金属表面预处理技术研究进展

合集下载

建筑铝合金表面处理技术的现状与发展

建筑铝合金表面处理技术的现状与发展

成 的 氧化 膜 可 以阻 止 铝基 体 的进 一 步 腐蚀 , 其 太 但 薄 而易 受损伤 , 酸性 、 在 碱性 或 者 中性 环 境 中都 有 可 能遭 受破 坏 。作 为建 筑 装 饰 材 料 的铝 合 金 型材 , 应 该 是一 种 半 永 久 性 的 材料 , 在抵 御 外 界 气 候 条 件 的 侵蚀 方 面 , 具 备 良好 的抗 腐蚀 、 摩 擦 、 须 抗 耐热 和 耐 候性 能 , 随着物 质生 活水 平 的提 高 , 一 的银 白色 而 单 外观 也 不再 能满足 人们对 家居 装饰 的需 求 , 因此 , 人
常见 的铝合 金 阳极 氧化 工艺 多 采 用硫 酸 作 为 氧
化槽液 的主要 成 分 , 格便 宜 , 可 以循 环 使 用 , 价 且 降 低 了生产 成 本 。 阳极 氧 化 膜 电解 着 色 后 色 泽 光 亮 、
持久 , 且进一步提升了铝材的硬度至 30H 0 V以上, 物 理机 械性 能优 异 , 过多 年 的发 展 , 术 已经 十 分 经 技
为 多种 。

按 照 电源 形 式 的不 同可 分 为交 流 着 色 法 和直 流
1 铝合金表面处理技术
1 1 铝 合金 阳极 氧化 电解 着色 .
( 冲 ) 色法 , 脉 着 工业 化应 用 的方 法包 括 浅 田法 、 化 住 法 、 nclr 等 。张海 霞 , 淑 英 l 研究 了无 需 扩 U i o法 o 李 4 j 孔 的亚硒 酸 盐 电解 着 色 工 艺 , 箔 在 10 g L硫 酸 铝 8 / 中阳极 氧化后 , 在含 H S 4 O L N ze 31 L 再 2 0 , aS O 2 , 蹄酸 钠 0 2 g L 添 加 剂 2g L C S d 5 2 / . / , / , u O ・H 06g L

镁合金表面处理的研究现状

镁合金表面处理的研究现状

镁合金表面处理的研究现状一.概述镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金。

其特点是:密度小、比强度高、刚性好、弹性模量大、消震性好、刚性好、承受冲击载荷能力比铝合金大、刚性好、耐有机物和碱的腐蚀性能好。

主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。

目前使用最广的是镁铝合金,其次是镁锰合金和镁锌锆合金。

主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。

在实用金属中是最轻的金属,镁的比重大约是铝的2/3,是铁的1/4。

但是,镁的应用和研究相对其它金属严重滞后,原因在于其韧性低、高温性能和耐腐蚀性能差,而且加工成形比较困难。

与铝、钛能生成自愈钝化膜不同,镁表面生成的氧化膜疏松多孔,不能对基体起有效保护作用,因此,在潮湿的空气、含硫气氛和海洋大气中,镁均会遭受严重的化学腐蚀,这极大地阻碍了其广泛应用。

通过合金化的方法来改善其性能,特别是期望发现“不锈镁”的努力至今还没有取得进展。

所以,镁合金零件在使用前须经过一定的表面改性或涂层处理。

目前,电化学镀层、转化膜等工艺技术已经应用于镁合金的防护,气相沉积涂层、涂覆、表面热处理等方法也受到密切关注,高能束熔覆等新技术也被尝试应用于镁合金表面性能的提高。

二.表面处理方法1.电镀和化学镀技术镁合金表面镀镍技术分为电镀和化学镀两种。

由于镁合金化学活性高,在酸性溶液中易被腐蚀,因此镁合金电沉积技术与铝合金电沉积技术有着显著的差异。

目前,镁合金电镀工艺技术有两种工艺:浸锌-电镀工艺和直接化学镀镍工艺。

为了防止镁合金基体在酸性溶液中被过度腐蚀,需要在处理前溶液中添加F-(F-与电离生成的Mg2+形成MgF2沉淀,吸附在镁合金基体表面可以防止基体过度腐蚀。

镁合金表面化学镀Ni-P合金是一种很成熟的工艺。

通常化学镀方法制备的Ni-P合金层是非晶态的,这层致密的非晶态Ni-P合金层可以有效地防止镁合金基体被腐蚀。

结合使用化学镀镍技术和滚镀技术可以在镁合金基体上形成一层晶态的Ni-P合金层。

环氧树脂与纳米粒子的复合制备方法是什么金属真空电镀的基本工艺及研究进展

环氧树脂与纳米粒子的复合制备方法是什么金属真空电镀的基本工艺及研究进展

环氧树脂与纳米粒子的复合制备方法是什么金属真空电镀的基本工艺及研究进展Part 1:环氧树脂与纳米粒子的复合制备方法环氧树脂是一种常见的高分子材料,广泛应用于电子、机械、建筑等各个领域中。

而在传统环氧树脂的生产过程中,一些性能上的局限限制了其广泛应用。

为了弥补环氧树脂的不足之处,人们开始尝试用纳米颗粒来进行复合制备,以期能够提高环氧树脂的力学性能、热稳定性等方面的特性。

目前,用于复合制备的纳米粒子主要包括SiO2、TiO2、Al2O3等,这些纳米粒子都具有极小的尺寸和特殊的表面状态,能够增强环氧树脂的力学性能、热稳定性等特性。

在环氧树脂与纳米粒子的复合制备过程中,常用的方法主要包括两种:无溶剂法和溶液法。

无溶剂法的制备过程中,采用“原位聚合”和“机械混合”两种技术,将环氧树脂和纳米粒子直接混合,并通过紫外线、热固化等方式使其形成均匀的复合材料。

这种方法的优点是工艺简便、成本较低,但其缺点是生产效率低,复合材料的性能稳定性有待进一步提高。

溶液法的制备过程中,首先将纳米粒子分散在有机溶剂中,然后加入适量的环氧树脂,并通过机械搅拌、超声波辐射等方式使其形成均匀的混合物,在一定的温度下进行固化,最终形成纳米复合材料。

与无溶剂法相比,溶液法具有更好的稳定性和成品质量,但由于制备条件要求较高,其成本相对较高,同时对环境污染的影响也较大。

综上所述,环氧树脂与纳米粒子的复合制备方法依然面临着多项技术难题,但其广泛的应用前景确实能够为制造业带来更多前沿的科技突破。

Part 2:金属真空电镀的基本工艺金属真空电镀作为一种高效的表面修饰技术,在制造业、电子工业、化工工业等领域中得到了广泛的应用。

其主要优点是能够提高金属材料的耐腐蚀性、硬度、附着力等特性,同时具有经济、环保等优点。

金属真空电镀的基本工艺流程包括:预处理、真空处理、电镀、后处理四个步骤。

预处理主要是利用湿法处理和干燥处理两种方式,进行金属表面的清洁、去脂、去氧化处理,从而保证待电镀表面的平滑度和纯净度。

金属冶炼中的原材料处理与预处理

金属冶炼中的原材料处理与预处理
固体废弃物排放
金属冶炼过程中会产生大量的固体废弃物,如矿渣、炉渣等,这些废弃物若未经处理直接堆放,会对土 壤和地下水造成严重污染。
环境保护措施与政策
环保法律法规
国家制定了一系列环保法律法规 ,如《环境保护法》、《大气污 染防治法》等,对金属冶炼企业 的环保行为进行了规范和约束。
环保技术改造
企业应积极采用环保技术进行改 造,如烟气脱硫、废水处理等, 以减少污染物排放。
目的
金属冶炼的目的是为了满足社会和经 济发展对金属材料的需求,提供高质 量、高性能的金属产品,同时实现资 源的有效利用和环境保护。
金属冶炼的基本流程
采矿
从矿山中开采出含有金属元素的矿石。
选矿
通过物理或化学方法,将矿石中的有用成分与无用成分分离,得到富集的矿物。
冶炼
将选矿得到的矿物进行高温熔炼或化学反应,提取出金属元素。
开采
从地下或露天开采铁矿石、锰矿石、铬矿石等。
选矿
通过物理或化学方法将矿石中的有用成分富集, 提高品位。
进口
部分国家或地区无法满足自身需求,需要从其他 国家进口矿石。
原材料的选择标准
品位
选择品位高、成分稳定的矿石,能够降低冶 炼成本和提高产品质量。
储量与开采条件
选择储量大、开采条件好的矿床,能够保证 原材料的供应稳定。
率,降低人工成本。
优化工艺参数
02
通过对工艺参数的优化,提高金属冶炼的效率和产品质量,降
低生产成本。
副产品回收利用
03
对金属冶炼过程中产生的副产品进行回收利用,提高资源利用
率,降低生产成本。
THANKS.
金属冶炼中的原材料处 理与预处理
汇报人:可编辑 2024-01-06

中国人发明了一项很厉害的技术 站在降低金属摩擦力的领跑线上

中国人发明了一项很厉害的技术 站在降低金属摩擦力的领跑线上

中国人发明了一项很厉害的技术站在降低金属摩擦力的领跑线上摩擦金属表面预处理技术的发明人冬丰,在工业领域,所有机械设备的加工过程中,表面精度只能达到微米级,在高倍显微镜下观察,金属表面有很多20-400纳米的凹痕,这些凹痕是构成摩擦的主要原因,现在流行的处理方式是,在这些摩擦部位用润滑油润滑,在这些凹痕处形成一层油膜,起到润滑作用。

但是这种方法,不能从根本上解决摩擦的问题,有没有一种方法既可以使金属表面更光洁,又节能环保的解决方法呢?中国是汽车大国,所有的汽车都面临如此重要的问题,汽车在冷车启动时,润滑油的作用为0,这时主要磨损补我没有润滑油附着,这时是干摩擦。

发动机的损害85%的原因是源于冷车启动时的干摩擦。

现在中国人在表面处理这个领域站到了世界最前列,全球首条EF金属调理剂示范生产线已在中国正式建成投产。

EF是益飞特金属调理剂英文缩写,此项技术是一种高分子复合物在金属表面处理技术,其机理是运用多种工艺方法将纳米高分子聚合物分子在热激活原理下,渗入到金属表面,形成2-3微米的非晶态保护膜,从而从根本上填补了金属表面的20-400纳米的凹痕,这层非晶态耐磨层。

这个技术的发明人是中国的冬丰。

经过长期多项实验表明EF技术采用的工艺材料对环境无害,工艺过程中没有害物物质,通过对汽车、发动机、变速箱等所有润滑部位处理后,就能实现降低75%摩擦力,显著改变汽车尾气排放,。

这项技术还被证实在风力发电机组件的表面处理上,技术处理后,发电量增加,设备维护期限延长,即使发生润滑油缺失,依旧照常工作。

可以乐观的想象,将来广泛采用该技术添加到汽车上,减少尾气排放明显改善环境,同时节油达10%-22%,延长汽车使用寿命。

产生广阔的社会及经济效益。

这一发明对于汽车保养行业具有很大的推动力,让更多的车主对保养自己的爱车更放心!。

金属表面膜层与基体的结合强度

金属表面膜层与基体的结合强度

金属表面膜层与基体的结合强度
金属表面膜层是一种用于增强基体材料性能的表面涂层材料。

在使用过程中,金属表面膜层与基体的结合强度直接影响着材料的耐久性和使用寿命。

因此,研究和提升金属表面膜层与基体的结合强度是非常重要的。

金属表面膜层的结合强度受到多种因素的影响。

首先,表面预处理是影响金属表面膜层结合强度的重要因素。

通过清洗,去除油脂、尘埃和氧化物等杂质,可以增加表面粗糙度和表面活性位点的数量,从而提高表面涂层的附着力。

其次,涂层工艺也对结合强度有着重要的影响。

在涂层过程中,需要严格控制涂布条件和温度等参数,以确保涂层与基材之间的化学键和物理键加强。

此外,金属表面膜层的厚度和材料的选择也会影响结合强度。

一些研究表明,利用表面修饰技术可以显著提高金属表面膜层的结合强度。

例如,通过等离子体表面改性技术可以增加金属表面粗糙度和表面活性位点的数量,从而提高涂层与金属基材之间的结合强度。

利用激光表面熔覆技术可以产生精确的界面化学反应,从而促进金属表面膜层与基材之间的化学结合。

此外,还可以利用金属表面镀层技术来改善金属表面的性能,从而提高涂层与金属基材之间的结合强度。

总之,要提高金属表面膜层与基体的结合强度,需要综合考虑表面预处理、涂层工艺、涂层厚度和材料的选择等多个方面的因素。

通过改进表面涂层技术和开发新型的涂层材料,可以进一步提高金属表面膜层的附着力,从而提高材料的耐久性和使用寿命。

316L不锈钢表面激光熔覆Ni60合金涂层的工艺优化与性能研究

316L不锈钢表面激光熔覆Ni60合金涂层的工艺优化与性能研究

316L不锈钢表面激光熔覆Ni60合金涂层的工艺优化与性能研究目录一、内容描述 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 研究意义 (3)1.3 国内外研究现状及发展动态 (5)二、实验材料与方法 (6)2.1 实验材料 (7)2.2 实验设备 (8)2.3 实验方法 (9)三、激光熔覆Ni60合金涂层的组织结构与性能分析 (10)3.1 组织结构分析 (11)3.2 性能测试 (12)四、工艺优化与性能关系研究 (14)4.1 激光功率对涂层性能的影响 (15)4.2 熔覆速度对涂层性能的影响 (16)4.3 Ni60合金粉末粒度对涂层性能的影响 (16)4.4 焊接参数对涂层性能的影响 (18)五、最佳工艺参数确定与验证 (19)5.1 最佳激光熔覆工艺参数的确定 (20)5.2 最佳工艺参数下的涂层性能验证 (21)5.3 工艺优化后的经济性和环保性分析 (22)六、结论与展望 (23)6.1 研究成果总结 (24)6.2 存在问题与不足 (26)6.3 后续研究方向与应用前景展望 (27)一、内容描述本研究旨在通过优化激光熔覆工艺参数,实现316L不锈钢表面Ni60合金涂层的制备与性能提升。

我们首先对316L不锈钢进行预处理,以去除表面杂质和氧化层。

采用高功率YAG激光器对预处理后的不锈钢表面进行熔覆处理,同时将Ni60合金粉末均匀铺设在激光束扫描的区域。

在激光熔覆过程中,我们重点关注了激光功率、扫描速度、送粉速率等关键参数对涂层质量的影响。

通过调整这些参数,我们得到了具有不同微观结构和性能的Ni60合金涂层。

我们还对涂层的截面形貌、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等性能指标进行了系统测试。

通过对实验数据的分析,我们揭示了激光熔覆工艺参数对Ni60合金涂层性能的显著影响规律,并找到了优化涂层性能的方法。

本研究不仅为316L不锈钢表面Ni60合金涂层的制备提供了理论依据和实验指导,而且对于推动高性能材料在工业领域的应用具有重要意义。

铝合金材料新型表面处理工艺技术研究

铝合金材料新型表面处理工艺技术研究

铝合金材料新型表面处理工艺技术研究本文针对铝合金材料新型表面处理工艺新型技术,重点介绍了其工艺流程与参数控制,以及控制要点、常见问题与解决办法。

该工艺技术具有可调控的颜色调配技术、以及稳定的耐蚀性、耐候性等质量效果,并且符合国家绿色环保政策方针,对市场开发与生产实践具有很强的指导意义。

标签:铝合金材料;表面处理技术;电解着色1 前言本文重点对铝合金材料产品的新型表面处理工艺的各流程工序进行工艺优化或改进,并对常见缺陷及控制要点进行介绍。

2 实验方案2.1 材料本研究试验材料主要为6063合金挤压生产出的各种类型型材,合金成分见表1。

2.2 试验方法工艺流程试验优化路线方案见图1。

本研究对每一步工序进行不同程度地工艺优化,或降低成本、或适合环保发展需要等,每天现场生产试验记录各槽液工艺指标,所有产品进行性能测试,分析各指标对产品质量的影响,探索最佳工艺流程技术路线。

3 工艺流程优化与讨论3.1 预处理预处理工序主要包括脱脂、碱蚀、中和等三部分,属于阳极氧化前处理,预处理效果的好坏直接影响铝合金材料最终表面处理质量。

3.1.1 脱脂过去主要采用碱性脱脂工艺,该工艺需要消耗化学药剂,加装蒸汽管路加热消耗能源。

通过试验摸索总结,本研究对除油工艺进行酸性工艺改造,利用氧化槽废酸作为除油主要介质(浓度不低于120g/L),不再添加其他化学药剂,对比见表2。

酸性脱脂除油工艺处理方式能够达到铝材表面除油效果,对铝合金材料产品的光泽度也起到了促进作用,同时降低了化学药剂成本以及因常温处理节约能源消耗费用。

3.1.2 碱蚀在实验过程中,本课题研究了槽液不同铝离子浓度对型材表面暗纹率的影响,见图2。

当槽液铝离子浓度超过50g/L,铝型材表面会产生碱流痕致使中和后出现表面色斑缺陷,生产运行中要每天分析槽液铝离子浓度指标、严格控制铝离子浓度在50g/L以下,一旦超出就必须更换部分或全部槽液降低铝离子浓度。

本课题同时研究了碱蚀后水洗对型材表面质量的影响,通过实验总结出:碱蚀后第一道水洗温度应保持在35±2℃,水洗时间及空中滴水时间控制在1~3s,能够有效防止铝型材表面出现色斑现象。

金属表面预处理质量对环氧树脂粘结强度的影响

金属表面预处理质量对环氧树脂粘结强度的影响

金属表面预处理质量对环氧树脂粘结强度的影响作者:包英俊来源:《科技风》2019年第10期摘要:表面涂层技术广泛应用于防污、防腐、耐磨、耐高温、绝缘等,涂层与基体的结合强度对涂层的防护性能起着至关重要的作用。

本文主要就表面处理方法对于金属表面的形态有哪些改变以及金属表面预处理对环氧树脂粘结剂粘结强度的影响进行了叙述以及研究。

关键词:金属表面预处理;环氧树脂粘结剂;粘结强度环氧树脂粘结剂已广泛的应用于实际生产中,主要用于各种金属材料和非金属材料之间的粘接。

研究发现,金属表面预处理质量是影响涂层寿命的主要因素,因此金属表面预处理的质量直接决定了涂层的寿命及特性,通过对金属表面进行不同方式的预处理可以有效改善涂层的寿命。

[1]现阶段主要的金属表面预处理方式有砂纸打磨、酸洗化处理及喷砂处理。

本文主要就表面处理方法对于金属表面的形态有哪些改变以及金屬表面预处理对环氧树脂粘结剂的粘结强度的影响进行了叙述以及研究。

1 关于试验内容以及基本方法本文主要选用环氧树脂的粘结剂进行粘合,通过表面不同的预处理技术进行拉伸涂装,依据国家基本方法进行拉伸试样,使得试样在室温条件下能够持续几天,以此为基础做好试样制备工作。

1.1 关于金属表面的处理本文使用的主要处理的方法有进行砂纸打磨、喷砂处理以及酸洗化处理。

砂纸打磨是利用摩擦引起金属表面的塑性变形,使得金属表面温度升高,同时让金属表面向金属主体方向上的硬度产生连续变化,形成变性层,从而提高金属的表面性能。

喷砂是利用一些非常快速度的砂流,可以去除工件表面的一些锈蚀以及一些其他的污物,通过沙粒的撞击、切削作用使金属表面粗化、净化。

酸洗化处理即利用酸溶液去除金属表面上的氧化皮和锈蚀物,其通过化学反应,将金属表面的氧化物溶解,从而达到洁净金属表面的效果。

1.2 关于基本实验方法的研究本次试验采用单因素对比法,除45#钢的表面处理方法不同,其他的试验操作仍严格按照现有的工艺要求进行。

金属表面预处理对金属/聚合物界面粘结强度的影响

金属表面预处理对金属/聚合物界面粘结强度的影响
及部 分试 样表 面微 观形 貌 。 喷砂 处 理 在 9 6 0 6 A型 吸人 式 喷砂 机 上 进行 , 金
械法 是砂 纸 打磨 与 喷 砂 粗 化 。化 学 法 包 括 酸 洗 、 磷 化、 硅 烷偶 联 剂处 理等 , 其 中硅烷 偶联 剂 处理 方 法 由 于环 保 、 处 理 工序 简单 , 被 大量 的研究 。
2 0 1 3年 第 4期
玻 璃 钢 /复 合 材 料
5 l
金属 表 面预 处 理 对 金属 / 聚 合物 界 面粘 结强 度 的影 响
李 慧 ,张 鹏 ,程永 奇 ,孙友松
( 广东工业大学材料与能源学院 ,广州 5 1 0 0 0 6)
摘要 :为了提 高金 属/ 聚合物界 面粘结强度 , 本文利用拉伸剪切 实验研 究 了砂纸 打磨、 喷砂、 酸洗、 磷化、 硅 烷偶联 剂 处理
作者简介 :李慧 ( 1 9 8 8 - ) ,女 ,硕士研究生 ,主要从 事聚合 物复合材料界 面改性研究 ,l i h u i . 1 9 8 8 . 1 0 . 1 3 @1 6 3 . o o m 。
料, 得到淡 黄 色透 明树脂 状 的聚合 物粘 结剂 。
1 . 3 试样 制 备
本 文采 用 自制 的 聚合 物 粘 结 剂 , 对 经 过 不 同表
有低 摩擦 系 数 、 高耐磨 性 的碳纤 维织 物 复合 材 料 , 衬 层 摩损 机理 等还 有待 进一 步研 究 曲 。 提 高金 属/ 聚合 物 界 面 浸 润 性 和 粘 结 性 的 方 法 主 要分 为 两 个 方 面 ] , 第 一 是 改 变 聚 合 物 粘 结 剂 的成分 , 通 过粘 结剂 改性 达到 提高 其粘 结 力 的 目的 ; 第 二是 在涂 覆 聚 合 物前 , 对 金 属基 体 表 面 进 行 预 处

金属表面工程新技术研究

金属表面工程新技术研究
第1 期( 总第 1 3 1 期)
N o . 1 ( S U M N o . 1 3 1 )
机 械 管 理 开 发
MECHANI C AL MANAGEME NT AND DE VEL O PMENT
2 0 1 3 年2 月
F e b . 2 0 1 3
金属表面工程新技术研究
2 表 面工 程新 技术 的发展 近3 0 年 多来 , 有许 多 新 的科学 技术 渗 透 到表 面强
化技术领域 , 使金属 的表面强化技术得到了迅速发展 , 由此 开 发 来 的表 面强 化技术 构成 了 目前材 料表 面技
收稿 日期 : 2 0 1 2 - 0 8 — 0 7
术的主流。例如 , 激光是上世纪 6 0 年代出现的重大科 学技术成就之一 , 7 0 年代制造 出大功率 的激光器 以 后, 便开始用激光加热进行表面淬火。用激光和 电子 束加热 , 有利于环境保护 , 便于实现 自动化 。激光 、 电 子束用于表 面加热后 , 就使表面强化技术超 出了热处 理范畴, 可 以通过熔化 一 结晶过程 、 熔融合金化一结晶 过程 、 熔化 一非 晶态 过程 , 大 幅度 改变 硬化层 的结构 与 性能 。热喷涂技术作为一种新的表面防护和表面强化 工 艺在 近 2 0 多 年里 得 到 了迅速 的发 展 。在这 个 时期 , 热喷涂技术由早期制备一般 的装饰性和防护性涂层发 展到制备各种功能性涂层 ; 由产品的维修发展到大批 量的产品制造 ; 由单一涂层发展到包括产品失效分析 、 表面预处理 、 喷涂材料和设备的选择 、 涂层系统设计和 涂层后加工等在 内的热喷涂系统工程 。热喷涂技术的 发展是从使用条件最苛刻 , 要求最严格 的宇航工业开 始, 然后迅速向各 民用工业部 门扩展开来的- - 。目前 , 热喷涂 技术 已成 为金 属表 面材料 领域 中一个 十分 活跃 的独立领域。气相沉积法中化学气相沉积是利用镀层 材料的挥发性化合物气体分解或化合反 应后沉积成 膜; 物理气相沉积则是利用真空蒸发 、 溅射 、 离子镀等 方法 沉 积成 膜 。这 些 薄膜 强 化新 技 术用 材 广 泛 , 使 用 面宽 , 已广 泛 用 于机械 制 造 , 冶 金工 业 以及 宇航 、 核 能 等领域 。 2 0 世纪 7 0 年代发展起来的离子注人新技术 , 利用 注人离子可得到过饱和固溶体 、 非晶态和某些化合物 层, 能改变材料摩擦系数 , 增加表面硬度 , 提高耐磨性 及抗蚀性 , 延长 了零件的使 用寿命 。近几年 , 由美国 人发明的等离子体淹没离子混合 注人技术发展很快 , 可在钛合金 、 铝合金等零件上全方位注入 N , 混合注入 T i N 等, 还可在低于 3 0 0 o C 下制备金刚石膜。还有一些 历史较长的表面处理技术 , 近十几年来也得到了飞速 发展 , 例如 , 电镀技术 已由单 一的金属发展到镀各种 合金 。尤其是前些年发明的一种局部 电镀技术—— 刷镀 , 已经成为人们公认的金属表面新技术 , 在我国 已经得到普遍应用。传统 电镀工艺与近代激光技术 结合形成的激光电镀是新兴 的高速 电镀技术 。运用 激光辐照提高金属沉积速度 , 其速率 比无激光照射的

CVD金刚石薄膜衬底表面预处理技术进展

CVD金刚石薄膜衬底表面预处理技术进展
现今 人们了解了 CVD 金刚石一些形成机理 一些 CVD 金刚石薄膜产品已在市场上出售 但还 有许多问题需要解决 如最有应用前景的 CVD 金 刚石涂层硬质合金刀具 因其薄膜的附着力差而 容易从基体上脱落 因此 如何增强金刚石在硬 质合金基体上的形核密度 改善金刚石膜/基粘附 性能 确保 CVD 金刚石优异性能的发挥 提高金 刚石涂层刀具的使用寿命 耐用度 和加工性能 已成为国内外材料科学工作者迫切需要解决的问 题[1]
2.4 中间层预处理 许多研究人员认为中间层是金刚石沉积中很
有希望的一种预处理方法[25] 许多碳化物层 如 TiC WC 等 和氮化物层 如 AlN [26]通过 CVD 或 PVD 技术沉积到硬质合金基底上 Godbole V. P 等[26]研究发现在基底上沉积单层的硅 AlN 中间
19
层效果不是很好 因为在 850~900 温度进行金 刚石沉积时 中间层元素 Si Al 将和基体的钴发 生强烈反应形成钴硅和钴铝等化合物 不过他们 也发现 TiC 在此温度范围内表现得很稳定 但由 于 TiC 和金刚石之间的热膨胀系数相差很大 从 而导致其附着力不高 他们的研究也表明 AlN 和金刚石的膨胀系数相差较小 所得金刚石的附 着力很好 所以要既消除钴的负作用又能获得高 附着力的中间层是在基体表面预沉积多层中间 层 如先沉积 TiC 再在 TiC 表面沉积 AlN
万方数据
20
力并不高 并且他们也发现钴硼形成的中间化合 物只能在金刚石沉积初期有效 沉积时间太长则 钴可能从基体内部扩散到表面
3 结论
(1)金刚石粉末研磨可有效提高金刚石的形核 率 研磨时间越长 短时间沉积所得金刚石表面 越粗糙 但是至今还未有一个理论能较完整地解 释研磨可促进金刚石形核的机理

《金属的腐蚀与防护》金属表面的预处理

《金属的腐蚀与防护》金属表面的预处理

《金属的腐蚀与防护》金属表面的预处理《金属的腐蚀与防护——金属表面的预处理》在我们的日常生活和工业生产中,金属材料无处不在,从建筑结构到交通工具,从家用电器到机械装备,金属都发挥着至关重要的作用。

然而,金属面临着一个普遍而严重的问题——腐蚀。

为了有效地防止金属腐蚀,延长其使用寿命,金属表面的预处理是一个关键环节。

金属腐蚀是指金属在周围环境的作用下,发生化学或电化学变化,导致其性能下降甚至损坏的现象。

这不仅会造成经济损失,还可能带来安全隐患。

比如,桥梁中的金属构件因腐蚀而强度降低,可能会引发坍塌事故;石油管道因腐蚀出现泄漏,会造成环境污染和资源浪费。

那么,为什么要对金属表面进行预处理呢?这是因为金属表面往往存在着各种污染物、氧化层和微观缺陷,这些都会影响后续防护涂层的附着力和防护效果。

就好像我们要在墙上贴壁纸,如果墙面不平整、有灰尘,壁纸就很难贴牢,而且容易脱落。

金属表面预处理的第一步通常是清洁。

通过机械方法,如喷砂、抛丸等,可以去除金属表面的锈迹、污垢和旧涂层。

喷砂是利用高速喷射的砂粒冲击金属表面,将杂质清除;抛丸则是通过抛射钢丸来达到同样的目的。

这些方法能够使金属表面变得粗糙,增加表面积,有利于后续涂层的附着。

除了机械清洁,化学清洗也是常见的手段。

使用酸、碱溶液可以去除金属表面的油脂、氧化物等。

但在进行化学清洗时,需要严格控制溶液的浓度、温度和清洗时间,以免对金属造成过度腐蚀。

在清洁之后,常常需要对金属表面进行活化处理。

这是为了去除金属表面的钝化膜,提高其反应活性。

例如,采用酸洗活化可以去除不锈钢表面的氧化膜,使其更容易接受后续的防护处理。

另一个重要的预处理环节是磷化处理。

磷化是在金属表面形成一层磷酸盐转化膜。

这层膜不仅能提高涂层的附着力,还能起到一定的防锈作用。

磷化处理过程中,需要控制好磷化液的成分和处理条件,以获得质量良好的磷化膜。

对于一些特殊的金属,如铝和铝合金,还需要进行特殊的预处理。

金属表面处理技术

金属表面处理技术

油效果。 适用于钢铁制品在电镀、发黑、磷化前及金属加工过程中的除油清洗处 理。 2、钢铁表面的除锈处理: 钢铁制品在加工过程中,其表面的氧化皮和铁锈必须进行化学清 洗处理,使钢铁制品露出钢铁基体,更有效地提高电镀、磷化、氧化 (发黑发蓝)、拉伸、压延、轧制、防锈等处理效果。 化学除锈最常用的方法是盐酸除锈,因为盐酸除锈速度快且可在常温下 进行,所以应用广泛。但是,在实际操作中,盐酸除锈存在"过腐 蚀"和"氢脆"现象,产生大量酸雾,造成环境污染和社会公害。 除锈添加剂同盐酸混合使用,具有如下特点: 在常温状态下,除锈速度快,除锈效果好; 具有渗透、溶解、分散、削离氧化皮和铁锈的功能; 质量好。除锈质量达到或超过瑞典除锈标准;Sa三级、西德Be级; 缓蚀抑雾效果好。由于溶剂中多种添加剂的协同效应,使钢铁在除锈过 程中,不会产生过腐蚀和氢脆现象,酸雾标准小于国家规定的浓度,有 利于除锈的后处理; 成本低。除锈成本仅为0.15元/㎡左右,一吨溶液经反复使用,可处理 一级锈蚀的工件约5000-7000㎡,为喷沙除锈的1/10,酸洗除锈的1/2; 应用面广。能适用各种尺寸、各种构件复杂的钢铁制品; 改善工作环境和条件,降低劳动强度,不危害操作人员的身体健康,不 消耗能源。 3、钢铁表面的磷化处理: 磷化概述: 磷化是常用的前处理技术,原理上应属于化学转化膜处理。工程上 应用主要是钢铁件表面磷化,但有色金属如铝、锌件也可应用磷化。 磷化原理: 工件(钢铁或铝、锌件)浸入磷化液(某些酸式磷酸盐为主的溶 液),在表面沉积形成不溶于水的结晶型磷酸盐转化膜的过程,称之为 磷化。 把金属放入含有锰、铁、锌的磷酸盐溶液中进行化学处理,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 化膜层为微孔结构,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(Sn、Al、Zn)性及较高的电绝缘性等。 磷化分类: 按处理温度分:高温型(75-100℃,能耗大,磷化物沉积多,形成的磷

金属材料行业中的材料表面处理技术

金属材料行业中的材料表面处理技术

金属材料行业中的材料表面处理技术材料表面处理技术是金属材料行业中的重要环节。

它可以改善金属材料的性能并延长其使用寿命,同时也可以增加材料的美观度和装饰效果。

本文将介绍金属材料行业中常见的几种材料表面处理技术及其应用。

一、电镀技术电镀技术是将一层金属沉积在金属材料的表面上,常见的电镀方法有镀铬、镀镍、镀锌等。

电镀技术不仅可以提高材料的耐腐蚀性和耐磨性,还可以赋予材料不同的色彩和银光效果。

在汽车、家电等行业中广泛应用。

二、喷涂技术喷涂技术是将涂料喷射到金属材料的表面形成一层保护膜。

喷涂技术常用的方法有喷漆、喷粉等。

喷涂技术不仅可以保护金属材料免受氧化和腐蚀,还可以增加材料的装饰性。

在建筑、家具制造等行业中广泛应用。

三、氮化技术氮化技术是将材料暴露在氮气中,通过离子注入或气相反应使金属材料表面形成一层氮化物。

氮化技术可以提高金属材料的硬度、耐磨性和耐蚀性,同时还可以减少金属材料与其他材料之间的摩擦系数。

在刀具制造、航空航天等领域中广泛应用。

四、喷砂技术喷砂技术是将磨料高速喷射到金属材料表面,以去除材料表面的氧化层和污垢,同时还可以增加材料的粗糙度和附着力。

喷砂技术常用于金属件的除锈、除氧化等预处理工序。

在船舶、汽车制造等行业中广泛应用。

五、阳极氧化技术阳极氧化技术是将金属材料浸泡在电解液中,通过施加电流使其表面形成一层氧化膜。

阳极氧化技术可以增加金属材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性,还可以赋予材料不同的颜色和装饰效果。

在航空航天、电子器件等领域中广泛应用。

六、电解抛光技术电解抛光技术是将金属材料浸泡在电解液中,并施加电流使其表面发生化学反应,从而实现材料的抛光效果。

电解抛光技术可以去除材料表面的划痕、氧化层和氢脆等问题,同时还可以增加材料的光洁度和表面平整度。

在钟表、珠宝制造等行业中广泛应用。

总结起来,金属材料行业中的材料表面处理技术包括电镀、喷涂、氮化、喷砂、阳极氧化和电解抛光等。

这些技术可以改善金属材料的性能和外观,延长其使用寿命,广泛应用于汽车、航空航天、电子器件等行业。

金属表面预处理对环氧树脂粘结剂粘结强度的影响

金属表面预处理对环氧树脂粘结剂粘结强度的影响

第7卷 第8期 2007年4月167121819(2007)0821662205科 学 技 术 与 工 程Science Technol ogy and EngineeringVol17 No18 Ap r12007 2007 Sci1Tech1Engng.化工技术金属表面预处理对环氧树脂粘结剂粘结强度的影响张 璞 许立宁 路民旭(北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083)摘 要 利用拉伸剪切实验系统地研究了砂纸打磨、、酸洗和磷化四种表面处理方法对粘结剂粘结强度的影响,并结合扫描电镜(SE M)、表面粗糙度测试仪对金属表面形貌的研究,结合能谱测定拉剪试样破坏面的成分数据,详细分析了不同表面处理方法影响界面粘结强度的作用机理。

结果表明,各种表面处理方法均可改变金属表面形态,从而有效提高界面粘结强度,为进一步提高粘结剂/金属界面结合强度打下一定的基础。

关键词 表面粗糙度 界面粘结强度 表面处理 粘结剂中图法分类号 T Q430.6; 文献标识码 B 由于金属表面复合材料防腐涂层的广泛应用以及利用复合材料对金属构件进行加固补强技术的发展,复合材料/金属界面粘结强度问题日益受到关注。

因此,界面粘结机理成为复合材料加固补强技术的研究重点。

提高复合材料/金属界面粘结强度的方法主要分两个方面,第一是改变复合材料用的粘结剂的成分,通过对粘结剂改性达到提高其粘结力的效果。

第二是对金属基体进行表面预处理,这也是影响粘结剂/金属界面粘结强度的重要因素[1]。

在涂覆粘结剂之前,对金属粘结表面进行适当的处理,可除去被粘贴表面的水分、灰尘、油污等杂质及疏松的表面氧化膜,形成新的表面膜,增加粘接强度。

金属表面的处理方法大致可分为机械法和化学法两种[2—5]。

机械法最常用的是打磨与喷砂。

化学法包括酸洗、磷化等,目前多使用磷化处理方法。

本文通过拉伸剪切试验测定粘结剂界面的粘结强度,而后观察已破坏试样的粘结面。

此外,还对各种表面预处理后的金属表面进行形貌观察,并测定其粗糙度。

汽车尾气净化催化剂金属载体表面预处理的研究

汽车尾气净化催化剂金属载体表面预处理的研究

汽车尾气净化催化剂金属载体表面预处理的研究刘煙;赵云昆;卢军;黄荣光;孙加林【期刊名称】《贵金属》【年(卷),期】2005(026)001【摘要】金属载体催化剂在汽车尾气净化领域具有明显应用前景,但金属载体与活性涂层的牢固结合以及金属的高温抗氧化性能是急需解决的问题.本文通过表面预处理在FeCrAl合金箔片表面生成Al2O3过渡层,使γ-Al2O3活性涂层与FeCrAl 箔良好结合,并采用SEM、EDS、XPS、XRD、超声振落及热冲击的方法研究了预处理后FeCrAl箔的表面结构、活性涂层的性能及与FeCrAl箔的结合.结果表明,经过预处理的FeCrAl箔对活性涂层的一次负载率>11%;在500℃和900℃下,涂层的比表面积分别为166.0m2/g和71.05m2/g;在59 kHz,30min超声波作用下,涂层脱落率为1.5%~2.5%;800℃至室温热冲击涂层损失率为0.1449%.该Al2O3过渡层有可能使金属载体与活性涂层间的结合问题得到解决.【总页数】5页(P12-16)【作者】刘煙;赵云昆;卢军;黄荣光;孙加林【作者单位】昆明理工大学,云南,昆明,650093;昆明贵金属研究所,云南,昆明,650221;昆明贵金属研究所,云南,昆明,650221;昆明贵金属研究所,云南,昆明,650221;昆明贵金属研究所,云南,昆明,650221;昆明理工大学,云南,昆明,650093;昆明贵金属研究所,云南,昆明,650221【正文语种】中文【中图分类】TQ426.65【相关文献】1.稀土-过渡金属-贵金属型汽车尾气净化催化剂的研究成果及产业化 [J], 李凤仪;饶日川;罗来涛;陈昭平;石秋杰2.汽车尾气净化器陶瓷载体浸涂贵金属催化剂工艺 [J], 吴元康3.Ni-Cr-Fe金属载体表面预处理的实验研究 [J], 王婧姝;郎集会;张勇;陈潇潇;孙亚明;李季4.汽车尾气净化催化剂及其金属载体的研究进展 [J], 高娃5.RhCo双金属催化剂的研究Ⅰ.RhCo双金属催化剂的金属-金属及金属-载体相互作用 [J], 陈耀强;周建略;龚茂初;龚华;曹昭;潘桂黄;陈豫因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

铝合金表面预处理及其镀镍工艺优化

铝合金表面预处理及其镀镍工艺优化

铝合金表面预处理及其镀镍工艺优化唐田田;党沛琳;赵倩;王芳【摘要】本实验分别采用打磨、混合碱处理、水合肼处理和电晕处理四种方式对AA5052铝合金基体表面进行预处理,探讨了预处理方式对铝合金表面润湿性和表面形貌的影响,并在此基础上对铝合金表面镀镍工艺参数进行优化.通过接触角仪和扫描电子显微镜对镀层润湿性以及表面形貌进行表征,得到最佳化学镀镍条件:镀液温度为75℃,镀液pH值在6.2~6.4之间,化学镀时间40min.通过循环伏安法(CV)探索得到了最佳电化学镀镍条件:电镀时间为240s,电流密度为5 mA/cm2,镀液温度为60℃.实验表明,该实验条件下可以得到理想的镍镀层,且该方法可以广泛应用于其他相关的材料研究领域.%We studied the effects of surface morphologies and wettabilities with different pretreatments (polishing treatment,mixed alkali treatment,hydrazine hydrate treatment,corona treatment) on AA5052 aluminum alloy surface and finalize the optimum pretreatment method.On the basis of comparison tests,the optimum process conditions of nickel plating on AA5052 surface were determined.The surface morphologies and wettabilities were characterized by using scanning electron microscopy (SEM) and telescopic goniometer.The results show that the best electroless nickel plating conditions in this study are as follows:the temperature of the plating bath is 75℃,the pH value is 6.2-6.4 and the plating time is 40 minutes.By cyclic voltammetry,the best nickel plating was obtained under the conditions of 240s nickel plating time,current density of 5 mA/cm2 at 60℃.The results show that an ideal nickel plating can be prepared underthe optimum experiment conditions,and this method is also meaningfulfor other relevant material engineering fields.【期刊名称】《材料科学与工程学报》【年(卷),期】2017(035)005【总页数】6页(P820-825)【关键词】预处理;化学镀镍;铝合金;电沉积【作者】唐田田;党沛琳;赵倩;王芳【作者单位】西北农林科技大学理学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学理学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学理学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学理学院,陕西杨凌712100【正文语种】中文【中图分类】TG174.4铝合金与铜、钢铁等常见金属材料相比,具有质轻、比强度高、塑性好、成型性好、硬度小、导热性和导电性良好等特点,是一种综合性能优良的有色金属材料,因而被广泛应用于汽车、航空航天、电子通讯、机械制造以及化学工业等领域[1-4]。

金属表面处理的工艺发展

金属表面处理的工艺发展

金属表面处理的工艺发展一、表面处理的概念表面处理是在基体材料表面上人工形成一层与基体的机械、物理和化学性能不同的表层的工艺方法。

表面处理的目的是满足产品的耐蚀性、耐磨性、装饰或其他特种功能要求。

表面处理一般可包括前处理、电镀、涂装、化学氧化、热喷涂等众多物理化学方法。

二、涂装前表面处理为了把物体表面所附着的各种异物(如油污、锈蚀、灰尘、旧漆膜等)去除,提供适合于涂装要求的良好基底,以保证涂膜具有良好的防腐蚀性能、装饰性能及某些特种功能,在涂装之前必须对物体表面进行预处理。

人们把进行这种处理所做的工作,统称为涂装前(表面)处理或(表面)预处理。

基体前处理的目的:一是增加涂层与基体的结合强度既加大附着力,二是增加涂层的功能如防腐蚀、防磨损及润滑等特殊功能。

常见的前处理方法主要有以下:1. 手工处理如刮刀、钢丝刷或砂轮等。

用手工可以除去工件表面的锈迹和氧化皮,但手工处理劳动强度大、生产效率低,质量差,清理不彻底。

2. 化学处理主要是利用酸性或碱性溶液与工件表面的氧化物及油污发生化学反应,使其溶解在酸性或碱性的溶液中,以达到去除工件表面锈迹氧化皮及油污,再利用尼龙制成的毛刷辊或304#不锈钢丝(耐酸碱溶液制成的钢丝刷辊)清扫干净便可达到目的。

3. 机械处理主要包括钢丝刷辊抛光法、抛丸法和喷丸法。

抛光法也就是刷辊在电机的带动下,刷辊以与轧件运动相反的方向在板带的上下表面高速旋转刷去氧化铁皮。

刷掉的氧化铁皮采用封闭循环冷却水冲洗系统冲掉。

抛丸法清理是利用离心力将弹丸加速,抛射至工件进行除锈清理的方法。

4. 等离子处理等离子表面处理器由等离子发生器,气体输送管路及等离子喷头等部分组成,等离子发生器产生高压高频能量在喷嘴钢管中被激活和被控制的辉光放电中产生低温等离子体,借助压缩空气将等离子喷向工件表面,当等离子体和被处理物体表面相遇时,产生了物体变化和化学反应。

表面得到了清洁,去除了碳化氢类污物,如油脂,辅助添加剂等,或产生刻蚀而粗糙,或形成致密的交联层,或引入含氧极性基团(羟基、羧基),这些基团对各类涂敷材料具有促进其粘合的作用,在粘合和油漆应用时得到了优化。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

金属表面预处理技术研究进展
作者:张焱琴欧阳英
来源:《科学与财富》2015年第33期
【摘要】金属表面预处理质量的好坏在一定程度上决定了金属防护涂层的寿命。

本文主要介绍了传统金属表面预处理技术的不足及新型表面预处理技术的发展趋势。

【关键词】金属;预处理;腐蚀;防护
1. 金属腐蚀与防护
日常生活中,金属的用量是相当大的,特别是碳钢材料的使用,大约占金属总用量的90%以上,随着交通技术以及化工行业的快速发展,金属的使用将更加广泛,但是在使用金属的同时也一直有一个问题困扰着我们,就是金属在使用过程中极易被腐烛,特别是碳钢[1-3]。

金属腐蚀的现象十分普遍,腐蚀造成的危害极大,可能会造成产品污染、设备破坏、管道泄漏,酿成燃烧或爆炸等事故,不仅造成巨大的紧急损失,而且给人类赖以生存的环境造成严重的污染以及资源和能源的浪费,这些腐烛问题一旦得不到解决将对我们的生活构成极其严重的威胁。

进入二十世纪,各种涂层方法、电化学保护、添加缓蚀剂法都得到了迅速的发展,已经形成了一门较为完善的金属保护学。

总体的说,金属防腐蚀的方法很多,其中在金属表面覆盖保护层,把被保护的金属与腐蚀介质隔开,是防止金属腐蚀最为有效且简单的方法,在工业上被广泛使用。

2. 金属表面预处理
在金属表面涂覆保护层是经济有效且应用广泛的一种保护方法。

由于金属基材与有机涂料属于两种完全不同种类的物质,两者之间的粘结性能往往较为薄弱,而涂层对基底附着性能的强弱是涂层维持其防腐效果的关键,金属基材表面单独进行有机涂层的附着,往往会因为附着性能较弱,涂层与金属之间存有一定孔隙,对腐蚀介质的阻当作用会大大削减,严重时甚至发生涂层脱落或剖离。

因此,工业上常常会在有机层涂覆之前,对金属表面进行预处理,实验与工业应用结果均表面对底材良好的预处理是获得优异的涂漆系统品质的必要条件,金属表面预处理质量的好坏在一定程度上决定了涂层的寿命[3.4]。

通常金属表面预处理工序为:①基材表面的平整(采用磨光、滚光、抛光等形式);②基材表面的清洁(包括除油、除锈两个过程);③基材表面调整(中和,表调);④磷化;⑤钝化。

通过对金属表面进行适当的处理可以提高基材表面的平整度,清除基体表面的污染物、疏松锈层,同时可以改善涂料与基体之间的润湿性能,提高基体表面粗糙度,增强基底与外涂层的附着力。

在这些工艺流程中,一般可采用合理的抛光方法、选用合适的除油剂、除锈剂及表调试剂,使金属基材表面达到最适宜涂覆有机层的条件。

但是其中最重要的预处理环节,是对金属进行磷化、铬钝化的过程,磷化、钝化结果的好坏,在表面处理中占有种要意义。

2.1 传统的金属表面预处理技术及其不足
1. 磷化
金属表面清洁之后在含有磷酸盐的溶液中进行处理,形成不溶性磷酸盐化学转化膜,这一工艺过程称之为磷化。

磷酸盐转化膜可应用于铁、铝、锌、隔及其合金中,是金属及钢材材料应用最广的表面预处理技术。

磷化处理不仅具有能够增强金属的耐蚀性,提高基材与涂层间或其他有机涂覆层间的附着力,还可以改善材料的冷加工性能、表面摩擦性能等优点。

磷化预处理时往往会进行铬酸盐封闭后处理,在金属表面生成一层致密的铬酸盐钝化薄膜,可以进一步提高涂料的附着力和防腐性能。

由于磷化处理生成的磷化膜与基体结合牢固,且具有微孔结构,吸附性能良好,所以可大大提高涂装质量。

另外,磷化膜还有良好的润滑性、绝缘性和耐蚀性,因而广泛应用于汽车、轮胎、机械制造、航空航天和家用电器等产品的制造领域。

采用合适的磷化工艺,可将涂层与基材间的结合能力和防护能力提高2-4倍。

2. 铬钝化
铬酸盐钝化(简称铬钝化),是指金属基材同含有铬酸盐的钝化液作用,在其表面生成一层难溶于水的保护膜的方法。

钝化膜层具有交联网状结构,不仅能够与基体金属形成牢固的结合作用,而且能够在很大程度上增强有机涂层在预处理金属表面的粘结性能和抗腐蚀能力。

通过铬酸盐进行腐蚀控制存在两个主要应用。

第一个是采用铬酸盐进行金属铁,铝,锌,铜和镁的合金的转换密封预处理;第二个应用是铬酸盐作为许多底漆和一般涂料配方的可抑制颜料。

铬酸盐钝化膜的作用与磷酸盐相似[3.4],因其特殊的化学和电化学性能,被广泛的应用于金属基材的防腐。

相比较来讲,铬酸盐膜要比磷酸盐膜的防护性能要好,且成本要低。

铬酸盐处理中常用含Cr6+的铬酸或铬酸盐溶液,当Cr6+与金属接触时,在金属表面形成了钝化膜,该膜层能够阻挡大多数腐蚀介质的浸蚀,重要的是,当氧化膜有擦伤或破损时,铬元素能够从颜料中融出而修复破损的位置,即具有自修复破损膜层的功能。

但铬酸盐具有很强的毒性,且极易引起人和动物组织的癌变。

随着人们对环保问题的重视,各国不断加强环境监察标准,使得铬酸盐钝化工艺的应用受到越来越大的限制,当前研究者们力求开发更为环境友好的转化膜替代六价铬的使用。

2.2 新型表面预处理技术的发展
由于磷酸盐转化、铬酸盐钝化技术的应用受限,新型表面预处理技术获得了迅速的发展,就磷化替代技术方面,现代磷化技术研究主要围绕着提高磷化质量、减少环境污染和能源消耗等方面展开,其中无磷脱脂技术在减少环境污染方面取得了一定的进展。

但是总体而言,这些
技术都无法与传统磷化技术的低成本高性能相媲美。

目前商业应用还是以含有具有毒性的亚硝酸盐的磷化促进剂[5,6]。

目前开发的无铬钝化工艺主要是钼酸盐、稀土盐、钼酸盐、硅酸盐和有机物及有机金属化合物这几类。

其中,采用毒性较低的三价铬离子代替毒性非常高的六价铬,取得了一定的成果,但相比较铬酸钝化,三价铬钝化仍存在膜较薄、需要封闭后处理,以及膜没有自修复性能,耐蚀性差等不足。

总体而言,目前的无铬钝化技术仍无法达到传统的铬酸钝化技术那样优异的性能,且工艺成本高,只在某些特殊的领域开始应用。

硅烷偶联化处理是目前技术发展较成熟的可取代磷化的前处理技术,硅烷偶联化处理与传统磷化相比具有许多突出的有点:无镍、锌、锰等有害中金属离子,不含磷,无需加温;硅烷处理过程无渣,处理时间短,控制简便;处理步骤少,可省去表调及钝化工序,槽液使用寿命长,维护简单;有效提高面漆对基材的附着力,可共线处理铁板、镀锌板、铝板等多种基材。

3. 总结与展望
随着研究的不断深入和人们环保意识的逐步提高,使用无铬表面处理技术已势在必行。

然而新型表面预处理试剂的预处理效果还有待进一步加强。

主要是预处理试剂种类繁多,物理和化学性质差异较大,要取代传统表面预处理技术需对针对金属底材及表面涂膜的工艺进行深入研究。

参考文献
[1] 李学爱,王文彪. 浅谈金属腐蚀危害与防护[J]. 化工管理. 2013(6)
[2] 葛红,汪洋,周国定,李新学. 普及金属腐蚀与防护知识重要性的研究[J]. 上海电力学院学报. 2007(23):67-65
[3] 孙启强. 金属表面预处理研究[J]. 现代涂装, 2014 (12):64-67.
[4] 丁长春,赵家风. 金属表面前处理工艺[J]. 化工环保. 1997(17):110-113.
[5] 张金涛,胡吉明,张鉴清,曹楚南. 金属涂装预处理新技术与涂层性能研究方法进展[J]. 表面技术. 2005(34):1-16.
[6] 张颖怀,许立宁,路民旭等. 表面磷化和硅烷处理对有机涂层/金属体系耐蚀性能的影
响[J]. 矿冶技术,2007(7)1671-1819.。

相关文档
最新文档