表面工程学化学转化膜技术

1、.1第第1111章章 化学转化膜技术化学转化膜技术1 11.1 1.1 氧化处理氧化处理1 11.2 1.2 铝及铝合金的阳极氧化铝及铝合金的阳极氧化1 11.3 1.3 磷化处理磷化处理1 11.4 1.4 铬酸盐处理铬酸盐处理Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术化学转化膜：化学转化膜：通过化学或电化学手段，使金属表通过化学或电化学手段，使金属表面形成稳定化合物膜层的方法。面形成稳定化合物膜层的方法。结合力好：结合力好：由于化学转化膜是金属基体直接参与由于化学转化膜是金属基体直接参与成膜反应而成的，因此膜与基体的结合力大。成膜反应而成的，因此膜与基体的结合力大。 典型反应：典型反

2、应：mM + nAZ MmAn+ nZe 其其 中：中：M_M_基体金属基体金属 A_A_介质阴离子介质阴离子概概 述述Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术 分类（根据形成膜介质的不同）：分类（根据形成膜介质的不同）：1 1、氧化物膜、氧化物膜_在含有氧化剂的溶剂中形成在含有氧化剂的溶剂中形成(氧化氧化)2 2、磷酸盐膜、磷酸盐膜_金属在磷酸中形成金属在磷酸中形成(磷化磷化)3 3、铬酸盐膜、铬酸盐膜_在铬酸或铬酸盐溶液中形成在铬酸或铬酸盐溶液中形成(钝化钝化) 几乎所有的金属表面均能成膜，工业上以几乎所有的金属表面均能成膜，工业上以Fe、Al、Zn、Cu、Mg为主。为主。概概 述

3、述Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术1 1 氧化处理氧化处理Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术1 1 氧化处理氧化处理Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术1 1 氧化处理氧化处理Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术1 1 氧化处理氧化处理Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术1 1 氧化处理氧化处理Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术2 2 钢铁常温化学氧化钢铁常温化学氧化（常温发黑（常温发黑_节能高效简便、污染小）节能高效简便、污染小）1 1 氧化处理氧化处理Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术2 2 钢铁

4、常温化学氧化钢铁常温化学氧化（常温发黑（常温发黑_节能高效简便、污染小）节能高效简便、污染小）1 1 氧化处理氧化处理Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术1 1 氧化处理氧化处理Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术1 1 氧化处理氧化处理Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术不同氧化工艺的特点：不同氧化工艺的特点：1 1 氧化处理氧化处理Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术1 1 氧化处理氧化处理Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术 为了提高膜层的耐蚀性，凡经为了提高膜层的耐蚀性，凡经1-3号处理的号处理的膜层都要进行封闭处理：膜层都要

5、进行封闭处理：1 1 氧化处理氧化处理Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术1 1 氧化处理氧化处理Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术2 2 铝及铝合金的阳极氧化铝及铝合金的阳极氧化铝及铝合金的阳极氧化：铝及铝合金的阳极氧化： 在适当的电解液中，以在适当的电解液中，以金属作为阳极金属作为阳极，在外，在外加电流的作用下，使表面生成氧化膜的方法。加电流的作用下，使表面生成氧化膜的方法。 膜层厚：几十到几百膜层厚：几十到几百m m （铝的自然氧化膜厚度（铝的自然氧化膜厚度0.0100.0100.0150.015m m）Ch11

6、Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术2 2 铝及铝合金的阳极氧化铝及铝合金的阳极氧化铝及铝合金的阳极氧化：铝及铝合金的阳极氧化：金属作为阳极金属作为阳极Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术一、阳极氧化膜的性质及用途一、阳极氧化膜的性质及用途1、膜层多孔、膜层多孔 蜂窝状，吸附能力很强（树脂、蜡、涂料）蜂窝状，吸附能力很强（树脂、蜡、涂料）2、耐磨性好、耐磨性好 硬度高，吸附润滑剂后，进一步提高耐磨性硬度高，吸附润滑剂后，进一步提高耐磨性3、耐蚀性好、耐蚀性好 大气中很稳定，并与厚度、孔隙率有关，可采大气中很稳定，并与厚度、孔隙率有关，可采用封闭处理，进一步提高耐蚀性用封闭处理，进

7、一步提高耐蚀性2 2 铝及铝合金的阳极氧化铝及铝合金的阳极氧化Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术一、阳极氧化膜的性质及用途一、阳极氧化膜的性质及用途4、电绝缘性、电绝缘性 电阻大，击穿电压高，电容器电介质层或电器电阻大，击穿电压高，电容器电介质层或电器绝缘层绝缘层5、绝热性、绝热性 良好的绝热层，承受良好的绝热层，承受1500 ，瞬时高温，导，瞬时高温，导热系数很低热系数很低0.4191.26W/(m.k)6、结合力、结合力 很强，难以用机械的方法将它分离。很强，难以用机械的方法将它分离。2 2 铝及铝合金的阳极氧化铝及铝合金的阳极氧化Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜

8、技术二、阳极氧化膜的形成机理二、阳极氧化膜的形成机理 阴极：阴极：Pb 2H2e H2 阳极：阳极：Al-alloy H2O-2e O2H 2Al3O Al2O3 介质：介质：酸性溶液酸性溶液*同时酸对同时酸对Al或或Al-alloy膜进行化学溶解：膜进行化学溶解： 2Al+6H 2Al33H2 Al2O36H 2Al33H2 氧化氧化溶解溶解 最后达到平衡最后达到平衡2 2 铝及铝合金的阳极氧化铝及铝合金的阳极氧化Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术 阳极氧化的电压阳极氧化的电压时间曲线：时间曲线：1 1、A A区无孔层形成区无孔层形成abab段段 几十秒内几十秒内0 0Vmax

9、Vmax2 2、B B阶段多孔层形成阶段多孔层形成bcbc段，被电解液溶解，段，被电解液溶解，出现多孔层出现多孔层3 3、C C阶段多孔层增厚阶段多孔层增厚cdcd段，直到动态平衡，段，直到动态平衡，无孔层和多孔层不随无孔层和多孔层不随时间变化时间变化2 2 铝及铝合金的阳极氧化铝及铝合金的阳极氧化Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术 阳极氧化的电压阳极氧化的电压时间曲线：时间曲线：1 1、A A区无孔层形成区无孔层形成abab段段 几十秒内几十秒内0 0VmaxVmax2 2、B B阶段多孔层形成阶段多孔层形成bcbc段，被电解液溶解，段，被电解液溶解，出现多孔层出现多孔层3 3

10、、C C阶段多孔层增厚阶段多孔层增厚cdcd段，直到动态平衡，段，直到动态平衡，无孔层和多孔层不随无孔层和多孔层不随时间变化时间变化2 2 铝及铝合金的阳极氧化铝及铝合金的阳极氧化Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术三、铝及其阳极氧化工艺三、铝及其阳极氧化工艺硫酸、铬酸、草酸硫酸、铬酸、草酸1 1、硫酸的阳极氧化、硫酸的阳极氧化 稀硫酸电解液中通交流或直流电，膜层厚稀硫酸电解液中通交流或直流电，膜层厚5 52020 mm，吸附性较好，吸附性较好，无色透明氧化膜无色透明氧化膜，工艺简单，溶液稳定，工艺简单，溶液稳定，操作方便。操作方便。2 2 铝及铝合金的阳极氧化铝及铝合金的阳极氧化

11、Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术三、铝及其阳极氧化工艺三、铝及其阳极氧化工艺硫酸、铬酸、草酸硫酸、铬酸、草酸1、硫酸的阳极氧化、硫酸的阳极氧化2 2 铝及铝合金的阳极氧化铝及铝合金的阳极氧化Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术硫酸阳极氧化的影响因素：硫酸阳极氧化的影响因素： 硫酸的浓度硫酸的浓度 溶解速度快，膜薄且软，空隙多，吸附力强，染色性好溶解速度快，膜薄且软，空隙多，吸附力强，染色性好 氧化膜生产速度快，孔隙率低，硬度较高，耐磨、反光氧化膜生产速度快，孔隙率低，硬度较高，耐磨、反光 温度温度T26 疏松，硬度低疏松，硬度低 电流密度电流密度 膜层生产速度加快，

12、氧化时间缩短，溶解少，膜厚膜层生产速度加快，氧化时间缩短，溶解少，膜厚2 2 铝及铝合金的阳极氧化铝及铝合金的阳极氧化Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术硫酸阳极氧化的影响因素：硫酸阳极氧化的影响因素：时间时间 与浓度、温度、电流密度、所需厚度有关与浓度、温度、电流密度、所需厚度有关搅拌搅拌 避免局部升温和成分不均，保证膜层质量避免局部升温和成分不均，保证膜层质量合金成分合金成分 其他成分增加，膜层质量下降其他成分增加，膜层质量下降 Al-Mg 当当Mg5%时，需用热处理使时，需用热处理使Mg均匀化，否则均匀化，否则影响膜层的透明度影响膜层的透明度 Al-Mg-Si Si% 膜层无

13、色透明膜层无色透明灰色灰色紫色紫色黑色黑色 Al-Cu-Mg-Mn Cu% 膜硬度膜硬度 孔隙率增加，疏松孔隙率增加，疏松2 2 铝及铝合金的阳极氧化铝及铝合金的阳极氧化Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术2、铬酸阳极氧化、铬酸阳极氧化 25，孔隙率低，膜层质软，耐磨性较差，由于，孔隙率低，膜层质软，耐磨性较差，由于Al溶解少，形成氧化膜后仍能保持原来的精度和溶解少，形成氧化膜后仍能保持原来的精度和Ra，适用于精密零件。适用于精密零件。2 2 铝及铝合金的阳极氧化铝及铝合金的阳极氧化Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术铬酸阳极氧化的影响因素：铬酸阳极氧化的影响因素：1)

14、1)铬干的浓度铬干的浓度 可略高，否则电解液不稳定可略高，否则电解液不稳定2)2)杂质杂质 Cl、SO42+、Cr3+有害有害 Cl 蚀刻蚀刻 SO42 膜层不透明，缩短电解液使用寿命膜层不透明，缩短电解液使用寿命 Cr3+ 使氧化膜暗而无光使氧化膜暗而无光3)3)电压电压 015min内，电压内，电压040V，每次升压不大于，每次升压不大于5V/次，到次，到40V后保持到氧化结束。后保持到氧化结束。 2 2 铝及铝合金的阳极氧化铝及铝合金的阳极氧化Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术3、草酸阳极氧化、草酸阳极氧化 草酸对铝及铝合金的腐蚀作用小，草酸阳极氧化膜草酸对铝及铝合金的腐蚀

15、作用小，草酸阳极氧化膜的硬度高、膜层较厚，可达的硬度高、膜层较厚，可达6060，耐腐蚀性好，有良，耐腐蚀性好，有良好的绝缘性。可得到各种鲜艳的颜色。好的绝缘性。可得到各种鲜艳的颜色。2 2 铝及铝合金的阳极氧化铝及铝合金的阳极氧化Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术2 2 铝及铝合金的阳极氧化铝及铝合金的阳极氧化Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术三、阳极氧化膜的着色与封闭三、阳极氧化膜的着色与封闭 多孔膜经过着色和封闭处理后，可得到不同多孔膜经过着色和封闭处理后，可得到不同的颜色并能提高耐蚀性和耐磨性。的颜色并能提高耐蚀性和耐磨性。1 1、氧化膜的着色、氧化膜的着色

16、1)1)无机颜料着色无机颜料着色 物理吸附于膜层微孔表面，与基体结合力弱，物理吸附于膜层微孔表面，与基体结合力弱，色彩不够鲜艳，但抗老化性好。色彩不够鲜艳，但抗老化性好。2 2 铝及铝合金的阳极氧化铝及铝合金的阳极氧化Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术三、阳极氧化膜的着色与封闭三、阳极氧化膜的着色与封闭1 1、氧化膜的着色、氧化膜的着色 1)1)无机颜料着色无机颜料着色2 2 铝及铝合金的阳极氧化铝及铝合金的阳极氧化Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术三、阳极氧化膜的着色与封闭三、阳极氧化膜的着色与封闭 多孔膜经过着色和封闭处理后，可得到不同的多孔膜经过着色和封闭处理

17、后，可得到不同的颜色并能提高耐蚀性和耐磨性。颜色并能提高耐蚀性和耐磨性。1 1、氧化膜的着色、氧化膜的着色 2)2)有机颜料着色有机颜料着色 物理吸附化学吸附，色彩鲜艳、色谱广，物理吸附化学吸附，色彩鲜艳、色谱广，抗老化性差。抗老化性差。2 2 铝及铝合金的阳极氧化铝及铝合金的阳极氧化Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术三、阳极氧化膜的着色与封闭三、阳极氧化膜的着色与封闭1 1、氧化膜的着色、氧化膜的着色 2)2)有机颜料着色有机颜料着色2 2 铝及铝合金的阳极氧化铝及铝合金的阳极氧化Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术三、阳极氧化膜的着色与封闭三、阳极氧化膜的着色与封

18、闭1 1、氧化膜的着色、氧化膜的着色 3)3)电解着色电解着色 阳极氧化后的阳极氧化后的Al或或Al-alloy放入含金属盐的电解液中放入含金属盐的电解液中进行电解，经电化学反应，使进入氧化膜微孔中的重金进行电解，经电化学反应，使进入氧化膜微孔中的重金属离子还原为金属原子，沉积于孔底而着色。属离子还原为金属原子，沉积于孔底而着色。特性：特性：耐磨、耐晒、耐热、耐蚀、色泽稳定耐磨、耐晒、耐热、耐蚀、色泽稳定用途：用途：建筑装饰铝材建筑装饰铝材2 2 铝及铝合金的阳极氧化铝及铝合金的阳极氧化Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术三、阳极氧化膜的着色与封闭三、阳极氧化膜的着色与封闭1 1、

19、氧化膜的着色、氧化膜的着色 3)3)电解着色电解着色2 2 铝及铝合金的阳极氧化铝及铝合金的阳极氧化Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术三、阳极氧化膜的着色与封闭三、阳极氧化膜的着色与封闭2 2、氧化膜的封闭处理、氧化膜的封闭处理 铝及其合金经阳极氧化后，无论是否着色，都要及铝及其合金经阳极氧化后，无论是否着色，都要及时进行封孔处理，固定颜料在微孔中，防止渗出，同时时进行封孔处理，固定颜料在微孔中，防止渗出，同时提高膜的耐磨性、耐晒性、耐蚀性和绝缘性。提高膜的耐磨性、耐晒性、耐蚀性和绝缘性。2 2 铝及铝合金的阳极氧化铝及铝合金的阳极氧化Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜

20、技术三、阳极氧化膜的着色与封闭三、阳极氧化膜的着色与封闭2 2、氧化膜的封闭处理、氧化膜的封闭处理 1)1)热水封闭法（蒸汽封闭法）热水封闭法（蒸汽封闭法） Al2O3nH2O Al2O3nH2O当当n=1时，体积增加时，体积增加33% n=3时，体积增加时，体积增加100% 体积增大封闭膜孔体积增大封闭膜孔工艺过程：工艺过程：90100，PH67.5，1530min 蒸馏水或去离子水（透明、色泽）蒸馏水或去离子水（透明、色泽）2 2 铝及铝合金的阳极氧化铝及铝合金的阳极氧化Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术三、阳极氧化膜的着色与封闭三、阳极氧化膜的着色与封闭2 2、氧化膜的封闭

21、处理、氧化膜的封闭处理 2)2)重铬酸盐封闭法重铬酸盐封闭法 2Al2O33K2Cr2O7H2O 2AlOHCrO4 2AlOHCr2O76KOH封孔：封孔：AlOHCrO4 碱式铬酸铝碱式铬酸铝 AlOHCr2O7 碱式重铬酸铝碱式重铬酸铝 Al2O3 H2O 一水氧化铝一水氧化铝 Al2O3 3H2O 三水氧化铝三水氧化铝2 2 铝及铝合金的阳极氧化铝及铝合金的阳极氧化Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术三、阳极氧化膜的着色与封闭三、阳极氧化膜的着色与封闭2 2、氧化膜的封闭处理、氧化膜的封闭处理 2)2)重铬酸盐封闭法重铬酸盐封闭法 配方及工艺：重铬酸钾配方及工艺：重铬酸钾

22、5070g/L 温度温度 9095 PH 67 时间时间 1525min 膜层：黄色，耐蚀性好膜层：黄色，耐蚀性好 用途：防护用铝用途：防护用铝 2 2 铝及铝合金的阳极氧化铝及铝合金的阳极氧化Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术三、阳极氧化膜的着色与封闭三、阳极氧化膜的着色与封闭2 2、氧化膜的封闭处理、氧化膜的封闭处理 3)3)水解封闭法水解封闭法工艺工艺 镍盐和钴盐的极稀溶液被氧化膜吸收后，发生镍盐和钴盐的极稀溶液被氧化膜吸收后，发生水解反应：水解反应：Ni2+2H2O=Ni(OH)2+2H+Co2+2H2O=Co(OH)2+2H+封孔：封孔：Ni(OH)2和和Co(OH)2

23、无色，适用于着色无色，适用于着色 氧化膜的封孔氧化膜的封孔2 2 铝及铝合金的阳极氧化铝及铝合金的阳极氧化Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术三、阳极氧化膜的着色与封闭三、阳极氧化膜的着色与封闭2 2、氧化膜的封闭处理、氧化膜的封闭处理 3)3)水解封闭法水解封闭法工艺工艺2 2 铝及铝合金的阳极氧化铝及铝合金的阳极氧化Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术三、阳极氧化膜的着色与封闭三、阳极氧化膜的着色与封闭2 2、氧化膜的封闭处理、氧化膜的封闭处理 4)4)填充封闭法填充封闭法 采用透明清漆、熔融石蜡、树脂、干性油等采用透明清漆、熔融石蜡、树脂、干性油等2 2 铝及铝合

24、金的阳极氧化铝及铝合金的阳极氧化几件事情： 欢迎-毕业设计、研究生选题 QQ群（随时交流、明年新开课时更新） 这次课的安排（化学转化膜/复习/答疑） 成绩（平时30%，考试70%） 考试（填空/多选/简答）铝的阳极氧化： 铝的阳极氧化工艺分哪几个步骤？ 画出阳极氧化工艺示意图 除了溶液配方外，阳极氧化还有哪些重要的工艺参数？ 阳极氧化与电镀有何异同之处？Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术3 3 磷化处理磷化处理一、钢铁的磷化处理一、钢铁的磷化处理 把金属放入含有把金属放入含有MnMn、FeFe、ZnZn的的磷酸盐溶液磷酸盐溶液中中进

25、行化学处理，使金属表面生成一层难溶于水的进行化学处理，使金属表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜的方法，叫做金属的磷酸盐处理，磷酸盐保护膜的方法，叫做金属的磷酸盐处理，简称简称磷化磷化。 特性：特性： 膜层为微孔结构，与基体结合牢固，具有良膜层为微孔结构，与基体结合牢固，具有良好的吸附性、润滑性、耐蚀性、不粘附熔融金属好的吸附性、润滑性、耐蚀性、不粘附熔融金属（SnSn、AlAl、ZnZn）及较高的电绝缘性。）及较高的电绝缘性。Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术一、钢铁的磷化处理一、钢铁的磷化处理 用途：用途： 涂料的底层，金属冷加工时的润滑层，金属涂料的底层，金属冷加工时的润滑层

26、，金属表面的保护层，以及电机硅钢片的绝缘处理，压表面的保护层，以及电机硅钢片的绝缘处理，压铸模具的防粘处理。铸模具的防粘处理。 膜厚：膜厚： 520 特点：特点： 设备简单、操作方便、成本低，生产率高。设备简单、操作方便、成本低，生产率高。3 3 磷化处理磷化处理磷化处理Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术1 1、磷化膜的形成机理、磷化膜的形成机理 磷酸二氢盐磷酸二氢盐“”磷酸磷酸 中进行如下反应：中进行如下反应： M(H2PO4)2MHPO4 +H3PO4 3MHPO4M3(PO4)2 +H3PO4 MHPO4、 M3(PO4)2结晶形成磷化膜结晶形成磷化膜钢铁的磷化处理：钢铁的

27、磷化处理：3 3 磷化处理磷化处理Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术2 2、磷化膜的组成和结构、磷化膜的组成和结构1)1)磷化铁膜磷化铁膜（Fe3P） 非晶质非晶质，0.210.8g/m2，呈灰色、青色、黄色呈灰色、青色、黄色2)2)磷酸锌膜磷酸锌膜 磷酸锌磷酸锌 Zn3(PO4)2 和磷酸锌铁和磷酸锌铁Zn2Fe(PO4)2 4H2O 整体呈浅灰至深灰结晶状整体呈浅灰至深灰结晶状3)3)磷酸锰系磷酸锰系 磷酸锰磷酸锰Mn3(PO4)2 3H2O 磷酸氢锰磷酸氢锰铁铁2MnHPO4 FeHPO4 2.5H2O 其结构呈板状其结构呈板状钢铁的磷化处理：钢铁的磷化处理：3 3 磷化处

28、理磷化处理Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术3、磷化工艺、磷化工艺1)1)磷化配方及工艺规范磷化配方及工艺规范 高温高温(8898)：膜厚、速度快，硬，耐蚀、耐膜厚、速度快，硬，耐蚀、耐热，结合力强，能耗大，蒸发快，成分变化快，热，结合力强，能耗大，蒸发快，成分变化快，晶粒粗细不匀晶粒粗细不匀 中温中温(5570) ：速度快，溶液稳定，耐蚀性速度快，溶液稳定，耐蚀性好，溶液复杂，调整麻烦好，溶液复杂，调整麻烦 常温常温(1535) ：节能、成本低，溶液稳定，节能、成本低，溶液稳定，耐蚀，结合力低，时间长，效率低耐蚀，结合力低，时间长，效率低钢铁的磷化处理：钢铁的磷化处理：3 3

29、磷化处理磷化处理Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术钢铁的磷化处理：钢铁的磷化处理：3、磷化工艺、磷化工艺 1)磷化配方及工艺规范磷化配方及工艺规范3 3 磷化处理磷化处理Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术3、磷化工艺、磷化工艺2)2)影响磷化的因素影响磷化的因素 游离酸度游离酸度 高，晶粒粗大、疏松、耐蚀性差高，晶粒粗大、疏松、耐蚀性差 低，膜薄低，膜薄 总酸度总酸度 高，高， 晶粒晶粒 耐蚀性耐蚀性 低，低， 晶粒晶粒 耐蚀性耐蚀性 金属离子的影响金属离子的影响钢铁的磷化处理：钢铁的磷化处理：3 3 磷化处理磷化处理Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术

30、3、磷化工艺、磷化工艺2)影响磷化的因素影响磷化的因素 P2O5的影响的影响 NO3、NO2、F的影响的影响 杂质的影响杂质的影响 温度的影响温度的影响 基体金属基体金属 预处理的影响预处理的影响钢铁的磷化处理：钢铁的磷化处理：3 3 磷化处理磷化处理Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术3、磷化工艺、磷化工艺3)3)磷化膜的后处理磷化膜的后处理填充和封闭填充和封闭 填充：填充：重铬酸钾重铬酸钾 3050g/L 碳酸钠碳酸钠 24g/L 温度温度 8095 PH 67 时间时间 515min 封闭：封闭：防锈油、润滑油防锈油、润滑油钢铁的磷化处理：钢铁的磷化处理：3 3 磷化处理磷化

31、处理Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术二、非铁合金的磷化处理二、非铁合金的磷化处理涂漆前的打底涂漆前的打底 Al或或Al-alloy 铬干（铬干（CrO3） 712 g/L 磷酸（磷酸（H3PO4） 5867 g/L 氟化钠（氟化钠（NaF） 35 g/L PH 1.52.0 F/CrO3 0.10.43 3 磷化处理磷化处理Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术4 4 铬酸盐处理铬酸盐处理铬酸盐处理铬酸盐处理( (钝化钝化) )： 把金属或金属镀层放入含有某些添加剂的把金属或金属镀层放入含有某些添加剂的铬酸或铬铬酸或铬酸

32、盐溶液酸盐溶液中，进行化学或电化学处理，使金属表面生成中，进行化学或电化学处理，使金属表面生成一层一层Cr3+或或Cr6+组成的铬酸盐膜的方法。组成的铬酸盐膜的方法。特点：特点：结合力强，结构紧密，化学稳定性好，耐腐蚀、结合力强，结构紧密，化学稳定性好，耐腐蚀、 保护作用强；保护作用强；色彩丰富，色彩丰富，透明、乳白、黄色、透明、乳白、黄色、 淡绿、绿、橄榄绿、褐色、黑色淡绿、绿、橄榄绿、褐色、黑色用途：用途：Zn、Cd镀层的后处理，提高耐蚀性镀层的后处理，提高耐蚀性 Al、Cu、Sn、Mg及其合金的防腐及其合金的防腐Ch11 Ch11 化学转化膜技术化学转化膜技术一、铬酸盐膜的形成过程一、铬酸盐膜的形成过程三个步骤三个步骤1、金属表面被氧化并以离子的形式转入溶液，、金属表面被氧化并以离子的形式转入溶液，并有并