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化学转化膜汇总第1页/共37页 概述化学转化膜技术是通过化学或电化学手段，使金属表面形成的稳定的化合物膜层的技术。它同金属上其他的覆盖层不一样，它的产生必须有基体金属的直接参与。也就是说，它是处在表面的基体金属直接同选定介质中的阴离子反应，使之形成自身转化的产物。由此可见，化学转化膜的形成，实际上可以看作是受控金属的腐蚀过程。第2页/共37页 什么叫金属的腐蚀？单质状态的金属包括其合金，在通常情况下会自发地与介质其反应形成化合物，回到其矿物态，这是冶金的逆过程。这个过程不会一直进行下去，会很快停止，因为这时金属与介质形成的化合物在金属表面累积，这层致密的金属化合物形成一种“膜”，这时金属就好像穿上了一件外衣，阻碍了金属与介质的进一步接触。第3页/共37页 化学转化膜定义化学转化膜又称金属转化膜。它是金属表层原子与介质中的阴离子相互反应，在金属表面生成附着力良好的隔离层，这层化合物隔离层称为化学转化膜。第4页/共37页 化学转化膜技术的一般原理使某种金属与某种特定的腐蚀液相接触，在一定条件下两者发生化学反应，由于浓差极化作用和阴、阳极极化作用等，在金属表面形成一层附着力良好的、难溶的腐蚀生成物膜层。P.S. 电极上有（净）电流流过时，电极电势偏离其平衡值，此现象称作极化。 根据电流的方向又可分为阳极化和阴极化。在阳极，电子流走了，离子化反应赶不上补充；在阴极，电子流入快，取走电子的阴极反应赶不上，这样阳极电位向正移，阴极电位向负移，从而缩小电位差，减缓了腐蚀。 　　浓差极化指由于溶液中有关物质扩散速度小于电化学反应速度而造成的极化。第5页/共37页 化学转化膜的生成式 上述反应式是化学转化膜反应的基本形式，具体的转化膜形成过程要复杂的多，一般都包含多步化学反应和电化学反应，也包含多种物理化学变化过程。其反应产物也不像式中那样单一，而是要复杂的多。 第6页/共37页 化学转化膜的分类按基体材料的不同，分为铝材转化膜、锌材转化膜、钢材转化膜、镁材转化膜等；按用途分为涂装底层转化膜、塑性加工用转化膜、防护性转化膜、装饰性转化膜、减模或耐磨性转化膜及绝缘性转化膜等；按生产习惯上也可分为阳极氧化膜、化学氧化膜、磷化膜、钝化膜及着色膜等。第7页/共37页 化学转化膜技术氧化膜（发蓝技术）磷酸盐膜技术铬酸盐膜技术草酸盐膜技术阳极氧化膜技术化学法电化学法第8页/共37页 钢铁的化学氧化 钢铁的化学氧化是将钢铁制件浸在含有氧化剂的碱性溶液中进行处理，使其表面形成一层保护性氧化膜的过程。 氧化膜主要由磁性氧化铁(Fe3O4)组成，膜厚一般为0.5～1.5?m，最厚可达2.5?m。依据钢铁的成分、表面状态和氧化操作条件的不同，氧化膜的颜色呈灰黑、深黑或蓝黑色，故习惯上又称为发蓝或发黑。第9页/共37页 钢铁化学氧化的分类根据处理温度的高低，钢铁的化学氧化可分为高温化学氧化法和常温化学氧化法。这两种方法所用处理液成分不同，膜的组成不同，成膜机理也不同。第10页/共37页 钢铁化学氧化的机理钢铁表面化学氧化生成的氧化膜是由Fe3O4组成， Fe3O4可以看作是HFeO2与Fe(OH)2的中和产物。在有氧化剂存在的碱性溶液中，这一转化膜的形成历程是一种电化学和化学过程。第11页/共37页 氧化膜的后处理钢铁工件通过化学氧化处理,得到的氧化膜虽然能提高耐蚀性，但其防护性仍然较差,所以氧化后还需进行皂化处理、浸油或在铬酸盐溶液里进行填充处理。第12页/共37页 钢铁的磷酸盐处理将金属制件浸入含有磷酸和可溶性磷酸盐的溶液中进行处理(或采用喷淋方法)，使金属表面生成一层难溶的、附着良好的磷酸盐膜。在钢铁、铝、锌及其合金上均可得到磷酸盐膜，对铝、锌及其合金进行磷酸盐处理所得磷酸盐膜仅用于涂漆前的打底，而钢铁磷化处理的应用十分广泛。第13页/共37页 磷化处理的优点磷化膜层的厚度一般为5～20?m，在磷化过程中铁的溶解量很小，所以钢铁制件经磷化处理后尺寸变化很小。 磷化处理所需设备简单，操作方便，成本低，生产效率高。第14页/共37页 两种钢铁表面的磷酸盐膜钢铁表面上形成由基体金属自身转化生成的磷酸盐和氧化物组成的表面膜，这种膜属于真正的化学转化膜，称为转化型磷酸盐膜。使用含游离磷酸和加速剂的重金属(锌、锰、铁)磷酸二氢盐溶液，钢铁表面上得到的是由重金属的磷酸一氢盐或正磷酸盐组成的膜，称为假转化膜(或准转化型磷化)。第15页/共37页 铬酸盐转化膜是一种赋予铝合金表面优越耐腐蚀性的不含铬的金属表面转化液，及使用该化学转化液的处理金属表面方法。 第16页/共37页 铬酸盐膜的形成过程 铬酸盐膜的形成过程大致可分为三步：1.金属表面被氧化并以离子的形式转入溶液，同时产生原子氢。2.初生的原子氢促使一定数量的六价