1)硫酸
稀硫酸是一種非氧化性的無機酸,對型材有輕微的化學浸蝕作用,使用成本較低,酸霧揮發性少。硫酸能溶解、剝離鋁及鋁合金表面形成的自然氧化膜;裸露的鋁合金基體與硫酸發生反應,起到活化鋁表面的作用。當槽液中硫酸濃度低于30%時,鋁的化學溶解速度隨硫酸濃度的增加而緩慢地增加,溶解損耗量少;當槽液中硫酸濃度超過30%以后,鋁的腐蝕速度迅速加快,易產生過腐蝕,光亮度下降。一般來說,槽液中硫酸濃度不宜超過15%。
2)氟化氫銨
氟離子在酸蝕脫脂液中作脫除氧化膜的加速劑,能加速溶解鋁表面的氧化膜,消除或減少模痕和其他缺陷,使表面平整光潔、均勻一致。氟是一種體積小、電負性較強的鹵族元素,對鋁能起強烈的氧化作用,與雜質有一定的絡合能力,能溶解鋁合金表面的錳、銅、硅等合金元素和雜質,抑制和除去鋁材上的黑色掛灰,獲得較光亮的金屬表面。氟化氫銨的化學穩定性強于氫氟酸的,對人體皮膚的傷害作用小于氫氟酸的,因此,采用氟化氫銨取代氫氟酸為溶液提供氟離子,在生產中使用比較安全,還可以減輕氟離子對不銹鋼設備的腐蝕。脫除氧化膜的腐蝕速度隨氟化氫銨濃度的增加而增長,氟化氫銨含量不宜過高,否則反應劇烈易造成過腐蝕,降低鋁表面光澤,不利于后續的鉻酸鹽轉化處理。
3)檸檬酸
檸檬酸在酸蝕脫脂液中主要起緩蝕作用,能有效地抑制鋁在酸性介質中的腐蝕。檸檬酸是三元有機酸,能在鋁基體表面進行物理和化學吸附,改變金屬/溶液界面的雙電層結構,增加金屬離子化過程的活化能,從而使腐蝕速度減慢,降低鋁材的損耗量,避免發生過腐蝕。檸檬酸是金屬離子的絡合劑,能與從酸蝕液中溶解下來的鋁、鎂、鐵等離子形成穩定的絡合物,減少槽液中鋁離子的含量,掩蔽槽液中雜質的干擾,使溶液穩定,減少沉淀,從而延長酸蝕脫脂液的使用壽命。檸檬酸的加入,對減少鋁損耗、降低材料消耗、減少槽液沉渣、改善操作條件均有一定的作用。
4)硝酸鈉
硝酸鈉是酸蝕脫脂液中的氧化劑,對鋁合金具有良好的光亮和整平效果。硝酸鈉的作用是使鋁材表面發生氧化反應,形成的氧化鋁鈍化膜遏制了鋁表面凹陷處的酸性擇優浸蝕,使鋁型材的腐蝕面平整、光潔。
5)硫酸鐵
三價鐵離子能加速對鋁型材表面進行腐蝕和脫除氧化膜,Fe可以在鋁材表面發生置換反應,形成微電池,使鋁表面產生微量氫氣,將油污帶出鋁表面,反應過程AL+Fe+2H→AL+Fe+H2↑。槽液中的氧化劑能將上述反應產生的Fe重新氧化成Fe,減少Fe的積累,使槽液穩定,因此Fe在反應過程中自身不消耗,主要起促進作用,可提高鋁材的除污速度和光潔度。
6)二丙二醇
在酸蝕脫脂液中加入二丙二醇等易溶于水、微毒類的有機低分子增溶劑,能大大降低溶液的表面張力,顯著改善酸蝕脫脂液的清洗能力和溶液穩定性。油脂的分子結構中有較長的烴基,與有機溶劑的結構相似,可以互相溶解,因此,利用有機溶劑對油脂具有很強的溶解能力的特點,可以提高酸蝕脫脂液的脫脂效果。
7)表面活性劑
鋁材表面上的油脂通常可分為礦物油脂和動植物油脂兩大類型,表面活性劑對上述油脂有良好的潤濕、乳化能力,在酸蝕脫脂過程中,表面活性劑吸附在油與溶液的界面上,其親水基因指向溶液,親油基因指向油污,定向地排列,使油和溶液的界面張力大大降低,油脂在金屬表面的附著力減弱,在酸腐蝕金屬產生氫氣的剝離作用下,油污松動,容易分散成極小的油珠脫離金屬表面懸浮于溶液中,表面活性劑的增溶作用可防止脫下來的油污再粘附到鋁材表面。試驗表明,選擇超支吉米奇無泡表面活性劑與非離子滲透表面活性劑進行復配,可以獲得良好的除油效果。