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一種鋁及其合金蝕刻速度控制方法.pdf

關 鍵 詞:
一種 及其 合金 蝕刻 速度 控制 方法
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摘要
申請專利號:

CN201310642872.3

申請日:

2013.12.05

公開號:

CN103668211A

公開日:

2014.03.26

當前法律狀態:

撤回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的視為撤回IPC(主分類):C23F 1/36申請公布日:20140326|||實質審查的生效IPC(主分類):C23F 1/36申請日:20131205|||公開
IPC分類號: C23F1/36; C23F1/46 主分類號: C23F1/36
申請人: 成都飛機工業(集團)有限責任公司
發明人: 魏立安; 周國華; 尹茂生; 曹慧蘭; 胡潤霞
地址: 610091 四川省成都市青羊區西郊黃田壩
優先權:
專利代理機構: 代理人:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201310642872.3

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2016.09.07|||2014.07.02|||2014.03.26

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的視為撤回|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明利用NaAlO2在適量水的條件下,結晶析出Al(OH)3,從而使蝕刻液中鋁離子控制在工藝范圍內(鋁離子濃度35-65g/L),一方面確保鋁及其合金蝕刻速度穩定,另一方面延長蝕刻液使用壽命5倍以上。

權利要求書

權利要求書
1.  一種鋁及其合金蝕刻速度控制方法,其特征在于包括以下步驟:
步驟一,
從蝕刻槽中取出總量約10%的蝕刻液;所述蝕刻槽中含有蝕刻液體積在30m3-80m3,所述蝕刻液包括氫氧化鈉:140-170g/L,硫化鈉:13-18g/L,三乙醇胺38-45g/L,鋁離子:35-65g/L;
步驟二,
將步驟一中的蝕刻液放入稀釋槽中加純水(體積比1:1)稀釋冷卻,使蝕刻液得到稀釋,成為稀釋液;
步驟三,
將步驟二中所制得的稀釋液導入結晶槽進行結晶反應,生成Al(OH)3晶體和NaOH,結晶槽中的反應條件為:苛性比2.5-2.8,晶種系數1.0-1.7,時間為24小時,溫度25-35℃;每升蝕刻液產出氫氧化鋁晶體沉淀物約25克;
步驟四,
將步驟三中反應制得的物質放入沉淀池中進行固液分離,沉淀時間1-2小時后,上清液回流到蝕刻槽中,分離出的氫氧化鋁晶體沉淀物按廢物安全處置或利用。

說明書

說明書一種鋁及其合金蝕刻速度控制方法
技術領域
本發明專利涉及一種鋁及其合金蝕刻速度控制方法。
背景技術
蝕刻是在航空航天工業中廣泛應用的一種重要的鋁合金加工方法。
鋁及其合金蝕刻時的化學反應式如下:
2Al+2NaOH+2H2O→2NaAlO2+3H2
鋁及其合金蝕刻過程中,鋁溶解在蝕刻液中以NaAlO2的形式存在,NaAlO2的產生會使蝕刻液功效降低,隨著蝕刻的進行,由于鋁金屬不斷溶解,蝕刻液中的NaAlO2濃度不斷增加,影響了蝕刻速度。
如何控制NaAlO2的濃度,保證蝕刻速度已成為鋁及其合金蝕刻加工的一個難題。
現有技術蝕刻液配方及條件:
氫氧化鈉:140-170g/L
硫化鈉:13-18g/L
三乙醇胺38-45g/L
鋁離子:35-65g/L
溫度:100-105℃
現有技術的缺點
(1)當鋁離子濃度大于75g/L時,鋁及其合金蝕刻速度低,達不到工藝要求,蝕刻液報廢。
(2)蝕刻液使用壽命短,生產成本高。
(3)報廢后的蝕刻液是危害廢物,處置費用高。
術語解釋:
(1)苛性比:指的是鋁酸鈉溶液中Na2O與Al2O3的摩爾數之比;
(2)晶種系數(種子比),即添加的晶種中Al2O3含量與溶液鋁酸鈉中Al2O3含量的比值。
發明內容
本發明提供一種鋁及其合金蝕刻速度控制方法,其特征在于包括以下步驟:
步驟一,
從蝕刻槽中取出總量約10%的蝕刻液;所述蝕刻槽中含有蝕刻液體積在30m380m3,所述蝕刻液包括氫氧化鈉:140-170g/L,硫化鈉:13-18g/L,三乙醇胺38-45g/L,鋁離子:35-65g/L。
步驟二,
將步驟一中的蝕刻液放入稀釋槽中加純水(體積比1:1)稀釋冷卻,使蝕刻液得到稀釋,成為稀釋液。
步驟三,
將步驟二中所制得的稀釋液導入結晶槽進行結晶反應,生成Al(OH)3晶體和NaOH,結晶槽中的反應條件為:苛性比2.5-2.8,晶種系數1.0-1.7,時間24小時,溫度25-35℃。每升蝕刻液產出氫氧化鋁晶體沉淀物約25克。
步驟四,
將步驟三中反應制得的物質放入沉淀池中進行固液分離,沉淀時間1-2小時后,上清液回流到蝕刻槽中,分離出的氫氧化鋁晶體沉淀物按廢物安全處置或利用。
有益效果:
1、在蝕刻過程中新增溶解的鋁,通過上述步驟以氫氧化鋁晶體沉淀物的形式去除,從而使蝕刻液中的鋁離子濃度穩定,達到控制產品質量,提高蝕刻液使用壽命的目的。
2、由于蝕刻液使用壽命的提高,從而帶來生產過程化學藥品使用量的減少,降低了生產成本,降低了危險廢物的潛在危害,降低了報廢蝕刻液處置費用。
附圖說明
下面結合附圖及實施方式對本發明作進一步詳細的說明:
圖1是本發明的流程圖。
具體實施方式
本發明利用NaAlO2在適量水的條件下,結晶析出Al(OH)3,從而使蝕刻液中鋁離子控制在工藝范圍內(鋁離子濃度35-65g/L),一方面確保鋁及其合金蝕 刻速度穩定,另一方面延長蝕刻液使用壽命5倍以上。
下面結合具體實施例,進一步闡述本發明。
一種鋁及其合金蝕刻速度控制方法,其特征在于包括以下步驟:
步驟一,
從蝕刻槽中取出總量約10%的蝕刻液;所述蝕刻槽中含有蝕刻液體積在30m3-80m3,所述蝕刻液包括氫氧化鈉:140-170g/L,硫化鈉:13-18g/L,三乙醇胺38-45g/L,鋁離子:35-65g/L(在堿性條件下鋁離子存在形式為AlO2-,組成的化合物為NaAlO2)
步驟二,
將步驟一中的蝕刻液放入稀釋槽中加純水(體積比1:1)稀釋冷卻,使蝕刻液得到稀釋,成為稀釋液。
步驟三,
將步驟二中所制得的稀釋液導入結晶槽進行結晶反應(反應式為:NaAlO2+H2ONaOH+Al(OH)3),生成Al(OH)3晶體和NaOH,結晶槽中的反應條件為:苛性比2.5-2.8,晶種系數1.0-1.7,時間24小時,溫度25-35℃。每升蝕刻液產出氫氧化鋁晶體沉淀物約25克。
步驟四,
將步驟三中反應制得的物質放入沉淀池中進行固液分離,沉淀時間1-2小時后,上清液回流到蝕刻槽中,分離出的氫氧化鋁晶體沉淀物按廢物安全處置或利用。
應理解,這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解,在閱讀了本發明講授的內容之后,本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改,這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。

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