化成处理工艺ppt课件.ppt

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1、化成處理工藝第一章.化成處理概述一.定义通过化学或电化学处理,在金属(合金)表面形成稳定化合物膜层的方法,称为化成处理.二.原理金属与特定的腐蚀液接触而在一定条件下发生化学反应,由于浓度极化作用和阳极极化作用等,使金属表面生成一层附着力良好的能保护金属不易受水和其它介质影响的化合物膜,其典型反应为:mMe+nAz-MemAn+Ze2三.分类(1).氧化物膜:金属在含氧化剂的溶液中形成的膜层.(2).磷酸盐膜:金属在含磷酸盐或磷酸的溶液中形成的膜层.(3).铬酸盐膜:金属在含铬酸盐或铬酸的溶液中形成的膜层.也称为钝化.

2、(4).有机(金属)化合物膜:金属在含有机(金属)化合物的溶液中形成的膜层3四.化成皮膜特性:(1).在腐蚀性气氛中保护基材能力很强.(2).对基材的附着力强.(3).对涂层的附着性好(4).皮膜接触电阻小,抗电磁波屏蔽性(EMI)好.(5).对涂装烘烤温度有耐热性.4五.化成处理的目的(1).金属防腐(2).改善涂料密着性(3).金属滑动部分的耐摩耗化(4).金属冷间塑性变形加工的润滑的皮膜(5).电绝缘材用皮膜(6).塑胶叠片的底地处理(7).法兰的底地处理(8).电气及熔融镀金的前处理皮膜(9).金属熔射的前处

3、理皮膜5六.化成处理的方向:1.对新式涂料或涂装方式,开发适合的处理剂2.免保养的处理剂开发3.改善开发可防止公害的皮膜剂4.开发工程简易化的皮膜剂5.开发大型构造物用化成处理剂6.确立自动管理方式7.开发富可桡性皮膜剂6七.化成处理一般流程:除油水洗活化水洗表调水洗化成水洗八.化成处理要求的特性:1.质量稳定2.耐蚀性好3.导电性佳4.尺寸精密性好5.上漆性好6.无污染,环保,符合ISO140007第二章预处理一.脱脂1.目的:部分去除工件表面离型剂,切削油及其它油脂2.分类:有机溶剂脱脂,乳化剂脱脂,碱性脱脂,超

4、声波碱性脱脂,电化学脱脂3.碱性脱脂剂组成:NaOH,Na2CO3,Na2SiO3,Na3PO4,Na4P2O7及表面活性剂等84.现代脱脂理论:皂化,乳化,润湿,渗透,分散,增溶,络合,卷离.Na2CO3:皂化,缓冲PH值.Na3PO4:皂化,乳化,缓冲PH值.Na2SiO3:皂化,乳化,表面活性.Na4P2O7:缓冲PH值.表面活性,络合.表面活性剂:降低界面张力,促进皂化,乳化,分散9二.活化:1.目的:去除工件表面剩余离型剂,切削油及表面氧化物.2.使用溶剂:无机酸,有机酸及相应无机盐类;相关络合物三.表调:

5、1.目的:去除工件表面活化后Smut,为之后成膜提供洁净表面,更多的“活性中心”,使膜晶粒更细化均匀.2.使用溶剂:硷液,碱性盐类与表面活性剂..10第三章氧化处理一.机理由于氧化物自金属/溶液界面液相区的过饱和溶液中析出的结果.形成过程:(1).表面金属的溶解;(2).溶解产物同化学氧化用的介质发生反应,导致某种中间产物的形成.(3).氧化物自饱和溶液中结晶析出.从电化学观点讲:在金属与介质组成的体系中,金属的自溶解可以视作局部电池的作用.在金属表面上存在着:活性较高部位(纯金属微区)----阳极活性较低部位(晶界

6、,介质,腐蚀产物)----阴极11Keller和Faller曾假定:表面金属的自溶解是整个化学氧化过程的控制步骤,且自溶解的速度又取决于其表面阳极区的面积,氧化膜的增长速度:dδ/dt=-dSa/dt=k*Sa‘δ----膜厚;t----时间;Sa----金属表面上阳极区面积;k----常数;dδ/dt----膜的增长速度.JIAUHEP认为:氧化物自其过饱和溶液中结晶析出的过程,对所有膜层的厚度和结构起着决定性的作用,由细晶粒构成的膜是致密的,它同基底金属结合牢固,最终膜层厚度较薄,粗晶粒构成较厚的膜,结构疏松,与

7、基底金属结合不牢固.12二.钢铁的化学氧化(发黑,发蓝)1.定义:钢铁在含有氧化剂的溶液中进行处理,使其表面生成一层均匀的蓝色到黑色膜层的过程,分高温化学氧化,常温化学氧化.2.钢铁的高温化学氧化:(1).机理:采用含有亚硝酸钠的浓酸性处理液,在140℃左右的温度下处理15-90min,得到磁性氧化铁为主的氧化膜,膜厚为0.5-2.5μm,分三个阶段:a.形成亚铁酸钠:3Fe+NaNO2+5NaOH=3Na2FeO2+NH3+H2Ob.形成铁酸钠:6Na2FeO2+NaNO2+5H2O=3Na2Fe2O4+7NaOH

8、+NH3c.形成磁性氧化铁:Na2Fe2O4+Na2FeO2+2H2O=Fe3O4+7NaOH13(2).工艺:a.单槽法,双槽法b.药剂配方:NaOH,NaNO3,K2Cr2O7,NaNO2等3.钢铁的常温化学氧化:(1).机理:a.Fe置换Cu2+,b.形成硒化铜膜(2).工艺:药剂配方:CuSO4,H2SeO3,H3PO4,有机酸,十二烷