金屬的化學(xué)處理(化學(xué)轉(zhuǎn)化膜)

1、4 金屬的化學(xué)處理化學(xué)轉(zhuǎn)化膜技術(shù) 金屬的化學(xué)處理法是通過(guò)化學(xué)或電化學(xué)手段，使金屬表面形成穩(wěn)定的化合物膜層的方法。這種經(jīng)過(guò)化學(xué)處理生成的膜層稱之為化學(xué)轉(zhuǎn)化膜。 化學(xué)成膜處理的機(jī)理是金屬與特定的腐蝕液接觸而在一定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，由于濃差極化作用和陰極極化作用等，使金屬表面生成一層附著力良好的，能保護(hù)金屬不易受水和其他腐蝕介質(zhì)影響的化合物膜。 由于化學(xué)轉(zhuǎn)化膜是金屬基體直接參與成膜反應(yīng)而成的，因而膜與基體的結(jié)合力比電鍍層和化學(xué)鍍層這些外加膜層大得多。成膜的典型反應(yīng)可用下式表示：式中，M為參加反應(yīng)的金屬或鍍層金屬；A為介質(zhì)中的陰離子 根據(jù)形成膜時(shí)所采用的介質(zhì)，可將化學(xué)轉(zhuǎn)化膜為以下幾類：（l）氧化物膜

2、：是金屬在含有氧化劑的溶液中形成的膜，其成膜過(guò)程叫氧化。（2）磷酸鹽膜：是金屬在磷酸鹽溶液中形成的膜，其成膜過(guò)程稱磷化。（3）鉻酸鹽膜：是金屬在含有鉻酸或鉻酸鹽的溶液中形成的膜，其成膜過(guò)程在我國(guó)習(xí)慣上稱鈍化。 化學(xué)轉(zhuǎn)化膜幾乎在所有的金屬表面都能生成，目前工業(yè)上應(yīng)用較多的是鐵、鋁、鋅。 41 轉(zhuǎn)化膜形成的基本方式使金屬表面生成轉(zhuǎn)化膜通常有兩種方式：一種是在處理液中不含重金屬離子，而使金屬表面的金屬與陰離子反應(yīng)生成轉(zhuǎn)化膜；此種使用的處理劑稱為非成膜型處理劑，其使用實(shí)例有磷酸鐵、鉛酸鹽等；另一種是在處理液與底材金屬之間雖然也發(fā)生了某種程度的溶解現(xiàn)象，但主要還是依靠處理液本身含有的重金屬離子的成膜作用

3、。此種使用的處理劑稱為成膜型處理劑，其使用實(shí)例是磷酸鋅、磷酸錳等。4. 2 轉(zhuǎn)化膜的基本用途 防銹防銹用化學(xué)轉(zhuǎn)化膜主要用于以下兩種情況：（1）對(duì)部件有一般的防銹要求，如涂防銹油等，轉(zhuǎn)化膜作為底層很薄時(shí)即可應(yīng)用；（2）對(duì)部件有較高的防銹要求，部件又不受撓曲、沖擊等外力作用，轉(zhuǎn)化膜要求均勻致密，且以厚者為佳。 耐磨 耐磨用化學(xué)轉(zhuǎn)化膜廣泛地應(yīng)用于金屬與金屬面互相摩擦的部位。 表面上的磷酸鹽膜層具有很小的摩擦系數(shù)，因此減少了金屬面間的摩擦阻力。這種磷酸鹽膜層還具有良好的吸油作用，在金屬接觸面間產(chǎn)生了一緩沖層，從化學(xué)和機(jī)械兩個(gè)方面保持了基體，從而減小磨損。涂裝底層作為涂裝底層的化學(xué)膜要求膜層致密、質(zhì)地均

4、勻、薄厚適宜、晶粒細(xì)小。 塑性加工金屬材料表面形成磷酸鹽膜后再進(jìn)行塑性加工，例如進(jìn)行鋼管、鋼絲等冷拉伸，是磷酸鹽膜層最新的應(yīng)用領(lǐng)域之一。采用這種方法對(duì)鋼材進(jìn)行拉拔時(shí)可以減小拉拔力，延長(zhǎng)拉拔模具壽命，減少拉拔次數(shù)。該法在擠出工藝、深拉延工藝等各種冷加工方面均有廣泛的應(yīng)用。絕緣等功能性膜磷酸鹽膜層是電的不良導(dǎo)體，所以很早就用它作為硅鋼板絕緣層。這種絕緣層的特點(diǎn)是占空系數(shù)小，耐熱性良好，而且在沖裁加工時(shí)可減少工具的磨損等。用溶膠一凝膠制得的膜，目前大多是功能性的。43 轉(zhuǎn)化膜技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向 當(dāng)前，世界上有關(guān)金屬的化學(xué)成膜技術(shù)發(fā)展非常迅速，每月發(fā)表的有關(guān)專利文獻(xiàn)就達(dá)數(shù)十篇之多。從目前看，化學(xué)成膜技術(shù)今后的主要發(fā)展動(dòng)向是： （1）化學(xué)表面處理技術(shù)必須與新的涂裝技術(shù)的發(fā)展相適應(yīng)，即開(kāi)發(fā)和研制適合于新型涂料和涂裝方式的化學(xué)處理劑；（2）開(kāi)發(fā)研制對(duì)金屬件無(wú)需清理即可形成保護(hù)轉(zhuǎn)化膜的化學(xué)處理劑；（3）開(kāi)發(fā)研制不產(chǎn)生污染的化學(xué)處理劑；（4）開(kāi)發(fā)研制能簡(jiǎn)化工藝、縮短流程的化學(xué)處理劑；（5）開(kāi)發(fā)研制應(yīng)用