電解拋光在工業(yè)中應(yīng)用廣泛。電解拋光過(guò)程中,陽(yáng)極是被拋光的工件,陰極是不溶性金屬。在電解過(guò)程中,利用金屬表面凸起部分的溶解速率高于金屬表面凹陷部分的特征,使金屬表面光滑光亮。這種金屬表面不易腐蝕,美觀大方。
用于電解拋光的電解質(zhì)(拋光液)可以包括磷酸、硫酸、鉻酐酸、高氯酸等。
在拋光液中,磷酸被廣泛使用。由于磷酸能與金屬或其氧化物反應(yīng)生成各種鹽,在過(guò)飽和溶液中均具有較高的粘度和極化,且無(wú)結(jié)晶傾向,易形成粘性膜。因?yàn)榱姿岜旧硎且环N中強(qiáng)酸,對(duì)大多數(shù)金屬都沒(méi)有強(qiáng)烈的腐蝕作用,而且無(wú)臭無(wú)毒,所以大多數(shù)情況下都是用磷酸作為電解拋光液。
硫酸主要用于提高溶液的電導(dǎo)率,因?yàn)樗且环N強(qiáng)酸性的強(qiáng)電解質(zhì)。硫酸的含量一般控制在15%以下,否則會(huì)加速金屬的溶解,使金屬得不到光學(xué)光滑的表面。硫酸很少單獨(dú)用作電解質(zhì)。
鉻酐酸溶于水生成的重鉻酸鹽是一種強(qiáng)氧化劑。在拋光溶液中它能使大多數(shù)金屬和合金處于鈍化狀態(tài),并在其表面形成保護(hù)膜,保護(hù)金屬表面免受腐蝕,從而獲得光滑均勻的表面。使用鉻酐酸時(shí)注意適當(dāng)?shù)臐舛?。此外,鉻酐酸與有機(jī)物接觸時(shí),反應(yīng)非常劇烈,操作時(shí)要小心,不要讓它和衣服或皮膚接觸。
六價(jià)鉻具有很高的致癌性,對(duì)環(huán)境有持續(xù)的危害。隨著人們環(huán)保和健康意識(shí)的增強(qiáng),研究人員正在探索更環(huán)保的替代品。
高氯酸能在溶液中與多種金屬和其他負(fù)離子反應(yīng),形成高粘度、高電阻的絡(luò)合物,能產(chǎn)生極化作用。高氯酸對(duì)很多金屬也有很好的電解拋光效果,所以應(yīng)用廣泛。純高氯酸是一種無(wú)色液體,非常不穩(wěn)定,儲(chǔ)存時(shí)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)爆炸。加熱濃縮后會(huì)與有機(jī)物發(fā)生劇烈反應(yīng),使用時(shí)要特別注意。然而,它的水溶液非常穩(wěn)定,尤其是當(dāng)使用低濃度高氯酸,所以高氯酸溶液沒(méi)有這種危險(xiǎn)。