青島海創(chuàng)凱特化學(xué)品有限公司·資料課件

青島海創(chuàng)凱特化學(xué)品有限公司·資料無磷成膜產(chǎn)品及工藝介紹2011年8月傳統(tǒng)磷化工藝現(xiàn)狀

●七種物料1.脫脂劑2.磷化R3.磷化M4.促進(jìn)劑5.中和劑6.表調(diào)劑7.除渣劑傳統(tǒng)磷化工藝存在問題

◆能耗高：高溫脫脂、中溫磷化，傳統(tǒng)工藝能耗高。◆結(jié)渣多：產(chǎn)生大量磷化結(jié)渣，堵塞損壞管路?！粑廴局兀毫资怯泻ξ镔|(zhì)，需專門進(jìn)行廢液處理?！魟趧?dòng)量大：需按時(shí)清洗噴嘴，定期清理沉渣?！粑锪想s：應(yīng)用7種物料，操作、管理麻煩?！魮Q槽周期短，需定期配槽?！魡魏拇螅何锪舷亩啵恿项l繁。◆工藝調(diào)整參數(shù)多，質(zhì)量不易控制?！艟C合應(yīng)用成本高。傳統(tǒng)磷化工藝改進(jìn)方案

傳統(tǒng)中高溫脫脂傳統(tǒng)中溫磷化傳統(tǒng)磷化表調(diào)低溫?zé)o磷脫脂室溫?zé)o磷成膜HCH無磷成膜工藝HCH無磷成膜發(fā)展歷程

◆二十世紀(jì)九十年代初期美國Hicharm研制成功無磷成膜產(chǎn)品◆2000年在北美多家涂裝前處理生產(chǎn)線進(jìn)行生產(chǎn)性驗(yàn)證◆2001年首次成功應(yīng)用于Rheem公司Raypak系列熱水器產(chǎn)品◆2002年開始在多家北美及歐洲涂裝前處理生產(chǎn)線進(jìn)行應(yīng)用◆2003年進(jìn)行無磷成膜產(chǎn)品技術(shù)升級及成本改進(jìn)◆2005年海創(chuàng)凱特公司開始中國市場的無磷成膜產(chǎn)品推介◆2006年國內(nèi)涂裝前處理生產(chǎn)線開始正式應(yīng)用HCH無磷成膜工藝◆2009年獲美國NCCA協(xié)會最佳新技術(shù)應(yīng)用成果嘉獎(jiǎng)Hicharm將無磷成膜產(chǎn)品做為公司技術(shù)秘密予以保護(hù)管理，并不斷改進(jìn)成本及提高性能，確保產(chǎn)品始終處于競爭優(yōu)勢。HCH無磷成膜工藝流程

●兩種物料1.脫脂劑(選配活化劑)2.成膜劑HCH無磷成膜能耗優(yōu)勢

■一條采用傳統(tǒng)磷化工藝的中型前處理生產(chǎn)線，每天工作8小時(shí)能源費(fèi)用大約在2000元～3000元，采用HCH無磷成膜工藝能源費(fèi)用可降低70%以上。傳統(tǒng)磷化工藝無磷成膜工藝預(yù)脫脂溫度60℃25～30℃脫脂溫度55℃25～30℃磷化/成膜溫度45℃室溫HCH無磷成膜生產(chǎn)管理優(yōu)勢

■HCH無磷成膜工藝無需表調(diào)工位，不需要表調(diào)劑、促進(jìn)劑（一條采用傳統(tǒng)磷化工藝的中型前處理生產(chǎn)線表調(diào)劑、促進(jìn)劑每月的添加量在2000元～3000元），不區(qū)分配槽劑和添加劑，可減少管理成本，提高生產(chǎn)效率。傳統(tǒng)磷化工藝無磷成膜工藝工序道次8道7道物料種類7種2種（或3種）HCH無磷成膜設(shè)備維護(hù)優(yōu)勢

■一條采用傳統(tǒng)磷化工藝的中型前處理生產(chǎn)線，每天工作8小時(shí)用于廢水處理的費(fèi)用大約在200元～300元，采用HCH無磷成膜工藝廢水采用中和處理為主，處理費(fèi)用可降低50%以上。傳統(tǒng)磷化工藝無磷成膜工藝結(jié)渣清除定期清除無結(jié)渣噴嘴清理經(jīng)常清理極少清理廢液處理專門處理無需處理HCH無磷成膜質(zhì)量優(yōu)勢

◆高性能：相當(dāng)于鐵系磷化+鈍化

◆涂裝后優(yōu)良的成型性/無碎屑(HCH無磷成膜層硬于磷化膜層)

◆均勻的膜層(例如：噴嘴的間距不再重要)

◆長時(shí)間工藝停頓情況下無閃銹

◆符合ISO14001(無磷，低溫等）HCH無磷成膜成本優(yōu)勢

◆無磷成膜槽液可長期使用，減少換槽消耗◆單耗低，單位處理量為普通磷化的5～8倍單位面積耗量：3～5克/平方米◢無磷成膜耗量：0.07～0.10元/平方米◢無磷脫脂耗量：0.05～0.10元/平方米HCH無磷成膜作用機(jī)理-1

①酸的浸蝕使基體金屬表面H+濃度降低

Fe–2e→Fe2+

2H++2e→2[H]

(1)②納米硅促進(jìn)反應(yīng)加速

[Si]:ZrO2+4[H]→[Zr]+2H2O

(2)

式中[Si]為納米硅，[Zr]為還原產(chǎn)物，納米硅作為反應(yīng)活化體，加快了反應(yīng)（1）的速度，進(jìn)一步導(dǎo)致金屬表面H+濃度急劇下降。生成的[Zr]成為成膜晶核。③鋯酸根的兩級離解H2ZrF6

HZrF6-

+H+

ZrF62-+2H+

（3）

由于金屬表面的H+濃度急劇下降，導(dǎo)致鋯酸根各級離解平衡向右移動(dòng)，最終為ZrF62-。HCH無磷成膜作用機(jī)理-2

◆以氟鋯酸、氧化鋯、納米硅為基礎(chǔ)，能在清潔的金屬物質(zhì)表面形成一層納米陶瓷轉(zhuǎn)化膜層。◆鋯原子形成防銹晶體，納米硅作為活化中心，交聯(lián)基材金屬并填充晶?？p隙。④鋯酸鹽沉淀結(jié)晶成膜

當(dāng)金屬表面離解出的ZrF62-與溶液中（金屬界面）的金屬離子（Fe2+）達(dá)到溶度積常數(shù)Ksp時(shí)，就會形成鋯酸鹽沉淀

Fe2++ZrF62-+H2O→FeZrF6?H2O↓

（4）鋯酸鹽沉淀與水分子一起形成膜物質(zhì)，以[Zr]為膜晶核不斷堆積，晶核繼續(xù)長大成為晶粒，無數(shù)個(gè)晶粒緊密堆集形成轉(zhuǎn)化膜。

HCH無磷成膜應(yīng)用定位

◆無磷成膜綜合處理成本遠(yuǎn)低于鐵系磷化和鋅系磷化，性能優(yōu)于鐵系磷化，接近于鋅系磷化，相當(dāng)于“鐵系磷化+鈍化”。HCH無磷成膜顯微觀察-1

冷軋裸板HCH無磷成膜（冷軋板）HCH無磷成膜顯微觀察-2

HCH無磷成膜（冷軋板）鐵系磷化（冷軋板）HCH無磷成膜狀態(tài)分析

HCH無磷成膜試驗(yàn)-附著力

◆杯突試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：GB4156-1984；結(jié)果：8mm通過◆彎曲試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：GB/T6742-2007；結(jié)果：2mm通過◆劃格試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：GB/T9286-1998；結(jié)果：0級通過◆沖擊試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：GB/T1732-1993；結(jié)果：50Kgf正反通過HCH無磷成膜試驗(yàn)-鹽霧

◆標(biāo)準(zhǔn)：GB/T1771-1991，480h◆結(jié)果：無起泡、剝落、裂紋現(xiàn)象，離切縫腐蝕線小于1mm，無腐蝕蔓延現(xiàn)象。鍍鋅板冷軋板HCH無磷成膜試驗(yàn)-水煮

◆標(biāo)準(zhǔn)：98℃以上純水中放置4h，取出經(jīng)１h后進(jìn)行常規(guī)項(xiàng)目試驗(yàn)◆結(jié)果：無差異HCH無磷成膜試驗(yàn)-濕熱

◆標(biāo)準(zhǔn)：50±２℃，濕度98%以上，放置100h，取出經(jīng)１h后進(jìn)行常規(guī)項(xiàng)目試驗(yàn)?！艚Y(jié)果：無差異HCH無磷成膜工藝要求

◆兼容原有的鐵系磷化和鋅系磷化生產(chǎn)線

◆使用不銹鋼槽體或有防護(hù)內(nèi)層的槽體

◆配槽和最終水洗應(yīng)使用純水(<50μS/cm)

◆使用堿性清洗

◆用于無磷成膜的前道水洗盡可能滿足要求：電導(dǎo)率<350μS/cm，Ca離子濃度<100ppmHCH無磷成膜槽液管理

◆使用純水配槽，槽液濃度（1.5-2.5%）

◆使用期間無需換槽，通常情況下只需添加

◆日常補(bǔ)加時(shí)只需添加一種藥劑（脫脂槽除外）

◆少數(shù)情況下，可能需要添加調(diào)整劑以調(diào)整PH值

◆日常檢測參數(shù)：PH值(3.8–6.5)

HCH無磷成膜工藝應(yīng)用案例-1◆奔泰電子（Pentair）是美國最專業(yè)的電子產(chǎn)品配套商，長年為朗訊、摩托羅拉、諾基亞等知名客戶加工機(jī)柜/箱噴涂。其國內(nèi)工廠2008年開始轉(zhuǎn)換應(yīng)用HCH無磷成膜工藝?！魬?yīng)用HCH無磷成膜工藝后，產(chǎn)品質(zhì)量保持穩(wěn)定，得到國