表面活性剂广泛应用于纺织、制药、化妆品、食品、造船、建筑、采矿、石油化工以及民用洗涤等各个领域。在金属表面处理方面也有一定的应用。我们根据表面活性剂尤其是一些非离子型表面活性剂的结构及理化性质方面的特点,把它应用于对小件硬质金属或合金的精细抛光技术上,并取得了较明显的效果。在金属制件的精加工过程中,抛光是一种常用的技术,在常规机械法抛光中,无论使用抛光棒、抛光膏还是抛光液一般都含有磨料成分,如硅藻土、烧结或不烧结的氧化铝、铁丹粉等,目前有关化学抛光剂及电化学抛光剂也有报道,但是对于应用于半导体器件中的钨锰( 1×1.5mm),以及在电子、轻工、纺织等行业中所使用的各种较小的金属(尤其是硬质合金)制件,要求使之精抛光达到较低的粗糙度,使用以上抛光技术是很难达到要求的。为此我们研制出一种可使钨及多种硬质合金制件的精饰的液体抛光剂。并且在实际应用中得到较好的效易。

    1、抛光剂的配方

    溶液的组份

    将以上各组份按固定比例互溶即为一个多组份混合物。

    抛光剂理化性质

    抛光剂是淡黄色粘稠液体,粘度:44.5s/25℃(涂4杯),pH值:9,密度:1.01g/cm3(20℃)。水溶性良好,对不同的水质均有较好的稳定性,且无沉淀生成。对水有明显的增稠作用,用大量水稀释时呈现轻微的乳化现象。无腐蚀性,在酸碱条件下较稳定。

    各组份的作用

    RCON(R′OH)2:该脂肪醇酰胺类化合物为一种非离子型表面活性剂,它溶于水,对水有明显的增稠效果,并有极好的泡沫稳定作用。从其分子结构看,它有一个酰胺键,应该有较大的极性,加之分子中存在着醇羧基,因此它与金属材料应有较强的亲合力,R-基是一个较长烃基,通过链的长短可以调节其水溶性的大小,它决定着用水稀释的倍数。R(OCH2CH2)nOH:该烷基酚聚氧乙烯醚类化合物,为另一类非离子型表面活性剂。它化学稳定性好,表面活性强。对n值的大小应用选择,当n值达到一定数值时是水溶性的,有较好的净洗能力,与离子型表面活性剂相比,它对酸碱及硬水的稳定性更好些。ROH:在配料中我们加入了一定量的仲醇类化合物。其目的有两个:一是可以调节溶液的粘度,二是它有一定的消泡作用,可以防止在抛光过程中产生过多的泡沫。防锈剂和缓蚀剂:少量加入这两种物质主要用于保护金属表面,防止在存放及应用过程中的锈蚀。

    抛光机理的探讨

    这里仅就该液体抛光剂对金属钨柱的精抛光过程的机理加以讨论,至于其它多种硬质合金制件的精抛光机理与此基本相同。其具体操作条件为:在一六角形滚筒中(转速为55г/min)装入一定数量的小金属钨柱( 1×1.5mm),加入该抛光剂500ml,再加入水6000ml,在滚筒中进行抛光。在此之前的一道工艺是在600#金钢砂及水中滚动抛光。

    我们分析认为,金属钨柱在金钢砂中滚动磨光属于粗磨光。在此条件下,金属钨柱体的边角毛刺及精糙之表面只能进行初步的磨光作用,事实上经金钢砂粗磨的金属钨柱还未达到抛光效果,其表层发暗呈黑灰色,这是由于在磨光过程中在其表面上留下的磨痕。使用该液体抛光剂属于对金属制作的精加工作业的最后一道工序,使抛光达到了极低的粗糙度。其抛光机理应该是这一定数量的金属钨柱在转动的滚筒中相互间的摩擦,及抛光液的粘稠液体对固定表面的粘滞磨擦后的双重结果。因此在抛光作业中,抛光剂起着两种作用,一是靠它对金属钨柱的较大亲合力而在表面形成一层保护膜来缓冲由于滚筒的转动,金属钨柱相到间的撞击摩擦,使之不再产生大的擦痕。另一方面起粘滞作用。即金属钨柱作表面的保护膜不是一成不变的,而是在运动中的动平衡,粘性液体与金属钨柱表面之间的滑动而产生的滑动摩擦,这种摩擦更均匀,更细致,因此可以达到较低的粗糙度。

    以非离子型表面活性剂为主要成份的新型液体抛光剂,由于其中的分子具有对金属钨及其它多种硬质合金制件有较大的亲合力及润湿性能。同时又具备一定的洗净及防锈效果,因此可以广泛用于各种金属制件的精抛光。实践表明经该剂抛光后的金属钨柱表面光亮均匀,引线焊线全部合格,已经天津某半导体公司使用多年,取得较好的效益。

    表面活性剂的远离：通过分子中不同部分分别对于两相的亲和，使两相均将其看作本相的成分，分子排列在两相之间，使两相的表面相当于转入分子内部。从而降低表面张力。由于两相都将其看作本相的一个组分，就相当于两个相与表面活性剂分子都没有形成界面，就相当于通过这种方式部分的消灭了两个相的界面，就降低了表面张力和表面自由能。

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