常用表面处理技术介绍

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1、常用表面处理技朮介绍陈怀超★电镀(电沉积)★化学镀★阳极氧化(铝﹑镁﹑钛及它们的合金)★化学氧化(铝及其合金﹐钢铁等等)电化学及化学转化★铬酸盐处理(钢铁上的锌﹑铬镀层﹐铝﹐镁﹐铜)★磷酸盐处理(磷化)热浸镀(常用的有热浸锌﹑锡﹑铝﹑铅)火焰喷涂气喷涂爆炸喷涂热喷涂电弧喷涂电喷涂等离子喷涂高频感应喷涂橡胶涂层非金属涂覆塑料涂层★油漆涂层渗镀化学气象沉积扩散涂镀★真空镀膜包镀达克罗(Dacromet﹐浸入锌–铝﹐锌–铬等浆液中﹐形成涂层﹐然后烘烤干燥成膜)1.磷酸盐皮膜处理大陆称为磷化处理1.1磷酸盐皮膜机理2H3PO4+M→M(H2PO4)

2、+H23M(H2PO4)2→4H3PO4+M3(PO4)2M(H2PO4)2→MHPO4+H3PO4生成的M3(H2PO4)2和MHPO4为磷酸盐膜的主要成分1.2磷酸盐皮膜的性质和用途(1)耐蚀性在大气条件下很稳定﹐在有机油类﹐苯﹐甲苯及各种气体燃料中有很好的耐蚀性。但磷酸盐皮膜不耐酸﹐硷﹐氨﹐海水及水蒸气等。磷酸盐膜经过封闭处理后能大大提高其耐蚀性。磷酸盐皮膜的耐蚀性高于发蓝膜。(2)吸附性磷酸盐膜具有多孔构﹐有很好的吸附性﹐因此常用作油漆的底层和吸附润滑油后作为减摩层和润滑层。(3)电绝缘性磷酸盐膜是高电阻膜层﹐有很好的电绝缘性﹐击穿

3、电压为240~250V,涂绝缘漆后可耐1000~1200V,又由于磷酸盐膜不影响透磁性﹐因此常用作电磁装置的硅钢片。(4)不粘附熔融金属的特性此特性用于在热浸锌﹑锡铅合金时保护不需要浸涂部分。在浇铸减摩合金和电机铸铝转子时﹐将钢膜作磷酸盐处理﹐以防粘附。1.3磷酸盐膜成膜机理和构成1.4分类钢铁用化成处理剂铝用化成处理剂锌用化成处理剂不锈钢用化成处理剂铜用化成处理剂镁用化成处理剂其他化成处理剂涂装打底用的化成处理剂塑性加工用化成处理剂防锈用化成处理剂耐磨用化成处理剂绝缘用化成处理剂塑胶叠片用化成处理剂涂装打底用皮膜特点﹕致密﹐均匀﹐薄得适当

4、结晶粗大会吸入涂料而减少光泽﹔不均匀会降低涂装后的耐蚀性﹔由于磷酸盐膜很硬很脆﹐皮膜过厚的话﹐涂装后遭到弯曲或冲击等外力时﹐即使别无缺陷﹐也可能脱落。防锈用皮膜特点﹕致密﹐均匀﹐厚度越厚越好﹐孔隙率越低越好。表1.1美军规格MIL-C-16173C要求的磷酸盐皮膜的防锈性类型等级补助加工盐水喷雾试验磷酸铁1施行另外规定的防锈油2施行MIL-L-3150的润滑油243不补助加工1.54A进行无机密封﹐不进行补助加工244B进行无机密封﹐施行MIL-L-3150的润滑油72磷酸锌1施行另外规定的防锈油2施行MIL-C-16173‚Grade2的

5、不干性防锈油483不补助加工24A进行无机密封﹐不进行补助加工244B进行无机密封﹐施行防锈油或高熔点蜡724C进行无机密封﹐且染上规定色244D进行无机密封及染色﹐施行防锈油或蜡724E进行无机密封﹐施行规定的防锈油241.5磷酸盐皮膜构成﹕皮膜化成溶液磷酸盐膜的成分及结构形态钢铁表面锌表面锌系磷酸盐皮膜剂Zn(PO4).4H2OZnFe(PO4)2.4H2OZn3(PO4).4H2O形态呈树枝壮﹐晶粒垂直于金属表面锰系磷酸盐皮膜剂(Mn﹐Fe)5H2(PO4).4H2O形态呈圆球形晶系的层状结构﹐晶粒排列平行于金属表面Zn3(PO4).

6、4H2OMn5H2(PO4).4H2O铁系磷酸盐皮膜剂Fe3(PO4)2ZnFe(PO4)2.4H2OFe3(PO4)21.6磷酸盐化成工艺过程及监控脱脂→水洗→(除锈)→表面调整→化成→水洗→封闭处理或烤漆化成工序的监控参数﹕游离酸度﹐全酸度﹐杂质含量。脱脂工序的监控参数﹕游离硷度﹐全硷度。表面调整﹕由于脱脂溶液中的硅酸盐使膜结晶粗糙﹐膜重增加﹐不适合涂装﹔同时强硷溶液如NaOH也使锌盐磷化膜粗糙变厚﹐并且降低磷化膜的耐蚀性和柔韧性。活化晶核由于生成氢氧化物或氧化物的薄膜而减少﹐因此用弱硷性的磷酸钛盐溶液或稀草酸溶液对钢铁表面进行处理﹐可

7、使大多数的晶核重新活化和复原﹐细化晶粒﹐增加晶粒数。2﹑阳极氧化又称为电化学氧化﹐阳极化2.1铝及铝合金的阳极化2.1．1氧化膜特性(1)多孔性硫酸阳极化膜每平方微米大约有800个孔﹐草酸阳极化膜每平方微米大约有60个孔。由于氧化膜具有多孔状结构﹐所以膜层有很好的吸附性﹐对各种染料表现出很好的吸附能力﹐故氧化膜能进行化学着色﹐染成不同的颜色﹔另外也可在膜孔底部电沉积金属﹐进行电化学着色﹐使氧化膜不仅具有防护作用﹐还有装饰作用。(2)良好的耐磨性由于阳极化膜硬度高﹐因此耐磨性好。(3)氧化膜的电绝缘性和绝热性良好的电绝缘性使阳极化产品可作为电

8、机和变压器的绕线圈﹐但其缺点是弹性小。良好的绝热性使有氧化膜存在的情况下﹐可防止零件在瞬间高温的情况下熔化。2.1.2分类硫酸阳极化草酸阳极化铬酸盐阳极化磷酸阳极化硼酸阳极化普通