力。在補充拋光溶液（因使用較久而逐漸喪失拋光性能）的同時，還應(yīng)盡量減少被拋光制件表面黏附的拋光溶液，以免降低工藝損耗，而且更便于水沖洗。反之，若不及時提高拋光溶液的使用溫度，就會發(fā)生黏稠的拋光液比較牢固地黏附在拋光表面，造成水洗困難，而且會使拋光表面發(fā)烏，或形成一層白色（或藍(lán)灰色）膜，影響拋光表面的光澤。

拋光加工前，必須將拋光溶液加熱到工藝規(guī)范以內(nèi)。工藝要求拋光表面全光亮?xí)r，溶液溫度宜控制在95℃~100℃。若工藝要求拋光表面一般光亮?xí)r，溶液溫度宜控制在110℃~120℃。

拋光作業(yè)應(yīng)注意：

a．有的工藝用拋光溶液中未加氧化劑（硝酸），拋光過程中拋光表面不能形成具有保護作用的氧化膜，使拋光表面易變色銹蝕。故必須對拋光后的制件進(jìn)行鈍化（中和出光）處理。較常用的鈍化（中和出光）處理工藝，是用50%的硝酸水溶液，或3%~5%的重鉻酸鉀水溶液浸洗。在去除拋光表面上黑膜的同時，又使拋光表面形成一層保護性鈍化膜，保護了拋光表面的光亮性。

b．在拋光作業(yè)過程中，嚴(yán)禁將水帶人拋光溶液。

C．拋光槽一般用316L不銹鋼制造，但應(yīng)配置降溫裝置。掛具、夾具應(yīng)用鋁材或鈦合金制造。

二，磷酸-硫酸-硝酸系化學(xué)拋光液的拋光機理

鋁化學(xué)拋光的理論研究比電拋光少。

1956年，F(xiàn)ischer利用掃描電鏡連續(xù)觀察了磷酸-硫酸混合液中鋁的溶解過程，發(fā)現(xiàn)鋁表面首先被平滑化，然后再光亮化。其中平滑化與鋁表面附近形成的黏稠狀液體膜有關(guān)，而光亮化則由鋁表面上生成的固體膜（氧化膜）有關(guān)系。

1983年，Hamlin定量研究了磷酸-硫酸-硝酸系化學(xué)拋光液的組分及工藝參數(shù)對鋁溶解失重的影響，并結(jié)合對鋁表面光亮度的定性觀察，對其拋光機理作了進(jìn)一步闡述。

1985年，高橋英明和永山政一確認(rèn)了鋁在磷酸-硝酸混合液中氧化鋁膜層的形成。這些研究結(jié)果表明，鋁的電拋光的雙重膜理論也同樣適用于鋁的化學(xué)拋光。

當(dāng)鋁片浸人磷酸-硫酸-硝酸型拋光液中時，由于氧化劑硝酸的作用，在整個金屬鋁表面上將會生成一層均勻分布的鋁的氧化膜，其形成過程表示：

4Al+4HNO3——2Al2O3+2H2O+2NO2↑+N2↑    

此氧化鋁膜受到拋光液中硫酸和磷酸的作用，立即又被溶解，所示：

A12O3+3H2SO4——Al2(SO4)3+3H2O    

Al2O3+3H2SO4——2AlPO4+3H2O    

因此，其總的反應(yīng)過程可用式表示：

4Al+4HNO3+3H2SO4+2H3PO4——Al2(SO4)3+2AlPO4+2NO2↑+N2↑+8H2O    

鋁的溶解量（即失重）隨硫酸和硝酸濃度的增大以及水的含量的減少而逐漸增多。增大拋光液中硫酸和硝酸濃度以及減少水的含量均可使平衡向右移動，因而加速了鋁的溶解，即增加鋁的失重量。

同理，增大拋光液中磷酸的濃度，鋁的失重本應(yīng)增大，但由實驗測得的結(jié)果看，鋁的失重隨磷酸濃度不是逐漸增大，而是逐漸減小。這是由于磷酸對鋁的浸蝕作用遠(yuǎn)小于硫酸，因此，在“三酸”化學(xué)拋光液中，主要是硫酸起溶解氧化膜的作用。

并且，由于拋光掖中磷酸的濃度較高（約60%），因而可認(rèn)為磷酸主要起增大溶液黏度的作用，并同鋁溶解而生成的磷酸鋁和硫酸鋁等黏性鹽一起在金屬表面附近構(gòu)成黏液膜，此黏液膜可作為金屬基體和本體溶液之間的擴散障礙層，黏液膜在金屬表面凸出處薄，Al3+由金屬表面凸出處通過擴散層向本體溶液擴散的速度快；而凹陷處則黏液膜較厚，Al3+的擴散速度慢，從而使凸出處優(yōu)先溶解，達(dá)到表面的整平作用。

因此，隨著拋光液中磷酸濃度的增大，溶液的黏度變大，減緩了Al3+離子由金屬表面向溶液本體的擴散，從而導(dǎo)致鋁的溶解量逐漸減小。

高的硫酸濃度和低的硝酸濃度對應(yīng)的鋁片的光亮度較大，這是由于高的硫酸濃度和低的硝酸濃度確保了氧化膜的溶解速率大于氧化膜的生成速率，從而達(dá)到光亮作用。但是，如果硫酸濃度過高，反應(yīng)速率過快，將導(dǎo)致鋁的不均勻溶解，使鋁表面的光亮度下降。另外，若硝酸的濃度過低，則不易形成氧化膜，同樣達(dá)不到光亮效果。

高的磷酸濃度并非對應(yīng)高的光亮度，這也從另一側(cè)面說明了在有硫酸存在的條件下，磷酸對氧化膜的溶解作用是極微弱的。磷酸濃度過低，拋光液黏度低，不易形成黏液膜，表面整平性差，光亮度不佳，磷酸濃度過高，則拋光液黏度過大，拋光速度慢，雖然能達(dá)到整平效果，但無光澤，同樣影響光亮度。

為獲得最好的拋光效果，拋光液中水的含量應(yīng)盡量控制在低的濃度范圍，如9%~11%，隨著拋光液中水的含量逐漸增大，黏液層受到破壞，Al3+離子在金屬表面凸出處和凹陷處的擴散速度差減少，導(dǎo)致整平性變差，光亮度下降。

隨著溫度的升高，金屬的溶解速率逐漸增大。溫度過低，金屬的溶解量小，拋光液的黏度高，不易形成黏液膜，拋光效果差；溫度過高，拋光液的黏度下降，易造成金屬表面的過腐蝕，光亮度迅速下降。因此，拋光溫度控制在100℃~120℃之間為好。

隨拋光時間的延長，鋁的失重量較快增加。在1min~2min時，失重曲線漸趨平緩，并且對應(yīng)鋁片具有最大的光亮度。這是由于此時的拋光速率由擴散控制，即達(dá)到了擴散平衡。當(dāng)拋光時間繼續(xù)延長，鋁的失重又迅速增大，金屬表面出現(xiàn)過腐蝕，光亮度反而下降。所以，一般拋光1min~2min即可。

根據(jù)上述的測定結(jié)果，可以認(rèn)為鋁的“三酸”化學(xué)拋光，一方面取決于鋁表面的鈍化氧化膜，另一方面又取決于黏液膜（作為擴散層）的形成，這兩方面的因素同時影響著鋁的溶解過程，從而使鋁表面微觀凸起部優(yōu)先被溶解，使表面逐漸被整平直至顯出光亮的表面。

文章來源：中國電鍍網(wǎng)