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鋼鐵、鍍鋅鋼板和鋁型材能否同時(shí)轉(zhuǎn)化處理
內(nèi)容來(lái)源:http://m.dailynewtrends.com    作者:武將    發(fā)布日期:2020-01-15 08:46    閱讀次數(shù):1557 次 點(diǎn)擊收藏

1:汽車(chē)生產(chǎn)線要求同時(shí)處理鋼鐵、鍍鋅鋼板和鋁型材

傳統(tǒng)上,鋁型材的鉻酸鹽處理是在專用的生產(chǎn)線處理之后,再與磷酸鋅轉(zhuǎn)化膜處理的鋼鐵、鍍鋅鋼板、組裝汽車(chē)車(chē)體,并進(jìn)行陰極電泳;隨著汽車(chē)車(chē)體輕量化的發(fā)展,由于鋁型材材料的構(gòu)成比率的增加和復(fù)合化,逐漸開(kāi)始希望用同一種試劑在鋼鐵、鍍鋅鋼板和鋁型材上同時(shí)進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化處理,并建立了汽車(chē)車(chē)體的處理線;

 

(1)磷酸鋅轉(zhuǎn)化處理

汽車(chē)車(chē)體用鋼鐵及鍍鋅鋼板的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理是以磷酸鋅轉(zhuǎn)化膜為基礎(chǔ)開(kāi)始的,而鋁型材轉(zhuǎn)化膜的性能要求達(dá)到六價(jià)鉻處理以上的性能;涂裝還是陰極電泳;

磷酸鋅處理液是由磷酸亞鋅、磷酸、氟化物、鈍化劑和鎳、錳等金屬鹽溶液構(gòu)成;氟離子濃度在鋁型材處理的磷酸鋅中發(fā)揮重要作用;

 

工業(yè)鋁型材3D模型

(2)氟離子的作用

當(dāng)游離氟離子濃度低時(shí),就不能得到所需的轉(zhuǎn)化膜;另外,從鋁型材溶解的鋁離子,在偏堿性pH時(shí)析出化學(xué)轉(zhuǎn)化膜,而鋁離子抑制化學(xué)轉(zhuǎn)化的活性;此外,游離氟離子濃度過(guò)高時(shí),會(huì)在轉(zhuǎn)化膜中共析出鉀冰晶和冰晶石,涂膜的耐水試驗(yàn)后的附著性降低;

 

(3)改善鋁離子妨礙化學(xué)轉(zhuǎn)化的方法

為了改善溶解出的鋁離子對(duì)化學(xué)轉(zhuǎn)化的影響,添加氟化物使鋁離子生成難溶性鹽沉淀;

Al^3+2K^+Na^+6F^-K2NaAlF6↓(鉀冰晶石)

6F^-Al^3+3Na^+NaAlF6↓(冰晶石)

 

2:表面調(diào)整的效果

表面調(diào)整就是將鋁型材表面處理為適于化學(xué)轉(zhuǎn)化處理的狀態(tài);化學(xué)轉(zhuǎn)化膜形成的開(kāi)始位置較多,容易形成轉(zhuǎn)化膜;金屬浸漬到電解質(zhì)水溶液就出現(xiàn)危電池(顯微陽(yáng)極和顯微陰極),導(dǎo)致氧化-還原反應(yīng);在轉(zhuǎn)化膜的形成上,希望盡量多地出現(xiàn)微電池,并且細(xì)小均勻分布,如果開(kāi)始存在形成磷酸鋅結(jié)晶的晶核就比較好;特別是在浸漬處理中,鋁型材界面處理溶液的擴(kuò)散是穩(wěn)定的,結(jié)晶開(kāi)始位置少,轉(zhuǎn)化膜變得粗糙,性能也不好;通過(guò)表面調(diào)整以確保結(jié)晶的開(kāi)始位置和晶核維持一定數(shù)量是不可缺少的;在噴淋處理中,因?yàn)樘幚硪杭ち业貨_擊鋁型材表面,所以有時(shí)也不需要表面調(diào)整;

 

至今廣泛應(yīng)用的鋁型材表面調(diào)整劑是磷酸鈦系膠體;磷酸鈦系膠體吸附在鋁型材表面,在化學(xué)轉(zhuǎn)化處理初期置換成磷酸鋅,形成結(jié)晶核并成長(zhǎng);磷酸鈦膠體溶液中如使用含鈣、鎂等硬水成分或混入雜質(zhì)就容易形成不穩(wěn)定的沉淀,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后迅速出現(xiàn)變質(zhì)的問(wèn)題;

 

從根本上改變?cè)撊秉c(diǎn)使用的磷酸鋅微結(jié)晶的膠體溶液,磷酸鋅晶體本身被吸附在鋁型材表面形成晶核,磷酸鋅晶體生長(zhǎng)為轉(zhuǎn)化膜;通過(guò)磷酸鋅微晶膠體溶液的表面調(diào)整獲得的轉(zhuǎn)化膜結(jié)晶比磷酸鈦膠體溶液處理的小且致密,同時(shí)獲得更優(yōu)異的耐腐蝕性和附著性;另外,化學(xué)轉(zhuǎn)化處理困難的鋼板也能獲得良好的化學(xué)轉(zhuǎn)化活性;

 

這些膠體的顆粒被吸附到鋁型材表面的晶格缺陷處,具有負(fù)電荷的顆粒常常吸附到陽(yáng)極位置,可以假設(shè)為更小的局部電池,期待著將來(lái)通過(guò)Z-電位測(cè)定等方法進(jìn)行研究;

 

此外,磷酸鈦系和磷酸鋅系表面調(diào)整劑對(duì)于鋼板、鍍鋅鋼板和鋁型材的結(jié)晶性磷酸鋅轉(zhuǎn)化膜的形成是有效的,目前還沒(méi)有用于其他轉(zhuǎn)化膜的有效性報(bào)道;此外,除了通過(guò)溶膠-凝膠狀態(tài)析出轉(zhuǎn)化膜以外,還沒(méi)有確認(rèn)表面調(diào)整的必要性;鋁型材表面調(diào)整工藝的尋在與否,需要平衡其利弊(附加工序),期待著開(kāi)發(fā)適于各種轉(zhuǎn)化膜的新型鋁型材表面調(diào)整劑;

 

3:在通用線上能否同時(shí)處理

通過(guò)各種金屬材料的生產(chǎn)線,特別是在零部件生產(chǎn)線,從鋁型材種類的處理比率、鋁型材表面狀態(tài)的多樣性(合金、切削研磨面、鑄造面)以及由鋁型材溶出混入金屬離子的復(fù)雜性方面考慮,進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理溶液的管理是有難度的,因此除非在特定的情況下,應(yīng)盡量避免各種金屬的同時(shí)處理;

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