表面调整及净化

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1、表面调整及净化教学目标及基本要求：1、掌握表面前处理的分类方法及选择基本原则；2、掌握常用碱性清洗液的配方、工艺条件及使用范围；3、了解溶剂清洗方法的类型；4、掌握化学除锈的基本原理、缓蚀剂选择原则、常用化学除锈液工艺条件；5、掌握机械清理的方法；6、掌握机械精整的方法；7、掌握表面清洁度的检测方法。重点与难点：表面清洁度的检测方法深化与拓宽：了解缓蚀剂作用原理与缓蚀效率的评价方法注意问题：材料本身性能对表面调整及净化方法的选择参考书目：胡传祈.实用表面前处理手册.化学工业出版社思考题习题：1、什么是皂化油和非皂化油？2、除油常用的有机溶剂有哪些？3、什么是缓蚀剂？其工作原理是什么？4、简述

2、电化学抛光的原理？为什么选用磷酸作为电化学抛光液的主要成分?§2.1概述一、表面调整及净化的目的表面调整及净化（表面预处理/前处理）：金属及部分非金属材料在涂装、电镀或化学镀、防锈封存、表面改性、表面膜转换等施工前表面的预处理。目的：1、增加防护层的附着力，延长其使用寿命，减少引起金属腐蚀及非金属破坏的因素，以便充分发挥防护层的作用。2、良好的前处理是后续工序得以顺利进行的条件。3、良好的底层还可充分保证防护层的装饰效果，否则防护层质量再好，也不能发挥出应有的作用。因此，表面调整及净化是表面处理中不可缺少的工序，是保证防护层质量的重要一环。二、表面调整及净化分类按处理性质不同分为按预处理方式

3、分为滚筒处理喷淋处理浸渍处理去除油污（包括溶剂法、碱液法、电解法超声波法、高压蒸汽法等）除锈或除腐蚀产物（机械法、酸洗法、火焰法、电火花法等）表面精整（磨光和抛光）磷化和氧化（按被处理的材质不同，可分为金属和非金属的前理）三、表面调整及净化法选择在表面处理过程中，表面调整及净化的方法并不完全一样，应根据不同情况选择其处理方法：1、后续工序和工件外观电镀、涂装、金属防锈封存等后续工序对前处理的表面质量要求是不同的，其中电镀要求最高，采用化学除油不能满足要求，所以在化学除油后应再进行电解除油，涂装要求次之，防锈封存既要求去除油污，又要防止金属腐蚀，而且更注重后者，因此对去油要求较低。就外观而言，

4、装饰性要求高的工件，在表面处理中需进行精整如装饰性电镀，而徐装则不需要。2、材质材质不同处理过程有差异，非金属表面只需去油污；钢铁一般需除油、除锈，必要时加磷化处理；铝材则采用除油、弱腐蚀和氧化处理。3、材料或工件的表面状态前处理中的除油是共同的，除锈则视表面状态而定，工件表面无锈，则不需进行除锈处理。4、生产条件条件允许时采用电解除锈法可加快除锈速度，提高生产效率。在生产场地狭小，产量较低，资金不足等情况下，采用去油、除锈及磷化分步处理有困难时。也可考虑去油、除锈一步法等综合处理工艺。§2.2碱液清洗一、碱液清洗的目的碱液清洗又称化学除油或化学脱脂，就是利用碱与油脂起化学反应除去工件表面上

5、的油污。目的:增强表面防护层的附着力，保证涂层不脱落、不起泡、不产生裂纹，保证防锈封存、表面改性、转化膜质量，是后续工序顺利进行必不可少的工序。碱液清洗随着清洗液配方的改进和操作方法的改善，碱液清洗具有的特点：（1）去油能力强；（2）操作简便，安全可靠；（3）可实现机械化或自动化。二、碱液清洗溶液1、碱液清洗原理和主要材料碱液清洗的目的是去除油污，油污的主要成分是各种动植物油脂和矿物油，它们按其性质不同可分为皂化油和非皂化油两大类。（1）皂化油：能与碱反应生成肥皂的油脂，如各种动物油脂，其成分为甘油三脂肪酸酯。加热时与碱反应如下：(C17H35COO)3C3H5+3NaOH→3(C17H35

6、COONa+C3H5(OH)3油脂不溶于水，生成肥皂后能溶于水而从被处理的表面上除去。（2）非皂化油：不与碱起化学反应的矿物油，如润滑油、凡士林等。但可加入表面活性物质如硅酸钠，特别是表面活性剂如OP乳化剂等使非皂化油转化为乳化液而除去。（3）配制碱液清洗液常用材料氢氧化钠：又称烧碱，属强碱，主要与动植物油起皂化作用，但需加热，对有色金属有腐蚀作用，其水洗性也不好(即不易用水洗清)。碳酸钠：称纯碱，能起皂化和软化水作用，能维持溶液一定的碱度，碱性及对有色金屑的腐蚀性均比氢氧化钠低，其水洗性也较差。磷酸三钠：它具有良好的缓冲作用，0.5％的水溶液的pH值为11.8。磷酸三钠具有一定的表面活性，

7、可乳化和分散油污，对金属有缓蚀作用。该材料亦可用其它磷酸盐如磷酸二氢钠、三聚磷酸钠、焦磷酸钠等代替。硅酸钠(Na2SiO3)：俗称水玻璃或泡花碱。由Na2O和SiO2结合而成，水玻璃的通式为：mNa2O·nSiO2，其中m/n为模数，模数改变时，水玻璃的性质也改变，n愈高，模数愈低碱性愈强，去油时常用模数为1:1~1:3的水玻璃。水玻璃具有表面活性，能乳化和分散矿物油，对金属有缓蚀作用。除油液中，碱性盐，尤其