生物化学转化膜新型防腐蚀技术——先进表面工程技术在金属防腐蚀的应用

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1、生物化学转化膜新型防腐蚀技术——先进表面工程技术在金属防腐蚀的应用作者：王海娟方震华东络力螯生物技术有限公司表面工程技术是以最经济、最有效的方法改变材料表面及近表面区的形态，赋予材料一种全新的表面，可有效的改善和提高金属材料和产品的耐蚀、耐磨、装饰性能，确保产品使用的可靠性和安全性，延长产品的使用寿命，节约资源和能源，减少环境污染。有资料记载，20lt上纪70--80年代我国考古学者发现：在秦始皇陵二号坑出土的青铜剑经厉了二千多年后竟光亮如新、锋利如初，甚至可以切断发丝，实在是一个世界奇迹。经专家分析，这些青铜剑的表面有一层厚

2、度约lo斗m的含铬的钝化层。从现代的角度而言，这是化学或电化学转化膜技术的作用。也就是说在二千多年前人们已开始从事利用表面工程技术处理金属的防腐蚀了。众所周知，金属及它所处的环境，，由于发生化学或电化学反应而引起的质变和破坏称金属腐蚀。金属腐蚀往往是从金属的表面开始，它的危害遍及各个行业。腐蚀在现代工业中是一种极其严重的破坏因素，它给人类和企业带来巨大的经济损失和社会危害。如：仅上海宝钢一家企业生产的薄板卷材每年因库存锈蚀降价处理的数量约占产量的三分之一，损失就达上亿元。2004年初中国科学院金属研究所柯伟院士曾发表文章指出：

3、在工业发展的我国，全面控制腐蚀是使我国国民经济、国防设备、基础设施处于良好运行状态和持续安全运转的保障，是现代化建设进程中不可缺少的重要组成部份，是防腐蚀工作者义不容辞的责任。柯伟院士还提出了新世纪防腐蚀工作新任务，在文章中着重指出：“要继续加强防腐蚀科学基础研究，关注高新技术的发展并在防腐蚀科学领域中的应用，⋯⋯关注知识产权的开发和保护⋯⋯”。随着世界经济的发展，世界各国十分注重对环境和人体健康的保护，各国加强了环保的立法，同时对目前市场所经营的涂料及缓蚀剂产品提出了更高的要求；要求多开发防腐无毒生物涂层、水基和无溶剂型涂料

4、等，特别提倡清洁生产，研发绿色产品，这是新世纪对科技工作者的一种挑战。利用科技含量高的新材料，利用先进的表面工程技术在金属材料、金属零件的表面施加薄膜涂层，加强金属基材的抗氧化能力，减少腐蚀。目前主要的方法是采用化学转化及电化学转化技术在金属表面形成钝性络合物膜层。主要的钝性膜层有：铬酸盐钝化膜、磷酸盐转化膜、草酸盐转化膜及钢铁的发黑、发蓝着色等。这些技术要么在防腐效果上差强人意，要么对环境带来严重污染。利用生物制品形成曲转化膜、钝化膜解决金属防腐问题，这是防腐领域中一个新课题同时也是一个新的重大突破。一、生物化学转化膜防腐蚀

5、基理的概述生物化学转化膜形成的基础是根据生物基因的“负电荷”、生物药理功能、化学性质、利用“酶”的功能，在多种“生物酸”活性细胞链变的作用下，产生的原子离子晶格，在金属基体表面形成的难溶性络合物薄膜，这一薄膜即是生物化学转化膜。生物化学转化膜在形成的过程中，由于产生的生物“酸”及“盐”类与金属离子的强整合性，使基体表面形成的螯合物，它致密坚固且持久不脱落，可有效的保护基体，从而提高基体表面的抗腐蚀能力。生物化学转化膜属活性物质，其oH在生物酸的作用下，能有效的切断原电池反应，并由其活性基因OH与cH产生强渗透性，在重复链变过程

6、中形成多个络合环，能与树脂产生强络合。生物因子在多次重复的链环形成过程中，同时实现0H和CH的结合，实现与树脂c盼子由低到高多个螯合环的形成，使其在一65—金属表面形成的树脂，膜层致密、坚固、光亮、抗光照、色泽鲜艳、阻燃性能优良。各项技术指标均达到目前同类产品的水平(如磷酸盐化学转化膜及日本、德国等国家的同类产品)。二，生物化学转化膜技术性能与产品生物化学转化膜技术，利用“生物酸”的功能，以生物为主要原料形成的转化膜剂、钝化膜剂，是钢铁、铝、锌、铜、镍等金属及其合金材料的专用表面处理剂、成膜涂刷剂。刨新之处：利用生物基因工程、

7、静脉技术在金属表面形成防腐蚀抗氧化转化膜层、钝化膜层。主要技术：可替代磷酸盐一次性完成对钢铁、铝、锌、铜、镍等金属抗氧化处理，提高与各类有机涂膜的结合力。经济指标：易操作，提高金属防腐效果，节约能源，减少对环境的污染，保护人类健康。1生物化学转化膜技术性能：l一1生物化学转化膜，具有对二价或三价金属离子产生强螯合而形成的活化性阳极或阴极转化、钝化膜层。l一2生物化学转化膜，致密、坚固、抗氧化能力强。。l一3生物化学转化膜，在3—5％氯化钠中浸渍t>72h，无锈蚀。1．-4生物化学转化膜，在海水(取自大连、江苏)中浸渍，在40一

8、420C范围内t>72h，无锈蚀，在常温下时间更长．1—5生物化学转化膜，经弯曲900及方格，圆圈，剪切，冲击等试验，结合力一级。1-6生物化学转化膜，电极电位恒定，提高电阻力，阻燃能力优。1—7生物化学转化膜与树脂所形成的涂膜，在弯曲900或小于90。及方格、圆圈等试验中，