自动抛光机的硝酸浓度对试片腐蚀失重和光反射率的影响 时间：2022-08-18 自动抛光机的硝酸浓度对试片腐蚀失重和光反射率的影响 试片用低碳钢（C<0.3%）片制成。试片的腐蚀失重有抛光前后试片的重量差确定。试片表面的光亮度用光反射率表示。以光反射率为100%的镜面作为基准，用岛津UV-240型紫外可见分光光度测试，波长范围600nm~800nm。H2SO432%，HNO38%，T=100℃，t=2min时测定磷酸浓度由40%变质65%时试片的腐蚀失重及光反射率的变化情况。磷酸在化学抛光中时形成液态黏液膜的主体成分之一，它不仅提高了抛光液的黏度，更主要的是它能与腐蚀溶解下来的铁离子在被抛光的金属表面上形成黏性的多核（即多个铁离子）多配体（此处为磷酸）配合物膜，即俗称的黏液膜。此黏液膜可作为金属基体和溶液本体之间扩散障碍层，它在金属表面凸起处薄，金属离子由金属表面凸起处通过扩散层向溶液本体的扩散速度快，而金属表面凹陷处则黏液膜厚，金属离子的扩散速度慢，使凸起处优先溶解，如此反复进行就达到了表面的整平作用。磷酸浓度过低，抛光液黏度低，不易形成黏液膜，表面整平行差，抛光效果差；磷酸浓度过高，则抛光液黏度过大，抛光速度慢，虽然能达到整平效果，但表面无光泽，同样影响光亮度。磷酸浓度在50%~54%时抛光效果最好。另外随着自动抛光机抛光液中的磷酸浓度的增大，溶液黏度变大，减缓了金属离子由金属表面向溶液本体的扩散，从而导致铁的失重逐渐减少。 自动抛光机的硝酸和硫酸浓度对试片腐蚀失重和光反射率的影响 金属腐蚀失重曲线可见，随着抛光液中硝酸浓度的增大，铁片的溶解量逐渐增大，但增大的幅度减小。这表明，硝酸在抛光中主要起氧化作用，它决定了金属表面氧化膜的生成，随硝酸浓度的升高、氧化膜的生成速率加快，造成金属的失重相对减小。另外，随硫酸浓度的增大，金属的失重量逐渐增大，并且增加的幅度逐渐加强，这归结于硫酸对氧化膜的溶解作用。 低的硝酸浓度和高的硫酸浓度对应钢铁试片的光亮度较高，这是由于高的硫酸浓度和低的硝酸浓度确保了氧化膜的溶解速率大于其生产速率，从而达到光亮作用。但是，若硝酸浓度太低，不易形成氧化膜，达不到光亮效果。硫酸浓度过高，氧化膜的溶解速率过快，将导致金属基体的不均匀溶解，使得金属表面的光亮度下降。 自动抛光机抛光液中水的浓度对铁片腐蚀失重和光反射率的影响 试片的失重和光反射率随抛光液中水含量的变化曲线可见，为获得最好的抛光效果，抛光液中水的含量应尽量控制在低的浓度范围，如7%~9%左右。随着抛光液中水的含量继续升高，黏液层受到破坏，金属离子在金属表面凸起处和凹陷处的扩散速度差别减小，导致整平性变差，光亮度下降。 自动抛光机抛光液温度和抛光时间对铁片腐蚀失重和反射率影响 钢铁试片的失重随温度的变化曲线是典型的速率---温度曲线，即随着温度的升高，金属的溶解速率逐渐增大。温度太低，金属的溶解量少，抛光液中金属离子浓度低，抛光液的黏度也低，不易形成黏性液膜，因此抛光抛光效果差；温度太高抛光液的黏度下降，易造成金属表面的过腐蚀，光亮度迅速下降。因此抛光液温度应控制在100℃~110℃之间。 开始时，随着抛光时间的延长，金属的腐蚀重量较快地变大。在1min~2min时，失重曲线渐趋平稳，并且对应铁片具有最大的光亮度。这是由于此时的抛光速率由扩散控制，即达到了扩散平衡。当抛光时间延长，金属的失重又迅速加快，金属表面出现过腐蚀，光亮度下降，所以一般抛光1min~2min即可。