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电抛光过程机理

放大字体  缩小字体发布日期:2012-12-07  浏览次数:689
核心提示:金属的电抛光是一种特殊的阳极加工过程,它不同于普通的阳极加工过程,它能使阳极表面平整,达到高度平滑和光亮。
 

金属的电抛光是一种特殊的阳极加工过程,它不同于普通的阳极加工过程,它能使阳极表面平整,达到高度平滑和光亮。而一般的阳极加工过程往往使金属表面变得更粗糙,不会出现光泽。一般认为,在电化学抛光时,金属制品表面同时处于两种状态之下:微观凸起处的金属表面处于活化状态,该处的溶解速度大;微观凹处表面处于钝化状态,该处的金属溶解速度小,这样,经电化学抛光处理一段时间后,制品表面的微凸起处便被整平,出现光亮的外观。关于电解抛光的机理,虽然经过多年的生产实践和科学研究,提出了多种理论解释,但至今仍未得到统一的见解,尚待深入研究。以下简单介绍电化学抛光过程的黏膜理论和氧化膜理论。

(1)黏膜理论

在电抛光过程中,在一定条件下,金属阳极的溶解速度大于阳极溶解产物离开阳极表面向电解液深处扩散的速度,于是溶解产物就在阳极表面附近积累,使阳极附近金属盐浓度不断增加,形成一层电阻比较大的黏膜,并且此黏膜可以溶解在电解液中。在金属凹凸不平的表面上,此黏膜分布是不均匀的,在表面微凸处薄一些,而在表面微凹处厚一些。由于凸起处的黏膜薄,电阻小,因此电流密度大,氧气析出多,故该处溶液的搅动程度大,液体易于更新,因此凸起处的黏膜溶解较快。而凹处的黏膜厚,电流密度也小,故对黏膜的溶解不利,因此处在黏膜的保护之下,溶解速度很慢。结果随着电抛光时间的延续,阳极表面上的凸起处逐渐被削平,整个表面变得平滑光洁。

(2)氧化膜理论

一般认为上述黏膜还有另外一个作用,即阻碍阳极的溶解,使阳极的极化作用加强。在电抛光过程中,在阳极溶解的同时,当阳极电位达到氧的析出电位时,由于新生态氧的作用,金属阳极表面上形成一层氧化膜,它有一定的稳定性,从而使金属阳极的表面由活化状态转入了钝态。但这层氧化膜在电解液中是可以溶解的,所以此时建立的钝态并不是完全稳定的。由于阳极表面微凸处电流密度高,形成的氧化膜比较疏松,而且该处析出的氧气较多,对溶液的搅拌作用大,溶液易于更新,有利于阳极溶解产物向溶液中扩散,故该处氧化膜的化学溶解速度较快。相比之下,阳极表面的微凹处则处于相对稳定的钝态,氧化膜的溶解和生成速度均较表面微凸处慢。在整个电抛光过程中,氧化膜的形成和溶解反复进行,而且凸处比凹处进行得快,结果,凸处就优先被整平,从而达到了抛光的效果。

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