3.6.3電拋光
電化學拋光是金屬表面精加工方法之一,工業(yè) 上用于增加金屬表面的亮度。
電拋光時,將待拋光金屬(如鋼鐵)作陽極,以鉛板作陰極。在含有磷酸、硫酸和銘酐(CrO?)的電解液中進行電解,鋼鐵表面被氧化而溶解,生成的Fe²?離子被溶液中的Cr?O?²?子進一步氧化為Fe³?,并與溶液中的HPO?²?和SO?²?離子生成Fe?(HPO?)?和Fe?(SO?)?等鹽。隨著這種鹽的濃度在陽極附近不斷地增加,在金屬表面就會形成有黏性的液膜。
工件的表面本來是粗糙的,凸出的部分由于電流比較集中,溶解得快些形成黏性的液膜以,液膜在不平的表面上分布是不均勻的,凸起部分液膜較薄。凹陷部分液膜較厚,這使凸起部分的電阻較小,電流更集中,溶解就更快些,終于使表面逐漸得以平整。
電化學拋光主要用于形狀不復雜的鋁、不銹鋼制品的表面裝飾。與機械拋光相比,電化學拋光有許多優(yōu)點,如加工過程中不會發(fā)生制件變形,且勞動強度低。電化學拋光的缺點是拋光不同金屬需不同的溶液,例如用于低碳鋼拋光的溶液就不能用于高碳鋼的拋光,造成很大浪費。
3.6.4陽極氧化
陽極氧化是用電化學的方法使金屬表面形成氧化膜以達到防腐蝕目的的一種工藝。 有的金屬暴露在空氣中就能形成氧化膜,但這種自然形成的氧化膜很薄,耐腐蝕性不強。用化學氧化劑處理金屬形成的氧化膜,耐腐蝕性較天然氧化膜提高很大,但也僅限于溫和條件下能起保護作用。用電化學氧化處理金屬(陽極氧化)得到的氧化膜,不僅膜厚面且能與金屬結合得很牢圈,因而可提高金屬的耐腐蝕性和耐磨性,并可提高金屬表面的電絕緣性。
例如,鋁在空氣中形成的天然氧化膜很薄(約4nm),不能有效地防止腐蝕的發(fā)生。通過陽極氧化,鋁或鋁合金表而形成氧化膜的厚度可達幾十至幾百微米,使鋁的耐腐蝕性大大提高。而且氧化膜具有很高的電絕緣性和耐磨性,還可以用染料染成各種顏色。由于陽極氧化使鋁及鋁的合金具有一些優(yōu)良性能,在工程技術中得到廣泛應用。
鋁的陽極氧化在H?SO?溶液中進行,鉛為陰極,以鋁加工件為陽極。
在電解過程中,H?SO?又可以使形成的Al?O?膜部分溶解。要得到一定厚度的氧化膜,必須控制氧化條件,使氧化膜形成速度大于溶解速度。
陽極氧化形成的氧化膜具有高的孔陳率和吸附性,容易被腐蝕和污染,所以要進行封閉處里。處理方法是將氧化后的工件放人沸水中,氧化膜表面和孔壁的Al?O?發(fā)生水合作用,使化物體積增大,將孔院封閉。