不鏽鋼化學拋光液的特性

作為不銹鋼的化學拋光液，要求對被拋光材料有均勻的化學溶解，同時溶出的金屬離子同拋光液反應能形成可溶於水的黏性液，這是化學拋光的必備條件。不銹鋼的電拋光液較早已被發現，但在不通電的情況下它不能均勻化學溶解不銹鋼，因而無法用它來進行化學拋光。

   由於不銹鋼具有優良的耐蝕性，普通碳鋼的化學拋光液對它也不起拋光作用，這是因為把硫酸鹽、硝酸鹽和其他氧化劑加到一定濃度的硫酸中，它會使不銹鋼鈍化，而無法溶解它。硝酸是一種強氧化性的酸，也會使不銹鋼鈍化。但是，當溫度由常溫逐漸升高至80℃前後，反應變得劇烈而出現溶解作用，但這種溶解是不均勻的溶解，只能得到粗糙的不銹鋼表面，得不到光亮的拋光錶面。同時這樣的溶解也容易產生點腐蝕，在表面上形成不溶性鹽。

   不銹鋼較易受到鹵化物的侵蝕。在三氧化鐵中最容易被腐蝕，同時在氯化錳中在高溫下會形成不溶性鹽膜。這樣說來，不銹鋼對於強酸而言，隨著酸的種類、液溫的不同會出現鈍化、點蝕和溶解等不同的現象。因此，用單一酸做不銹鋼的化學拋光液時，往往得不到良好的拋光效果，通常要用幾種酸的混合物才有效。例如腐蝕性最強的王水：

   硝酸HNO ₃    l份

   鹽酸HCl     3份

   水         1份

   液溫       常溫

   當它用作不銹鋼的酸洗液時，由於大量反應熱放出，液溫會上升，結果反應速度加快，液溫會越來越高，甚至發生自然分解。因此，只有及時抑制反應熱的生成或控制好液溫，不銹鋼的酸洗才能獲得良好的效果。但直接用王水做化學拋光液的效果仍然是不好的，人們於是用王水作為基礎進行改良，從而衍生出一系列的化學拋光液。

   呂戊辰提出的一種不銹鋼化學拋光液的配方為：

   硝酸   65%   抑製劑   0.5%

   鹽酸   20%   溫度     50 ℃

   硫酸   10%

   

這種溶液可在短時間內除去不銹鋼的表面膜，然後在15%硝酸和1%氫氟酸的混酸溶液中浸漬，可以獲得銀白色美麗的外觀。若把上述溶液適當改造，則可獲得黑色光澤的不銹鋼，其配方如下：

   硝酸   1份   硫酸    0.5%

   鹽酸   4份   抑製劑   5mL

   水     1份   溫度     60 ℃~80℃

   在此配方中提高鹽酸的含量，不銹鋼的溶解增加。提高硫酸含量，由於硝酸的分解加快而使溶解能力下降，促進不銹鋼的鈍化，造成溶解困難。添加抑製劑的目的是防止形成針孔，以得到光亮的表面。此溶液的壽命比上兩者更長。

    上述的酸洗配方只適於單獨除去不銹鋼表面的各種膜層，其平滑與光亮作用並不好，而且使用過程中會伴隨著組分的分解，溶液的壽命較短。此外，在調整溶液時，液溫會隨之變化，容易形成粗糙的表面。在酸洗液中，為防止鋼鐵的氫脆，常常加入各種防氫脆的有機添加劑，這些有機物也容易分解而使酸洗液不穩定。

   根據化學拋光的黏液膜理論，上述組成的溶液的黏度較低，難以獲得較好的拋光效果。因此，直接用不銹鋼的酸洗液作為拋光液是很困難的，只有經過改進以後才有可能。

   改進酸洗液的提案很多，一種是基於提高溶液的黏度，選用黏性大的磷酸作為不銹鋼化學拋光液的基礎，再加入改善不銹鋼均勻溶解的各種有機、無機添加劑。下列配方就是其中的一例：

   磷酸   50mL   甘油   8mL

   鹽酸   30mL   光亮劑   5g

   硝酸   10mL   液溫   100 ℃

  

 此液在高溫時不僅可以溶解碳鋼，而且可以溶解18-8不銹鋼，溶液的黏度較高，調整溶液組分時溫度的變化較小。此外添加硝酸、鹽酸後可提高對鎳的溶解能力，但它們容易分解，溶液老化快，因此不宜多加。

   有機添加劑對化學拋光有重大影響，加與不加時的拋光效果差別很大。選擇添加劑時應考慮它本身在拋光液中的穩定性，尤其是在王水系列的強氧化性酸中，許多有機添加劑會被氧化破壞。

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