1)硫酸
稀硫酸是一種非氧化性的無機酸,對鋁合金型材有輕微的化學浸蝕作用,使用成本較低,酸霧揮發(fā)性少。硫酸能溶解、剝離鋁及鋁合金表面形成的自然氧化膜;裸露的鋁合金基體與硫酸發(fā)生反應(yīng),起到活化鋁表面的作用。當槽液中硫酸濃度低于30%時,鋁的化學溶解速度隨硫酸濃度的增加而緩慢地增加,鋁材溶解損耗量少;當槽液中硫酸濃度超過30%以后,鋁的腐蝕速度迅速加快,易產(chǎn)生過腐蝕,光亮度下降。一般來說,槽液中硫酸濃度不宜超過15%。
2)氟化氫銨
氟離子在酸蝕脫脂液中作脫除氧化膜的加速劑,能加速溶解鋁表面的氧化膜,消除或減少擠壓模痕和其他缺陷,使鋁型材表面平整光潔、均勻一致。氟是一種體積小、電負性較強的鹵族元素,對鋁能起強烈的氧化作用,與雜質(zhì)有一定的絡(luò)合能力,能溶解鋁合金表面的錳、銅、硅等合金元素和雜質(zhì),抑制和除去鋁材上的黑色掛灰,獲得較光亮的金屬表面。氟化氫銨的化學穩(wěn)定性強于氫氟酸的,對人體皮膚的傷害作用小于氫氟酸的,因此,采用氟化氫銨取代氫氟酸為溶液提供氟離子,在生產(chǎn)中使用比較安全,還可以減輕氟離子對不銹鋼設(shè)備的腐蝕。脫除氧化膜的腐蝕速度隨氟化氫銨濃度的增加而增長,氟化氫銨含量不宜過高,否則反應(yīng)劇烈易造成過腐蝕,降低鋁表面光澤,不利于后續(xù)的鉻酸鹽轉(zhuǎn)化處理。
3)檸檬酸
檸檬酸在酸蝕脫脂液中主要起緩蝕作用,能有效地抑制鋁在酸性介質(zhì)中的腐蝕。檸檬酸是三元有機酸,能在鋁基體表面進行物理和化學吸附,改變金屬/溶液界面的雙電層結(jié)構(gòu),增加金屬離子化過程的活化能,從而使腐蝕速度減慢,降低鋁材的損耗量,避免發(fā)生過腐蝕。檸檬酸是金屬離子的絡(luò)合劑,能與從酸蝕液中溶解下來的鋁、鎂、鐵等離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物,減少槽液中鋁離子的含量,掩蔽槽液中雜質(zhì)的干擾,使溶液穩(wěn)定,減少沉淀,從而延長酸蝕脫脂液的使用壽命。檸檬酸的加入,對減少鋁損耗、降低化工材料消耗、減少槽液沉渣、改善操作條件均有一定的作用。
4)硝酸鈉
硝酸鈉是酸蝕脫脂液中的氧化劑,對鋁合金具有良好的光亮和整平效果。硝酸鈉的作用是使鋁材表面發(fā)生氧化反應(yīng),形成的氧化鋁鈍化膜遏制了鋁表面凹陷處的酸性擇優(yōu)浸蝕,使鋁型材的腐蝕面平整、光潔。
5)硫酸鐵
三價鐵離子能加速對鋁型材表面進行腐蝕和脫除氧化膜,F(xiàn)e可以在鋁材表面發(fā)生置換反應(yīng),形成微電池,使鋁表面產(chǎn)生微量氫氣,將油污帶出鋁表面,反應(yīng)過程AL+Fe+2H→AL+Fe+H2↑。槽液中的氧化劑能將上述反應(yīng)產(chǎn)生的Fe重新氧化成Fe,減少Fe的積累,使槽液穩(wěn)定,因此Fe在反應(yīng)過程中自身不消耗,主要起促進作用,可提高鋁材的除污速度和光潔度。
6)二丙二醇
在酸蝕脫脂液中加入二丙二醇等易溶于水、微毒類的有機低分子增溶劑,能大大降低溶液的表面張力,顯著改善酸蝕脫脂液的清洗能力和溶液穩(wěn)定性。油脂的分子結(jié)構(gòu)中有較長的烴基,與有機溶劑的結(jié)構(gòu)相似,可以互相溶解,因此,利用有機溶劑對油脂具有很強的溶解能力的特點,可以提高酸蝕脫脂液的脫脂效果。
7)表面活性劑
鋁材表面上的油脂通??煞譃榈V物油脂和動植物油脂兩大類型,表面活性劑對上述油脂有良好的潤濕、乳化能力,在酸蝕脫脂過程中,表面活性劑吸附在油與溶液的界面上,其親水基因指向溶液,親油基因指向油污,定向地排列,使油和溶液的界面張力大大降低,油脂在金屬表面的附著力減弱,在酸腐蝕金屬產(chǎn)生氫氣的機械剝離作用下,油污松動,容易分散成極小的油珠脫離金屬表面懸浮于溶液中,表面活性劑的增溶作用可防止脫下來的油污再粘附到鋁材表面。試驗表明,選擇超支吉米奇無泡表面活性劑與非離子滲透表面活性劑進行復(fù)配,可以獲得良好的除油效果。