除油
按化学性质来分,油脂可分为两大类:皂化类和不皂化类。所有的植物和动物油脂都属于第一类,它们都是甘油和高分子有机酸(多半是硬脂酸、油酸、软脂酸等)的酯类。由不同成分和不同稠度(由极轻的液体至固体)的碳氢化合物的混合物组成的矿物油,如汽油、石蜡、凡士林、各种润滑油等属于第二类油脂。不论是第一类或第二类油脂实际上皆不溶于水,必须在一定成分的溶液中用化学处理或电化学处理的方法将油脂从金属表面除去。通常形状复杂的制品宜使用化学法除油。
化学法除油时,要使用硷溶液、硷性盐溶液及许多特殊的有机溶剂。在硷溶液中除油的过程就是动植物油脂的皂化及其他种类油脂的乳化过程,所用的乳化剂有:水玻璃、脂肪酸、肥皂、动物胶及各种蛋白质,这些物质的浓度要根据每种乳化剂的乳化能力以及存在于金属表面上的油污物的种类和数量来确定。另外,硷溶液具有较高的温度能加强硷性盐的水解作用,加速动物和植物油脂的皂化反应,加速油的乳化过程,是保证皂化油脂及不皂化油脂完全从制品表面除去的极重要的条件之一。在有机溶剂中除油就是皂化油脂和不皂化油脂的普通溶解过程。所用溶剂为:煤油、汽油、甲苯、三氯乙烯、四氯化碳等。最有效的油脂溶剂是二氯乙烷、二氯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯及四氯化碳。这些物质与汽油、煤油、苯及甲苯不同,它们不会燃烧并且可在高温下进行除油。此外,它们在很好地溶解油脂的同时不会腐蚀金属。
电化学除油是在硷溶液中的阴极或阳极上进行。较常用的是阴极除油法或联合处理法——先在阴极上除油,再于阳极上除油。在某些情况下,电化学除油法的功效要超过普通化学除油法的功效好几倍。电化学除油过程的机理主要是油脂被阴极上析出的氢气泡与阳极上析出的氧气泡所乳化,析出的气体对电解液所起的搅拌作用能加速除油的过程。除油时可采用下列试剂配制的电解液:苛性钠、碳酸钠、碳酸钾、磷酸钠、氰化钠或氰化钾等。有时,可在这些溶液中添入少量的某种乳化剂:肥皂或水玻璃。除油时的电流密度应能保证析出足够量的气泡,既能使油滴机械脱离,又能搅拌溶液。因此,提高电流密度可对除油速度产生很大影响,通常电流密度应保持在3~10安培/分米2的范围内。升高溶液的温度能提高溶液的导电性。当溶液的温度达到60~70℃时,其除油产生的效果与化学除油时大致相同,通常将电解液的温度保持在60~80℃的范围内。
浸蚀
浸蚀就是在酸及酸性盐或硷的溶液中处理制品,以除去金属表面的氧化物及氧化亚物的过程。浸蚀可使用化学浸蚀和电化学浸蚀来进行。浸蚀的方法要根据金属的性质、表面氧化层的特性与厚度以及预先加工和以后加工的特性来加以选择。另外,只有在制品表面预先清除油污的情况下,浸蚀才起效果。
化学浸蚀法就是将制品浸没在与该金属氧化物能起反应的酸或硷适当浓度的溶液中。实际上都使用酸溶液来进行浸蚀。浸蚀铜及铜合金时通常使用硝酸、硫酸及盐酸的混合物。具体的化学浸蚀条件见表2。