5083铝合金绿色化学机械抛光液对表面粗糙度的影响及机理分析

作者：宋晓明; 张振宇^*; 刘杰; 李玉彪; 赵仕程; 徐光宏

来源：表面技术, 2022, 51(05): 345-353.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2022.05.035

• 5083铝合金
• 化学机械抛光
• 绿色环保
• 表面粗糙度
• 机理分析
• 电化学分析

目的 为提高5083铝合金的表面质量，研制一种环境友好型化学机械抛光液，并分析5083铝合金化学机械抛光液对表面粗糙度的影响及作用机理。方法 使用绿色环保的化学机械抛光液对5083铝合金进行化学机械抛光。采用单因素控制变量法，分析不同的p H调节剂类型、p H值以及过氧化氢(H2O2)浓度对铝合金化学机械抛光后表面粗糙度的影响规律。采用电化学工作站，分析5083铝合金在不同抛光液中的静态腐蚀特性。运用X射线光电子能谱仪(XPS)分析5083铝合金在不同抛光液下表面元素化学组分的变化。结果 绿色环保抛光液的主要成分为去离子水、4%(质量分数)的二氧化硅磨粒、2.0%(质量分数)的H2O2和柠檬酸，并调节pH至3.0。5083铝合金进行化学机械抛光后，在70μm×50μm的扫描范围内铝合金表面粗糙度最低为0.929 nm。结论 电化学试验和XPS测试的分析表明，柠檬酸可加快抛光液对铝合金的腐蚀，H2O2使铝合金表面形成氧化层，减缓抛光液对铝合金的腐蚀。氧化层的主要成分为Al2O3、AlOOH和Al(OH)3。

• 单位
  大连理工大学; 齐鲁工业大学