Электрополировка , также известная как электрохимическая полировка , анодная полировка или электролитическая полировка (особенно в области металлографии ), представляет собой электрохимический процесс, который удаляет материал с металлической заготовки, уменьшая шероховатость поверхности путем выравнивания микровыступов и впадин, улучшая качество поверхности. . Электрополировку часто сравнивают с электрохимической обработкой , но она существенно отличается от нее . Используется для полировки , пассивации и удаления заусенцев с металлических деталей. Его часто называют противоположностью гальванизации . Его можно использовать вместо абразивной тонкой полировки при микроструктурной подготовке. [1]
Обычно заготовка погружается в ванну с электролитом с регулируемой температурой и служит анодом ; он подключен к положительной клемме источника питания постоянного тока, а отрицательная клемма прикреплена к катоду. Ток проходит от анода, где металл на поверхности окисляется и растворяется в электролите, к катоду . На катоде происходит реакция восстановления , в результате которой обычно образуется водород. Электролиты, используемые для электрополировки, чаще всего представляют собой концентрированные растворы кислот, например смеси серной и фосфорной кислот . Другие электролиты для электрополировки, о которых сообщается в литературе, включают смеси хлорной кислоты с уксусным ангидридом (вызвавшие смертельные взрывы) и метанольные растворы серной кислоты. [2]
Для электрополировки шероховатой поверхности выступающие части профиля поверхности должны растворяться быстрее, чем углубления. Этот процесс, называемый анодным нивелированием , может стать причиной неправильного анализа при измерении топографии поверхности. [3] Анодное растворение в условиях электрополировки удаляет заусенцы с металлических предметов за счет повышенной плотности тока на углах и заусенцах. Самое главное, успешная электрополировка должна работать в условиях плато постоянного тока, ограниченного диффузией, что достигается путем отслеживания зависимости тока от напряжения (кривая поляризации), при постоянной температуре и условиях перемешивания.
Благодаря простоте эксплуатации и полезности при полировке предметов неправильной формы электрополировка стала распространенным процессом в производстве полупроводников.
Поскольку электрополировку также можно использовать для стерилизации заготовок, этот процесс играет важную роль в пищевой, медицинской и фармацевтической промышленности. [4]
Его обычно используют при постобработке крупных металлических деталей, например, используемых в барабанах стиральных машин, кузовах океанских судов и самолетов, а также автомобилях.
Хотя электрополировать можно практически любой металл, чаще всего полируют нержавеющую сталь серий 300 и 400 , алюминий, медь, титан, а также никелевые и медные сплавы.
Компоненты сверхвысокого вакуума (СВВ) обычно подвергаются электрополировке, чтобы получить более гладкую поверхность для улучшения вакуумного давления, скорости газовыделения и скорости откачки.
Электрополировку обычно используют для подготовки тонких металлических образцов для просвечивающей электронной микроскопии и атомно-зондовой томографии [5], поскольку этот процесс не приводит к механической деформации поверхностных слоев, как это происходит при механической полировке.