材料表面清理和精整要求

1、材料表面清理和精整要求 用物理或化学的方法除掉金属表面的油污、氧化皮、锈蚀产物和其它污物，而呈现出具有一定粗糙度或光洁度的清洁的金属的表面。 金属及其制品在使用和加工以及存储过程中，表面会有各种脏物（油污、润滑剂、氧化皮、腐蚀产物、沙尘、油漆等），或者存在改变了金属表面的形状及表面层的组织、结构。 当我们对金属进行表面加工（比如在金属表面施加涂镀层的时候），这些表面缺陷会严重影响涂镀层的致密性以及与基体的结合强度，甚至造成表面处理的失败。因此，进行表面处理之前，首先必须把金属的表面处理成干净的表面。 表面处理有时候要求基体的表面具有一定的光洁度，有的时候还要求基体的表面有一定的粗糙度。 分类1

2、.按处理方法分类 机械法和化学法机械法 手工方法动力工具火焰法喷砂、抛丸化学法 除油除锈表调磷化钝化2.按处理材质分类金属材料 非金属材料 钢铁材料有色金属材料塑料木材水泥一、油污的种类油污按化学性质可分两类：1、皂化类：所有的植物和动物油脂都属于皂化类，他它们甘油和高分子有机酸的酯类。它们在碱液的作用下能分解生成溶于水的脂肪酸盐肥皂和甘油。化学反应如下：（RCOO）3C3H5+NaOHRCOONa+ C3H5 (OH (肥皂) (甘油)2、非皂化类：指的是矿物油，如汽油、润滑油、柴油、原油等，它们在碱的作用下不起化学分解反应（也就是皂化反应），因此称为非皂化类油脂，能溶于某些溶剂，在一定条件

3、下，与碱形成乳浊液，也可以从基体表面除去。二、除油剂的除油机理除油时我们使用各种除油剂，它们的作用机理时不相同的。归纳起来，有以下几种:1、皂化作用： 氢氧化钠和碱性强的盐类与油脂反应生成肥皂和甘油，肥皂和甘油溶于水，而除去油脂。利用皂化作用只能除去动物和植物油脂。常用的皂化剂有：NaOH、Na2CO3、Na3PO4、Na2SiO3、NaNo2等。2、乳化作用： 使用表面活性剂除油，表面活性剂能显著降低水的表面张力或水与油之间界面张力，它的分子中既有亲水基团，又有亲油基团，亲油基团与油污分子结合，而亲水基又包围在外面，形成O/W液滴，分散到液体中，形成乳浊液而除去油污。矿物油等非皂化类油脂只有

4、通过乳化作用才能除去。二、除油剂的除油机理3、润湿作用：表面活性剂溶液渗入油脂中，并在基体表面分散，减少油脂对基体表面的附着力，使之脱落。4、分散作用：利用分散剂把从基体表面脱落的油脂分散到溶液中，而除去油脂。常用的分散剂除表面活性剂外，还有硅酸钠、磷酸钠。5、溶解作用：利用有机溶剂对油脂的溶解作用，把油污除去。很多有机化合物是非极性的或弱极性的，而水是一种强极性的液体，所以多数有机物不容于水，而易溶于极性弱的有机溶剂中，当然极性大的有机物，如乙醇、乙酸等则易溶于水，甚至可以以任何比例于水互溶。三、对除油剂的要求1、除油效果好，成本低。2、对基体物腐蚀、安全、无毒。3、操作方便，容易被水清洗。

5、4、对后续工序无不良影响。5、便于废水处理，不致引起公害。物理因素在除油过程中的作用1、搅拌：可以处使油污从工件表面脱落下来，也可以使除油剂于表面充分接触，并加速油污在溶液中的分散过程，所有这些都可以使除油速度加快。 机械搅拌、空气搅拌、超声波清洗2、温度：温度升高对除油过程有促进作用，温度升高时，油脂变软，有利于除油剂的渗透和润湿作用，促进油脂脱落合分散，温度升高还会使酯的水解速度加快，溶液的对流作用增强，这些都有利于除油过程。因此传统的除油都是在接近沸点的温度下进行的。 但是高温除油耗能较高，近年来，低温除油越来越受到人们的重视。低温除油对表面活性剂依赖程度很大，要求表面活性剂的浓度高达1

6、3。通常是非离子表面活性剂与阴离子表面活性剂配合使用，为了促进表面活性剂的溶解，往往还需要加入分散剂（亲水基团较多的表面活性剂）。用这样的除油液在40左右的室温下就可以有效地除油。第一节清洗溶剂清洗 溶剂法除油脂，一般是用有机溶剂清洗或是非易燃的卤代烃蒸气法。最常见的是采用三氯乙烷、三氯乙烯、全氯乙烯蒸汽除油脂。蒸汽脱脂速度快，效率高，脱脂干净彻底，对各类油及脂的去除效果都非常好。在氯代烃中，不管是浸泡还是蒸气法效果都很好。由于溶剂的危险性以及氯代卤都有一定的毒性，汽化温度也较高，再者由于新型水基低碱性清洗剂的出现，溶剂法以及溶剂蒸汽方法现在已经很少使用了。 溶剂清洗溶剂除油是借油脂溶于有机溶

7、剂中以后随溶剂一起挥发而去掉油脂。它可以溶解皂化和非皂化油脂。由于有机溶剂只能溶解油脂，而不能溶解油污中的非有机物，因此，溶剂中的脏物在溶剂挥发后仍会残留在工件表面上， 对溶剂的要求：(1) 无易燃性；（2）无毒、无刺激性气味；（3）无腐蚀性；（4）溶剂不分解、不变质；（5）溶解油脂能力强、粘度低、比热小。溶剂清洗常用溶剂：（1）汽油、煤油，价格便宜，溶解弱极性或非极性油脂，溶解油污能力较强，毒性小，是一种用量大、应用普遍的有机溶剂。（2）三氯乙烯，不易燃烧，稳定，溶解弱极性或非极性油脂，它对大多数金属物腐蚀作用，但有一定的毒性，使用时要按一定的操作规程，在专门的除油设备中使用。（3）丙酮、酒

8、精，溶解强极性油脂， (4) 四氯化碳，、苯，非极性有机溶剂除油的方法与设备：用布蘸有机溶剂擦金属表面，或者使用“除油机”进行。水基清洗剂清洗 酸性清洗剂除油脂是一种应用非常广泛的方法。它利用表面活性剂的乳化、润湿、渗透原理，并借助于酸腐蚀金属产生氢气的机械剥离作用，达到除油脂的目的。酸性清洗剂可在低温和中温下使用。低温一般只能除掉液态油，中温就可除掉油和脂，一般只适合于浸泡处理方式。酸性清洗剂主要由表面活性剂（如聚氧乙烯酚醚类非离子型活性剂、阴离子磺酸钠型）、普通无机酸、缓蚀剂三大部分组成。由于它兼备有除锈与除油脂双重功能，人们习惯称之为“二合一”处理液。 碱液清洗用含有碱性化学试剂的溶液除

9、去材料表面油污的方法。利用碱和表面活性剂对油脂的皂化作用和乳化作用进行的。除油剂的组分和作用：NaOH：碱性最强的除油剂，与动植物类油脂发生皂化反应，使酯类水解为可溶与水的肥皂和甘油。NaCO3：皂化作用较NaOH弱，但对溶液的PH值优良好缓冲作用，对油脂层有缓慢的润湿和分散作用，对材料腐蚀作用小，比较适合清洗有色金属。Na3PO4：常用的是十二水磷酸纳(Na3PO412H2O)，偏磷酸纳(NaPO3)、三聚磷酸纳（Na5P3O10）,它们除具有碳酸钠优点外，还具有乳化能力，很容易用水清洗，对硬水有软化作用，对铝、锌等金属没有显著的腐蚀作用。碱液清洗Na2SiO3：俗称水玻璃或泡花碱，润湿、乳

10、化和分散作用，对强碱液有缓冲作用，也可用作表面活性剂：表面活性剂 它可促进乳化、分散作用，加快除油过程。这种物质分子中的亲油端(疏水端)被金属表面油污所吸附，同时分子中的亲水端与碱液中的水分子结合，从而提高金属表面在溶液中的润湿性，使之充分地与碱液接触。另外，表面活性还可以降低油水界面张力和油滴对金属表面的亲合力，从而促使油滴进入溶液。同时表面活性剂又被吸附在油滴表面形成乳胶体，使溶液中的油滴不会重新聚集，起到对油脂乳化、分散作用。碱液清洗除油剂中常用的表面活性剂有水玻璃、肥皂和烷基芳基聚乙二醇(oP乳化剂)，6501(十二烷基二乙醇酰胺)、6503(十二烷基二乙醇酰胺磷酸脂)及TXl0 (聚

11、氧乙烯辛烷基酚醚)。碱液除油工艺条件：根据油污状态和材料的性质选择适当的除油剂组成和使用条件。或与其它的除油方法配合使用。有色金属尽量不使用NaOH。为节约能源，尽量在低温条件使用从成本考虑，除油剂浓度尽量低。 碱液除油的优点是：成本低、无毒、不会燃烧。缺点：生产效率低（除油时间长）。 1. 4、电解除油在碱性除油液中通直流电，把工件作为阴极或阳极，进行短时间电解，而除油的方法。除油原理a、皂化作用及乳化作用b、电极表面的极化作用，降低金属表面与溶液界面张力c、电极上产生的大量气泡的迅速撕裂，使油污转变成细小的油珠而被除掉d、气泡对溶液还会起到机械搅拌作用，加速除油过程1. 4、电解除油除油方

12、法a、阴极除油：将工件作为阴极阳由不溶性电极材料制成。反应式：2H2O + 2e H2 +2OH- 特点：析出气体为H2，气泡小，数量多，面积大，除油效率高，不腐蚀工件。但容易产生氢脆，零件表面上有黑色挂灰。1. 4、电解除油阳极除油：将工件作为阳极，阴极可以使用钢板。反应式： 4OH- 4e - O2 + H20特点：析出气体为氧气，气泡大，数量少，氧气的析出使阳极附近PH值下降，降低油脂的皂化反应速度，除油效率低，阳极具有溶解性，对金属有腐蚀性。锌、锡、铜及其合金不宜用阳极除油。1. 4、电解除油阴阳极交替除油 为解决阴极除油产生氢脆，阳极除油零件被溶解的问题，在实际应用当中，经常采用阴、

13、阳极交替除油的方法，即先用阴极除油，再转为短时间的阳极除油，或是先用阳极除油，再转为阴极除油。超声波清洗 超声波清洗机主要由超声波信号发生器换能器及清洗槽组成。超声波信号发生器产生高频振荡信号，通过换能器转换成每秒几万次的高频机械振荡，在清洗液（介质）中形成超声波，以正压和负压高频交替变化的方式在清洗液中疏密相间地向前辐射传播，使清洗液中不断产生无数微小气泡并不断破裂，这种现象称之为“空化效应”。气泡破裂时可形成1000个大气压以上的瞬间高压，产生一连串的爆炸释放出巨大能量，对周围形成巨大冲击，从而对工件表面不断进行冲击，使工作表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到工件表面净化的目的。超声波清洗

14、机清洗应用范围非常广泛，主要应用于机械、电子、光学、医药、电镀、涂装及真空镀膜前处理等行业。特别适用于表面形状复杂的零件，如对精密工件上的狭缝、凹槽、深孔、肓孔的清洗，同时能够清洗掉零件表面油污、锈蚀及氧化皮。特别对制药行业各种玻璃制器及内外科器械的清洗效果最为理想，不仅能达到清洗的目的，还能对玻璃器皿内外壁附着的各种微生物、病菌起到粉碎作用，达到清洗消毒灭菌的作用。 影响超声波清洗机效果的因素 声波功率密度：功率密度越高,空化效果越强，清洗效果越好,清洗速度越快。对于难清洗的工件宜采用大功率密度，对于精密工件宜采用小功率密度。超声波频率:频率越低,空化越好,频率越高,折反射效果越好。对于简单

15、表面宜采用低频，对于复杂表面及深孔盲孔宜采用高频。 （）清洗温度:超声波在4050时空化最好。温度越高，越有利于污物分解，但当温度达到7080以后，便影响超声波发挥作用，降低清洗效果。清洗时间:清洗时间越长效果越好，特殊材料除外。清洗溶液（介质）的种类:根据对象不同，选择不同的参数，以达到最好的清洗效果。 其他方法烧灼除油和蒸气热洗二氧化碳精密清洗喷射清洗清洗技术清洗的方法湿法清洗和干法清洗。湿法清洗已经在电子工业生产中广泛应用，清洗主要依靠物理和化学（溶剂）的作用，如在化学活性剂吸附、浸透、溶解、离散作用下辅以超声波、喷淋、旋转、沸腾、蒸气、摇动等物理作用下去除污渍，这些方法清洗作用和应用范

16、围各有不同，清洗效果也有一定差别。不可避免的存在需后续工序的烘干。等离子清洗技术干法清洗等离子清洗技术为主的清洗技术已逐步在半导体、电子组装、精密机械等行业开始应用。因此，有必要了解等离子清洗的机理及其应用工艺。 等离子体技术在本世纪六十年代起就开始应用于化学合成、薄膜制备、表面处理和精细化工等领域，在大规模或超大规模集成电路工艺干法化、低温化方面，在近年来也开发应用了等离子体聚合、等离子体蚀刻、等离子体灰化及等离子体阳极氧化等全干法工艺技术。 等离子体清洗机理 清洗的重要作用之一是提高膜的附着力，如在Si衬底上沉积Au膜，经Ar等离子体处理掉表面的碳氢化合物和其它污染，明显改善了Au的附着力

17、。 等离子体是正离子和电子的密度大致相等的电离气体。由离子、电子、自由激进分子、光子以及中性粒子组成。是物质的第四态。 等离子体清洗通常包括以下过程： a.无机气体被激发到等离子态。 b.气相物质被吸附在固体表面。 c.被吸附基团与固体表面分子反应生成产物分子。 d.产物分子解析形成气相。 e.反应残余物脱离表面。 等离子体清洗机理气体被激发到等离子态有多种方式，如激光、微波、电晕放电、热电离、弧光放电等多种方式，在电子清洗中，主要是低压气体辉光等离子体。一些非聚合性无机气体（Ar2、N2、H2、O2等）在高频低压下被激发，产生含有离子、激发态分子，自由基等多种活性粒子，一般在等离子清洗中，可

18、把活化气体分为两类，一类为惰性气体的等离子体(如Ar2、N2等)；另一类为反应性气体的等离子体(如O2、H2等)。这些活性粒子能与表面材料发生反应，其反应过程如下：电子-气体分子-激发-激发态分子-清洗（浸蚀、溅射）离解自由基离子中性分子 在这一过程中等离子体能有效地使材料表面层中产生大量自由基，这种作用在高分子表面特别明显。在半导体领域，反应性等离子体的研究很早就十分活跃。如，CF4和O2混合的等离子体清洗。我们可以通过控制CF4的流量来控制反应的进度。 等离子体清洗针对不同的等离子体，可能都会有一定种类的副产物出现，如四氟化碳与氧的等离子体在和聚合物发生反应裂解成水蒸汽、二氧化碳、和少量氢

19、氟酸，这些氢氟酸是反应的副产品，有毒，但可用碱式湿法洗涤器去除。 等离子体清洗的应用 清洗效果的两个实例是去除氧化物以提高钎焊质量和去除金属、陶瓷、及塑料表面有机污染物以改善粘接性能，这是因为玻璃、陶瓷和塑料（如聚丙烯、PTFE等）基本上是没有极性的，因此这些材料在进行粘合、油漆和涂覆之前要进行表面活化处理。等离子体最初应用于硅片及混装电路的清洗以提高键接引线和钎焊的可靠性。如:去除半导体表面的有机污染以保证良好的焊点连接、引线键合和金属化,以及PCB、混装电路MCMS（多芯片组装）混装电路中来自键接表面由上一工序留下的有机污染，如残余焊剂、多余的树脂等。BGA封装工艺（Ball Grid A

20、rray）（球栅阵列结构的PCB），它是集成电路采用有机载板的一种封装法。 在BGA工艺中，对表面清洁和处理都是非常严格的，焊球与基板的连接要求一个洁净表面以保证焊接的一致性和可靠性。等离子体处理它可以保证不留痕迹，BGA焊盘要求等离子处理来确保良好的粘接性能，并且，已有批量和在线式的清洗工艺。精密零件清洗： 在经过机械加工的零件表面主要残留物为油类污染，采用O2等离子体去除会特别有效。硬盘 用等离子清洗来去除由上一步溅镀工艺留下的残余物，同时基材表面经过处理，对改变基材的润湿性，减小摩擦，很有好处。 液晶显示器生产中的清洗： 在液晶清洗中的干式清洗，使用的活化气体是氧的等离子体，它能除去油性

21、污垢和脏物粒子，因为氧等离子体可将有机物氧化，形成气体排出。它的唯一问题是需要在去除粒子后加入一个除静电装置清洗工艺如下： 研磨-吹气-氧等离子体-除静电通过干式洗净工艺后的电极端子与显示器，增强了偏光板粘贴的成品率，并且电极端与导电膜间的粘附性也大大改善。 去除光致抗蚀剂 在晶片制造工艺中，使用氧等离子体去除晶片表面抗蚀剂（photoresist）。干式工艺唯一的缺点是等离子体区的活性粒子可能会对一些电敏感性的设备造成损害。为了解决这一问题，人们发展了几种工艺，其一是用一个法拉第装置以隔离轰击晶片表面和电子和离子；另一种方法是将清洗蚀刻对象置于活性等离子区之外。（顺流等离子清洗）蚀刻率因电压

22、，气压以及胶的量而定，典型的刻蚀率为每分钟1000埃，正常需要10分钟时间。 紫外线-臭氧清洗清洗设备的核心是低压石英汞灯，产生254和185nm范围的紫外线。臭氧和等离子氧气产生，有机污染物分子在吸收254nm波长紫外线后被激发或分解。激发的有机污染物可以和离子氧原子反应形成气体，比如CO2,H2O等。整个过程在室温发生，并且只需要1到几分钟完成.对象：皮肤油脂，有机硅油和油脂，助焊剂，残留的光刻胶，胶水溶剂，碳等。 激光表面清洗工件表面粘有亚微米级的污染颗粒时，这些颗粒往往粘得很紧，常规的清洗办法不能够将它去除，而用纳米激光辐射工件表面进行清洗则非常有效。脉冲式的Nd:YAG激光清洗的过程

23、依赖于激光器所产生的光脉冲的特性，基于由高强度的光束、短脉冲激光及污染层之间的相互作用所导致的光物理反应。其物理原理可概括如下： a)激光器发射的光束被需处理表面上的污染层所吸收。 b)大能量的吸收形成急剧膨胀的等离子体(高度电离的不稳定气体)，产生冲击波。 c)冲击波使污染物变成碎片并被剔除。 d)光脉冲宽度必须足够短，以避免使被处理表面遭到破坏的热积累。 e)实验表明当金属表面上有氧化物时，等离子体产生于金属表面。 激光清洗的实际应用 模具的清洗武器装备的清洗飞机旧漆的清除随着我国经济的飞速发展，越来越多的摩天大楼被建立起来，大楼外墙的清洁问题日益凸现，LASERLASTE激光清洗系统通过

24、最长70米的光纤对建筑物外墙的清洗提供了很好的解决方法，它可以对各种石材、金属、玻璃上的各种污染物进行有效清洗，且比常规清洗效率高很多倍。还可以对建筑物的各种石材上的黑斑、色斑进行清除。LASERLASTE激光清洗系统在嵩山少林寺对建筑物、石碑进行的清洗试验表明，采用激光清洗对保护古建筑恢复外观效果非常好。干冰清洗工艺把固态的二氧化碳称为干冰,在常压和-78C以下的低温下,以固体形式存在二氧化碳能直接升华成气体,中间不经过液化过程。利用这一特点可用干冰做清洗剂。干冰清洗是利用干冰升华过程3个方面的作用达到清洗的目的。一是利用干冰固体颗粒的冲击作用使附着在物体表面的污垢剥离；二是利用干冰升华时的

25、吸热作用造成物体大幅度的降温使剥离力进一步提升,由于干冰颗粒与清洗表面间存在很大的温度差,发生温差冲击现象,使被清洗材料温度降低。由于污垢与被清洗材料的热膨胀系数不同，不仅造成污垢与被清洗材料之间的黏附力降低，而且造成污垢的脆性增大，因此干冰颗粒能够将污垢层击碎。三是利用升华时产生的气体的气化作用清除附着物。极低温的干冰颗粒向被处理物喷射时，可以使被处理物表面的污垢被冷冻以至发生脆化及爆裂，当干冰粒钻进污垢的裂缝中之后，随即发生气化，其体积瞬间膨胀近800倍，在冲击点造成“微型爆炸”从而把污垢带离物件表面。 干冰清洗系统干冰清洗系统可分为两个部分，第一部分是干冰制备系统，其作用是将液态CO2制

26、作成一定规格的干冰颗粒或干冰块，通常的尺寸为直径3mm，长，第二部分是干冰喷射清洗系统，该系统利用由*的空压机或利用工厂本身配制的压缩空气系统产生的压缩空气，在清洗设备内装入已制作好的干冰颗粒或干冰块，在压缩空气的驱动下，高密度干冰颗粒或细粉随着压缩空气冲击到被清洗物体表面，从而起到清洗作用。 干冰除污的过程是：利用压缩空气作为动力，把干冰砂射向处理物表面，但要达到清洁目的，并非单纯依赖强大的风压，而主要是利用干冰的低温性，因而当我们要清洁比较易损的电子产品时，只需调低风压，便不会损坏产品的结构；如果要清理顽固污垢时，也可加强空气的压力，配合干冰的冷冻特性，起到完全去除表面污秽（如油漆，碳，薄

27、膜，蜡，油脂，不黏涂层等）的功效，且不会磨损工件，加工后的残渣只是剥落的工件表层物质，而干冰清洗的独特之处在于干冰颗粒在冲击瞬间发生气化。干冰颗粒的动量在冲击瞬间消失。干冰颗粒与清洗表面间迅速发生热交换，致使固体CO2迅速升华变为气体。 第二节机械清理与精整喷砂和喷丸 1 喷砂和喷丸的目的： a 除锈及污物 b在金属表面形成锚纹，增加与锚纹之间的吸附力 c 表面强化，硬度提高，疲劳强度提高d 形成残于压应力，减小scc的敏感性2 喷沙种类第二节机械清理与精整干喷沙 干喷砂的磨料可以是钢砂、氧化铝、石英砂、碳化硅等。目前应用最多的是石英砂。管道喷砂所用砂粒的尺寸一般选用的石英砂。 干喷砂设备有吸

28、入式、压力式、自流式、离心式等空气压力喷砂机，生产上常用的是吸入式和压力式两种。吸入式喷砂机结构简单，但生产效率低，适用于小工件。压力式喷砂机主要由贮砂箱、喷砂室及工作台等组成。压缩空气通过混合室与砂料混合，然后一起沿软管输送到喷枪，从喷嘴高速射出撞击工件表面，从而达到加工的目的。这种喷砂机适用于大、中型工件，生产效率高，多用于大批量生产。 第二节机械清理与精整湿喷砂 湿喷砂是将水与磨料混合成砂浆（磨料体积一般占2030），并不断搅拌以防沉淀，用压缩空气压力喷枪，喷向工件；也可将砂和水分别置于罐中，在流入喷枪前混合，然后喷向工件。为防止钢铁件锈蚀，水中可加入亚硝酸钠、碳酸钠、重铬酸钠等作缓蚀剂

29、。湿喷砂所用的磨料与干喷砂相同，与干喷砂相比，湿喷砂的优点是可以避免产生大量粉尘，对操作人员健康危害不大，不污染环境。 湿喷砂通常有雾化喷砂、水气喷砂和水喷砂3种，喷砂方式和喷砂机的结构各不相同，其工作原理和特点见表27。第二节机械清理与精整方法工作原理特点水气喷砂由泥沙泵以高压将水砂料经软管输送到喷枪，并在喷枪通人压缩空气，以喷出的高速水砂流冲击工件表面改变压缩空气压力，就能改变喷砂表面粗糙度水喷砂不使用压缩空气的水砂流喷砂只能通过改变水压、才能改变喷砂表面粗糙度雾化喷砂即低压喷砂。磨料从装有文氏管的压缩空气系统送至喷枪，以雾化水砂流冲击工件表面只有通过改变磨料粒度才能改变被喷砂工件表面的粗

30、糙度第二节机械清理与精整3 喷丸 喷丸与喷沙相似，只是用钢铁丸或玻璃丸代替喷沙用磨料。常见喷丸主要有以下几种： 铸钢丸 硬度一般为HRC 4050，韧性较好，使用广泛，其使用寿命是铸铁丸的几倍。 铸铁丸 硬度为HRC 5865，质脆而易于破碎，寿命短，使用不广。主要用于喷丸强度高的场合。 玻璃丸 硬度较前两者低，主要用于不锈钢钛铝镁及其他不允许铁质污染的材料。也可在钢铁丸喷丸之后作第二次加工之用，以除去铁质污染和降低零件的表面粗糙度。 喷丸粒度一般选在650目之间。喷丸加工的设备与喷沙设备基本相同，只是需要某些辅助装置来更严格的控制喷丸加工过程。喷丸与喷沙相比有许多优点，设备的生产率高，处理的

31、表面质量好，磨料损失少。 第二节机械清理与精整刷光是使用金属丝动物毛天然或人造纤维制成的刷光轮对工件表面进行加工的方法。他主要用于除去工件表面的氧化皮锈蚀焊渣旧油漆及其他污物；也用于除去零件机加工后留在表面棱边的毛刺。常用刷光轮一般由钢丝和黄铜丝等材料制成。零件材质较硬者，应采用钢性大的钢丝刷轮，同时采用较大的转速；反之，采用黄铜丝的刷轮。刷光可分为机械刷光和手工刷光。两者多采用湿法，即用水或溶液保证刷光进行，一般都采用水做刷光液，对钢铁材料的刷光也有采用35%磷酸钠溶液的。第二节机械清理与精整抛光是用抛光轮对零件表面进行加工的方法。抛光可进一步降低零件表面的粗糙度，获得光亮的外观。 抛光时，

32、首先把抛光轮的圆周线速度调节到2035m/s（零件形状简单表面较硬的，转速可大些，反之，则小些），然后根据零件选用抛光剂。常用的抛光轮有三种，即非缝合式缝合式和风冷布轮。抛光剂有抛光膏和抛光液两种。滚光第二节机械清理与精整磨光 磨光是用磨光轮对零件表面进行加工的方法。他可以去掉零件表面的锈蚀 砂眼焊渣划伤等缺陷提高零件的平整度。磨光一般都是在装有旋转的磨轮或圆盘的机床上进行，目前用带式磨光机的日益增多，也可以在一些专用的旋转滚筒震动磨光机等设备中进行，后者常用于批量生产。第三节 蚀洗与中和化学强腐蚀目的 为了除掉金属表面的腐蚀产物或氧化皮及进一步去除油污和脏物，得到光洁的金属表面，或使基体金属

33、暴露出来，利于进行下步的表面处理。 分类强腐蚀：去除表面氧化膜；弱腐蚀：活化表面；第三节 蚀洗与中和金属表面的氧化产物 锈是指金属在水和氧等的作用下，在其表面生成的固体腐蚀产物。通常我们说的铁锈，就是指由于高温氧化在钢铁表面形成的氧化皮。一般的金属在使用环境下，都会受到腐蚀而生锈。例如：对碳素结构钢，表面氧化物主要由FeO、Fe2O3、Fe3O4组成。 第三节 蚀洗与中和酸洗液的组分和作用酸洗用酸硫酸：对金属氧化物的溶解能力较弱，热硫酸对钢铁材料酸洗能力较强，但温度过高容易造成腐蚀，并使钢铁基体产生氢脆。经常与其它的酸配合使用。硫酸硝酸用于不锈钢和铜、铜合金的酸洗硫酸氢氟酸用于不锈钢的酸洗盐酸

34、：对金属氧化物的清洗作用较好，可以对多种金属进行清洗。硝酸：不能单独用于酸洗，与氢氟酸配合用来除去铅、不锈钢、镍基、铁基合金上的氧化物。第三节 蚀洗与中和2、酸洗缓蚀剂目的：防止金属过腐蚀和氢脆。主要有：若丁（二邻甲基苯硫脲）、硫脲、硫脲与乌洛托品等。 3、酸洗用促进剂目的：加入酸液中能够加快酸洗速度。主要有无机盐和表面活性剂。酸蚀和酸洗 酸蚀的程度比较重，最后或接近最后的表面准备。第三节 蚀洗与中和钢铁的酸蚀洗主酸主要是硫酸、盐酸或混合酸。硫酸酸洗时，在一定的酸浓度范围内，酸溶液的活性随浓度的增加而提高。当硫酸浓度为25%30%时，活性最大，酸洗速度最快，即酸洗时间最短。酸浓度超过30%时，

35、酸洗速度随浓度的增加而降低，当浓度达到60%时，是钢铁发生钝化现象，酸洗根本不能进行。所以生产中一般采用20%左右的硫酸浓度进行酸洗。 但温度超过70时，硫酸溶液对于钢铁基体的腐蚀速度增加很快，同时氢脆倾向增大，所以生产中硫酸酸洗时的温度采用5060。第三节 蚀洗与中和在硫酸酸洗中，硫酸亚铁含量对酸洗时间的影响： 酸洗时间随硫酸亚铁的含量的增加而延长，但硫酸浓度为20%左右时，不管硫酸亚铁含量是多少，酸洗时间都有一个最小值。当硫酸亚铁浓度增大到接近或达到在溶液中的饱和度时，不仅酸洗速度最慢，由于铁盐残留在工件表面上，使表面变黑变脏：过度的硫酸盐结晶也容易引起工件表面过酸洗缺陷。因此，酸洗溶液中

36、硫酸亚铁浓度不应超过其在当时条件下的饱和度。 第三节 蚀洗与中和盐酸浓度超过18%时，基体的溶解速度将明显增加。因此，实际生产中一般采用10%左右的盐酸进行酸洗。升高盐酸溶液的温度同样可以提高盐酸溶液的活性，但因温度高时，盐酸挥发性大，污染环境。所以通常采用增加盐酸浓度而不过分升高温度的办法来提高酸洗速度，多采用在室温下进行酸洗。抑雾剂-表面活性剂 第三节 蚀洗与中和无论是用盐酸酸洗还是用硫酸酸洗，总的趋势是溶液中的Fe2+离子含量逐渐增加，并对酸洗速度有较大影响。 盐酸酸洗时，溶液中FeCl2浓度的增大，并不一定降低酸洗速度，相反，由于酸洗时生成了极易溶于水的FeCl2，所以在一定的含铁量范

37、围内，随Fe2+离子浓度的增加，酸洗速度加快，直到Fe2+离子浓度达到该溶液中的饱和度为止。 当盐酸浓度达到10%时，FeCl2饱和度为48%，而盐酸浓度为31%时其饱和度只有5.5%。因此盐酸酸洗时采用低浓度的盐酸酸洗较为合适。试验表明，在2%15%盐酸中酸洗，Fe2+离子含量小于16%时，酸洗效果最好。 第三节 蚀洗与中和在钢材生产中，带钢钢板钢丝的酸洗多数是在连续密闭的酸槽中进行的。盐酸浓度为5%20%，酸洗温度为7085，溶液中氯化亚铁的含量控制在1015%；或者是使用温度小于85的1525%硫酸溶液，其硫酸亚铁含量应控制在200250g/l。如果是非连续酸洗，盐酸浓度为5%20%，酸

38、洗温度为4050；或者是硫酸浓度为2025%，酸洗温度为5060。第三节 蚀洗与中和酸洗后往往在钢件表面残留酸和铁盐，因此，对酸洗过的工件还要再使用热的及冷的流动水中进行清洗，以保证表面清洁度，用热的流动水清洗时，温度为7080，清洗时间为59 min；用冷的流动水清洗时，清洗时间也为59min。 第三节 蚀洗与中和铜和铜合金 铜和铜合金的酸洗，通常是在硫酸硝酸和加有少量盐酸的混合酸夜中进行的。当工件表面氧化膜很薄时，可省去预酸洗而直接进行光亮酸洗处理。在用硫酸硝酸盐酸混合溶液酸洗时，与铜发生反应的主要是硝酸，因而反应时会放出大量棕红色刺鼻的气体即氮氧化物的混合物（NOx），污染环境。对此，可以通过加入抑制剂如尿素明胶聚已二醇和表面