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常用表面處理技術介紹(一)

时间: 2011-07-15 18:05 来源: 作者: 点击:

1. 磷酸監皮膜處理 大陸稱為磷化處理 1.1 磷酸監皮膜處理 2H3PO4+MM(H2PO4)+H2 3M(H2PO4)2 → 4H3PO4+M3(PO4)2 M(H2PO4)2 → MHPO4+H3PO4 生成的 M3(H2PO4)2MHPO4 為磷酸監膜的主要成分   1.2 磷酸監皮膜的性質和用途 (1)            耐蝕性 在大氣條件下很穩定 , 在有機油類 ,, 苯及各種氣種體燃料中有很好的耐蝕性 . 但磷酸監皮膜不耐酸 ,,, 海水及水蒸氣等 . 磷酸監膜經過封閉處理後能大大提高其耐蝕性 . (2)            吸附性 磷酸監膜具有多孔構 , 有很好的吸附性 , 因此常用作油漆的底層和吸附潤滑油後作為減摩層和潤滑層 . (3)            電絕緣性 磷酸監膜是高電阻膜層 , 有很好的電絕緣性 , 擊穿電壓為 240~250V, 涂絕緣漆後可耐 1000~1200V, 又由於磷酸監膜不影響透磁性 , 因此常用作電磁裝置的硅鋼片 . (4)            不粘附熔融金屬的特性 此特性用於在熱浸鋅 , 錫鉛合金時保護不需要浸涂部分 . 在澆鑄減摩合金和電機鑄鋁轉子時 , 將鋼膜作磷酸監處理 , 以防粘附 .   1.            3 鄰酸監膜成機理和構成 1.            4 分類                 鋼鐵用化成處理劑                 鋁用化成處理劑                                  鋅用化成處理劑                                  不銹鋼用化成處理劑                                  銅用化成處理劑                                  鎂用化成處理劑                                  其他化成處理劑               涂裝打底用的化成處理劑             塑性加工用化成處理劑             防銹用化成處理劑             耐磨用化成處理劑             絕緣用化成處理劑              塑膠疊片用化成處理劑   涂裝打底用皮膜特點 : 致密 , 均勻 , 薄得適當 結晶粗大會吸入涂料而減少光澤 : 不均勻會降低涂裝後的耐蝕性 ; 由於磷酸監膜很硬很脆 , 皮膜過厚的話 , 涂裝後遭後到彎曲或衝擊等外力時 , 即使別無缺陷 , 也可能脫落 .   防銹用皮膜特點 : 致密 , 均勻 , 厚度越厚越好 , 孔隙率越低越好 . 1.1 美軍規格 MIL-C-16173C 要求的磷酸監皮膜的防銹性

類型 等級 補助加工 監水濆霧試驗
磷酸鐵 1 施行另外規定的防銹油  
2 施行 MIL-L-3150 的潤滑油 24
3 不補助加工 1.5
4A 進行無機密封 , 不進行補助加工 24
4B 進行無機密封 , 施行 MIL-L-3150 的潤滑油 72
磷酸鋅 1 施行另外規定的防銹油  
2 施行 MIL-C-16173 Grade2 的不干性防銹油 48
3 不補加工 2
4A 進行無機密封 , 不進行補助加工 24
4B 進行無機密封 , 施行防銹油或高熔點蠟 . 72
4C 進行無機密封 , 且染上規定色 . 24
4D 進行無機密封及染色 , 施行防銹油或蠟 . 72
  4E 進行無機密封 , 施行規定的防銹油 24
  1.             5 磷酸監皮膜構成 :  
皮膜化成溶液 磷酸監膜的成分及結構形態
鋼鐵表面 鋅表面
鋅系磷酸監皮膜劑 Zn(PO4).4H2O ZnFe(PO4)2.4H2O Zn3(PO4).4H2O
 
  形態呈樹枝狀 , 晶粒垂直于金屬表面  
錳系磷監皮膜劑 (Mn,   Fe)5H2(PO4).4H2O 形態呈圓球形晶系的層狀結構 , 晶料排列平列於金屬表面 . Zn3(PO4).4H2O Mn5H2(PO4).4H2O
鐵系磷酸監皮膜劑 Fe3(PO4)2 ZnFe(PO4)2.4H2O Fe3(PO4)2
  1.             6 磷酸監化成工藝過 6 程及監控 脫脂 → 水洗 → ( 除銹 ) →表面調整→化成→水洗→封閉處理或烤漆 化成工序的監控參數 : 游離酸度 , 全酸度 , 雜質含量 . 脫脂工序的監控參數 : 游離鹼度 , 全鹼度 .

表面調整 : 由於脫脂溶液中的硅酸監使膜結晶粗糙 , 膜重增加 , 不適合涂裝 ; 同時強鹼溶液如 NaOH 也使鋅監磷化膜粗糙變厚 , 並且低磷化膜的耐蝕性和柔韌性 . 活化晶核由於生成氫氧化物或氧化物的薄膜而減少 , 因此用弱鹼性的磷酸鈦監溶液或草酸溶對鋼鐵表面進行處理 , 可使大多數的晶核重新活化和復原 , 細化晶粒 , 增加晶粒數 .
1.           陽極氧化 又稱為電化學氧化 , 陽極化   2.1 鋁及鋁合金的陽極化 2.1.1 氧化膜特性 (1) 多孔性 硫酸陽極化膜每平方微米大約有 800 個孔 , 草酸陽極化膜每平方微米大約有 60 個孔 . 由於氧化膜具有多孔狀結構 , 所以膜層有很好的吸附性 , 對各種染料表現出很好的吸附能力 , 幫氧化膜能進行化學著色 , 染成不同的顏色 ; 另外也可在膜孔底部電沉積金屬 , 使氧化膜不僅具有防護作用 , 還有裝飾作用 . (2) 良好的耐磨性 由於陽極化膜硬度高 , 因此耐磨性好 . (3) 氧化膜的電絕緣性和絕熱性   良好的電絕緣性使陽極化產品可作為電機和變壓器的繞線圈 , 但其缺點是彈性小 . 良好的絕熱性使有氧化膜存在的情況下 , 可防止零件在瞬間高溫的情況下熔化 .     2.1.2 分類                        硫酸陽極化                 草酸陽極化                 鉻酸監陽化                 磷酸陽極化                 硼酸陽極化                         普通陽極化                                                   硬質陽極化 : 膜層硬度高 , 具有很好的耐磨性和耐蝕性 . 硬氧化膜大多用於鋁的活塞 , 汽缸 , 液壓設備 , 減震器 , 齒輪及其它鋁制零短時間的 2000    C 高溫 . 因此硬氧化膜常作為一種能滿足特殊要求的功能性膜層 .   2.1.3 陽極化的反應過程和膜的構成 陽極反應 :Al-3e → Al3+ Al3++3O2- → Al2O3 陰極反應 :6OH- → 3H2O+3O2--            2H++2e → H2   2.1.4 膜的組成 未封閉膜 : Al2O378.9% Al2O3 · H2O 0.5%   Al2(SO4)320.2%                  H2O 0.4% 水封閉後的膜 :Al2O361.7% Al2O3 · H2O17.6% Al2(SO4)317.9%                 H2O2.8%     2.2 其他材料的陽極氧化 鈦和鈦合金的陽極氧化      
1.           陽極氧化 又稱為電化學氧化 , 陽極化   2.1 鋁及鋁合金的陽極化 2.1.1 氧化膜特性 (1) 多孔性 硫酸陽極化膜每平方微米大約有 800 個孔 , 草酸陽極化膜每平方微米大約有 60 個孔 . 由於氧化膜具有多孔狀結構 , 所以膜層有很好的吸附性 , 對各種染料表現出很好的吸附能力 , 幫氧化膜能進行化學著色 , 染成不同的顏色 ; 另外也可在膜孔底部電沉積金屬 , 使氧化膜不僅具有防護作用 , 還有裝飾作用 . (2) 良好的耐磨性 由於陽極化膜硬度高 , 因此耐磨性好 . (3) 氧化膜的電絕緣性和絕熱性   良好的電絕緣性使陽極化產品可作為電機和變壓器的繞線圈 , 但其缺點是彈性小 . 良好的絕熱性使有氧化膜存在的情況下 , 可防止零件在瞬間高溫的情況下熔化 .     2.1.2 分類                        硫酸陽極化                 草酸陽極化                 鉻酸監陽化                 磷酸陽極化                 硼酸陽極化                         普通陽極化                                                   硬質陽極化 : 膜層硬度高 , 具有很好的耐磨性和耐蝕性 . 硬氧化膜大多用於鋁的活塞 , 汽缸 , 液壓設備 , 減震器 , 齒輪及其它鋁制零短時間的 2000    C 高溫 . 因此硬氧化膜常作為一種能滿足特殊要求的功能性膜層 .   2.1.3 陽極化的反應過程和膜的構成 陽極反應 :Al-3e → Al3+ Al3++3O2- → Al2O3 陰極反應 :6OH- → 3H2O+3O2--            2H++2e → H2   2.1.4 膜的組成 未封閉膜 : Al2O378.9% Al2O3 · H2O 0.5%   Al2(SO4)320.2%                  H2O 0.4% 水封閉後的膜 :Al2O361.7% Al2O3 · H2O17.6% Al2(SO4)317.9%                 H2O2.8%     2.2 其他材料的陽極氧化 鈦和鈦合金的陽極氧化

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