一种不锈钢化学抛光液及其制备方法

摘要

本发明公开了一种不锈钢化学抛光液，由下列原料制成：磷酸100-120mL、乙酸80-90mL、2-甲基咪唑3-4g、过硫酸钾1-3g、四甲基四乙烯基环四硅氧烷0.5-1g、琥珀酸0.2-0.6g、水1000g。与现有技术相比，本发明的不锈钢化学抛光液具有环保无黄烟、抛光效果好、抛光速度稳定、工作寿命长、使用方便的优点。

权利要求

1.一种不锈钢化学抛光液，其特征在于，由下列原料制成：所述的磷酸质量百分比浓度为85％。

2.根据权利要求1所述的一种不锈钢化学抛光液，其特征在于，由下列原料制成：

3.根据权利要求1所述的一种不锈钢化学抛光液，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：(1)按原料配方的组成，将磷酸、乙酸混合，充分搅拌制得半成品A；

(2)按原料配方的组成，将2-甲基咪唑、过硫酸钾、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、琥珀酸加入水中，充分搅拌待其完溶解制得半成品B待用；

(3)将半成品B缓慢加入半成品A中，充分搅拌制得不锈钢化学抛光液。

说明书

一种不锈钢化学抛光液及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种不锈钢化学抛光液，具体的说是一种不含硝酸、抛光过程中不会产生氮氧化合物有害气体的不锈钢化学抛光液。

背景技术

[0002] 随着社会的进步和科技的发展，不锈钢金属制品在工业、农业以及人们的生活各个领域的运用越来越广泛，同时也给社会创造了越来越大的价值。一般对不锈钢制品的表面粗糙度要求极高，需进行充分的抛光处理。

[0003] 目前，金属加工行业对不锈钢进行抛光的方法主要有机械抛光、化学抛光和电化学抛光等。这些方法中，机械抛光在高温酸洗和机械抛光所需设备及其辅料与电耗上等方面成本较高；电化学抛光虽然抛光效果较好，但成本较高，易受电力线分布的限制，影响色泽；化学抛光是一种在特殊条件下的化学腐蚀，它是通过控制不锈钢表面进行选择性的溶解，使不锈钢表面微观凸出部位较其凹洼部位优先溶解，而达到表面平整和光亮的目的。化学抛光成本低、抛光全面，抛光后镜面光亮，但抛光效果由于所用化学抛光液配方不同而呈现较多的差异。目前，普通的化学抛光液抛光时酸性气体挥发大、抛光过程不易控制、容易造成抛光过度或抛光不够，最终影响表面平整度和光亮度。

[0004] 随着环境保护、健康意识的加强，为减少含硝酸化学抛光溶液中所产生的氮氧化合物（NOx）“黄烟”对健康的伤害和对环境的污染，自上世纪70年代以来，国内外学者对不锈钢的无黄烟化学抛光工艺进行了大量的研究并得到相关成果。日本Tajiama开发了添加缓蚀剂（钼酸盐）、整平光亮剂（硫酸镁）、烟雾抑制剂（人造沸石）等组成的无黄烟化学抛光剂。Tskigawa等人开发了在磷酸-硫酸混酸中含噻吩衍生物和硫化物构成的光亮剂的无黄烟化学抛光液。国内北京航空航天大学余维平、沈阳工业学院安成强、武汉材料保护研究所庞洪涛、江西理工大学钟建华等人分别对不锈钢无黄烟化学抛光工艺、添加剂及其应用进行了研究并取得了很大进展。但是，在抛光效果和抛光液工作寿命方面还有待改进。

发明内容

[0005] 为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种不含硝酸、抛光过程中不产生有毒黄烟、抛光效果好、工作寿命长的不锈钢化学抛光液及其制备方法。

[0006] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

[0007] 一种不锈钢化学抛光液，由下列原料制成：

[0008] 磷酸                        100-120mL

[0009] 乙酸                        80-90mL

[0010] 2-甲基咪唑                  3-4g

[0011] 过硫酸钾                    1-3g

[0012] 四甲基四乙烯基环四硅氧烷    0.5-1g

[0013] 琥珀酸                      0.2-0.6g

[0014] 水                          1000g

[0015] 所述的磷酸质量百分比浓度为85%。

[0016] 优选地，一种不锈钢化学抛光液，由下列原料制成：

[0017] 磷酸                        110mL

[0018] 乙酸                        85mL

[0019] 2-甲基咪唑                  3.5g

[0020] 过硫酸钾                    2g

[0021] 四甲基四乙烯基环四硅氧烷    0.75g

[0022] 琥珀酸                      0. 4g

[0023] 水                          1000g

[0024] 所述的磷酸质量百分比浓度为85%。

[0025] 本发明还提供了上述的一种不锈钢化学抛光液的制备方法，包括以下步骤：

[0026] (1) 按原料配方的组成，将磷酸、乙酸混合，充分搅拌制得半成品A；

[0027] (2) 按原料配方的组成，将2-甲基咪唑、过硫酸钾、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、琥珀酸加入水中，充分搅拌待其完溶解制得半成品B待用；

[0028] (3) 将半成品B缓慢加入半成品A中，充分搅拌制得不锈钢化学抛光液。

[0029] 本发明的不锈钢化学抛光液的使用方法如下：

[0030] (1)按上述制备方法制得不锈钢抛光液；

[0031] (2)将抛光液加热至60~80℃；

[0032] (3)将干燥无油脂的待抛光不锈钢工件浸入抛光液中，轻微抖动，30~60s后取出；

[0033] (4)将取出的不锈钢工件放入稀硝酸中出光，10-20s后取出；

[0034] (5)最后冷水清洗并烘干。

[0035] 与现有技术相比，本发明的不锈钢化学抛光液具有环保无黄烟、抛光效果好、抛光速度稳定、工作寿命长、使用方便的优点。不锈钢工件经本发明抛光液抛光处理后，成镜面光亮、无挂灰；且抛光时刺激性酸性气体挥发小，工作环境得到改善；抛光液稳定，抛光液连续工作4-10h，不锈钢工件经抛光后依然为镜面光亮。

具体实施方式

[0036] 下面通过实施例对本发明作进一步地描述。

[0037] 实施例1：

[0038] 一种不锈钢化学抛光液，由下列原料制成：

[0039] 磷酸                        100mL

[0040] 乙酸                        90mL

[0041] 2-甲基咪唑                  3g

[0042] 过硫酸钾                    3g

[0043] 四甲基四乙烯基环四硅氧烷    0.5g

[0044] 琥珀酸                      0. 6g

[0045] 水                          1000g

[0046] 所述的磷酸质量百分比浓度为85%。

[0047] 上述的一种不锈钢化学抛光液的制备方法，包括以下步骤：

[0048] (1) 按原料配方的组成，将磷酸、乙酸混合，充分搅拌制得半成品A；

[0049] (2) 按原料配方的组成，将2-甲基咪唑、过硫酸钾、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、琥珀酸加入水中，充分搅拌待其完溶解制得半成品B待用；

[0050] (3) 将半成品B缓慢加入半成品A中，充分搅拌制得不锈钢化学抛光液。

[0051] 实施例2：

[0052] 一种不锈钢化学抛光液，由下列原料制成：

[0053] 磷酸                        120mL

[0054] 乙酸                        80mL

[0055] 2-甲基咪唑                  4g

[0056] 过硫酸钾                    1g

[0057] 四甲基四乙烯基环四硅氧烷    1g

[0058] 琥珀酸                      0. 2g

[0059] 水                          1000g

[0060] 所述的磷酸质量百分比浓度为85%。

[0061] 上述的一种不锈钢化学抛光液的制备方法同实施例1。

[0062] 实施例3：

[0063] 一种不锈钢化学抛光液，其特征在于由下列原料制成：

[0064] 磷酸                        110mL

[0065] 乙酸                        85mL

[0066] 2-甲基咪唑                  3.5g

[0067] 过硫酸钾                    2g

[0068] 四甲基四乙烯基环四硅氧烷    0.75g

[0069] 琥珀酸                      0. 4g

[0070] 水                          1000g

[0071] 所述的磷酸质量百分比浓度为85%。

[0072] 上述的一种不锈钢化学抛光液的制备方法同实施例1。

[0073] 对比实施例1：

[0074] 一种不锈钢化学抛光液，其特征在于由下列原料制成：

[0075] 磷酸                        110mL

[0076] 乙酸                        85mL

[0077] 2-甲基咪唑                  3.5g

[0078] 过硫酸钾                    2g

[0079] 四甲基四乙烯基环四硅氧烷    0.75g

[0080] 水                          1000g

[0081] 所述的磷酸质量百分比浓度为85%。

[0082] 上述的一种不锈钢化学抛光液的制备方法，包括以下步骤：

[0083] (1) 按原料配方的组成，将磷酸、乙酸混合，充分搅拌制得半成品A；

[0084] (2) 按原料配方的组成，将2-甲基咪唑、过硫酸钾、四甲基四乙烯基环四硅氧烷加入水中，充分搅拌待其完溶解制得半成品B待用；

[0085] (3) 将半成品B缓慢加入半成品A中，充分搅拌制得不锈钢化学抛光液。

[0086] 本发明的不锈钢化学抛光液抛光效果对比试验：

[0087] 分别按照实施例1-3和对比实施例1的制备方法制得不锈钢化学抛光液四份；将抛光液同时加热至70℃；将干燥无油脂的待抛光不锈钢工件分为四组，分别浸入上述四份抛光液中，轻微抖动，45s后取出；将取出的不锈钢工件放入稀硝酸中出光，15s后取出；最后冷水清洗并烘干。

[0088] 观察工件，记录试验结果：本发明实施例1-3的不锈钢化学抛光液抛光处理的工件外观均为镜面光亮，没有挂灰。并且抛光液连续工作4-10h后，不锈钢工件经抛光后依然为镜面光亮，说明本发明的不锈钢化学抛光液稳定性高，工作寿命长；其中实施例3的抛光液的工作寿命长达10h，比实施例1和实施例2的抛光液的工作寿命明显提高了一倍以上，取得了意料不到的技术效果。

[0089] 具体试验结果见表1；

[0090]

[0091] 而对比实施例1由于配方组分中缺少了琥珀酸，其抛光的效果明显比本发明实施例1-3的效果差，抛光后的工件外观光亮度一般，没有达到本领域技术人员对不锈钢工件化学抛光的外观要求。