1、第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術第四章 轉化膜技術第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術目目 錄錄 4.1 轉化膜技術簡介 4.2 陽極氧化 4.3 微弧氧化 4.4 化學氧化 4.5 金屬的磷化 4.6 金屬的鉻酸鹽鈍化 4.7 著色處置技術 思索題第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術 4.1 轉化膜技術簡介 4.1.1 轉化膜的分類 4.1.2 化學轉化膜常用途置方法 4.1.3 防護性能 4.1.4 外表轉化膜用途第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術4.1 4.1 轉化膜技術簡介轉化膜技術簡介 轉化膜是指由金屬的外層原子和選配的介質的陰轉化膜是指由金屬的外層原子和選配的介質的陰離子反響而在金屬

2、外表上生成的膜層。離子反響而在金屬外表上生成的膜層。鎂合金摩托車端蓋磷酸鹽轉化膜它的生成必需有基底金屬的它的生成必需有基底金屬的直接參與，也就是說，它是直接參與，也就是說，它是處在表層的基底金屬直接同處在表層的基底金屬直接同選定介質中的陰離子反響，選定介質中的陰離子反響，使之達本錢身轉化的產物使之達本錢身轉化的產物MmAn。eAMAMnmxxnnm第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術 由此可見，化學轉化膜的構成實踐上由此可見，化學轉化膜的構成實踐上可以看作是受控的金屬腐蝕的過程。可以看作是受控的金屬腐蝕的過程。 電子是視為反響產物來表征的。化學電子是視為反響產物來表征的。化學轉化膜的構成既可是金

3、屬轉化膜的構成既可是金屬/ /介質界面間介質界面間的純化學反響，也可以是在施加外電的純化學反響，也可以是在施加外電源的條件下所進展的電化學反響。源的條件下所進展的電化學反響。第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術4.1.1 4.1.1 轉化膜的分類轉化膜的分類 按能否存在外加電流分類：化學轉化膜與電化學轉化膜按能否存在外加電流分類：化學轉化膜與電化學轉化膜 按膜的主要組成物分類：氧化物膜；鉻酸鹽膜、磷酸鹽膜按膜的主要組成物分類：氧化物膜；鉻酸鹽膜、磷酸鹽膜及草酸鹽膜等及草酸鹽膜等 按界面反響類型：轉化膜與偽轉化膜兩類按界面反響類型：轉化膜與偽轉化膜兩類 按基體金屬種類：鋼鐵轉化膜、鋁材轉化膜、鋅材

4、轉化膜、按基體金屬種類：鋼鐵轉化膜、鋁材轉化膜、鋅材轉化膜、銅材轉化膜及鎂材轉化膜銅材轉化膜及鎂材轉化膜 按用途分：涂裝底層轉化膜、塑性加工用轉化膜、除銹用按用途分：涂裝底層轉化膜、塑性加工用轉化膜、除銹用轉化膜、裝飾性轉化膜、減摩或耐磨性轉化膜及絕緣性轉轉化膜、裝飾性轉化膜、減摩或耐磨性轉化膜及絕緣性轉化膜等化膜等 按構成膜層時所采用的介質分：氧化物膜按構成膜層時所采用的介質分：氧化物膜 氧化氧化 ；磷酸；磷酸鹽膜鹽膜 磷化磷化 ；鉻酸鹽膜；鉻酸鹽膜 鈍化鈍化 第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術4.1.2 4.1.2 化學轉化膜常用途置方法化學轉化膜常用途置方法方法特 點適 用 范 圍浸漬法

5、 工藝簡單易控制，由預處置、轉化處置、后處置等多種工序組合而成。投資與消費本錢較低、消費效率較低、不易自動化 可處置各類零件，尤其適用于幾何外形復雜的零件。常用于鋁合金的化學氧化、鋼鐵氧化或磷化、鋅材鈍化等陽極化法 陽極氧化膜比普通化學氧化膜性能更優越。需外加電源設備，電解磷化可加速成膜過程 適用于鋁、鎂、鈦及其合金陽極氧化處置。可獲得各種性能的化學轉化膜噴淋法 易實現機械化或自動化作業，消費效率高，轉化處置周期短、本錢低，但設備投資大 適用于幾何外形簡單、外表腐蝕程度較輕的大批量零件刷涂法 無需公用途置設備，投資最省、工藝靈敏簡便。但消費效率低、轉化膜性能差、膜層質量不易保證 適用于大尺寸工

6、件部分處置或小批零件以及轉化膜部分修繕化學轉化膜常用方法、特點及適用范圍化學轉化膜常用方法、特點及適用范圍第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術4.1.3 4.1.3 防護性能防護性能 主要是依托將化學性質活潑的金屬單質轉化為化學性質不活潑的金屬化合物，如氧化物、鉻酸鹽、磷酸鹽等，提高金屬在環境中的熱力學穩定性。普通來說，化學轉化膜的防護效果取決于以下幾個要素。普通來說，化學轉化膜的防護效果取決于以下幾個要素。被處置基體金屬的本質。被處置基體金屬的本質。轉化膜的類型、組成和構造。轉化膜的類型、組成和構造。膜層的處置質量，如與基體金屬的結合力、孔隙率等。膜層的處置質量，如與基體金屬的結合力、孔隙率等

7、。運用的環境。運用的環境。第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術4.1.4 4.1.4 外表轉化膜用途外表轉化膜用途提高資料的耐蝕性提高資料的耐蝕性 ；氧化或磷化；氧化或磷化 提高資料的減摩耐磨性；磷化提高資料的減摩耐磨性；磷化 提高資料的裝飾性提高資料的裝飾性 ；鈍化；鈍化 ；著色；著色 用作涂裝底層；磷化膜用作涂裝底層；磷化膜 絕緣；磷化膜絕緣；磷化膜 防爆；瓦斯，粉塵，鋁及鋁合金與不銹鋼防爆；瓦斯，粉塵，鋁及鋁合金與不銹鋼碰撞易經過鋁熱反響發生火花引爆。碰撞易經過鋁熱反響發生火花引爆。第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術 4.2 陽極氧化 4.2.1 鋁及鋁合金的陽極氧化 4.2.2 鋁陽極氧

8、化膜的著色和封鎖 4.2.3 鎂合金陽極氧化第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術4.2 4.2 陽極氧化陽極氧化陽極氧化的主要用途包括以下幾點：陽極氧化的主要用途包括以下幾點： 作為防護層：陽極氧化膜在空氣中有足夠的作為防護層：陽極氧化膜在空氣中有足夠的穩定性，可以大大提高鋁制品外表的耐蝕性能。穩定性，可以大大提高鋁制品外表的耐蝕性能。 作為防護作為防護-裝飾層：在硫酸溶液中進展陽極氧裝飾層：在硫酸溶液中進展陽極氧化得到的膜具有較高的透明度，經著色處置后能化得到的膜具有較高的透明度，經著色處置后能得到各種艷麗的顏色，在特殊工藝條件下還可以得到各種艷麗的顏色，在特殊工藝條件下還可以得到具有瓷質外觀

9、的氧化層。得到具有瓷質外觀的氧化層。 作為耐磨層：陽極氧化膜具有很高的硬度，作為耐磨層：陽極氧化膜具有很高的硬度，可以提高制品外表的耐磨性。可以提高制品外表的耐磨性。第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術 作為絕緣層：陽極氧化膜具有很高的絕緣電阻和作為絕緣層：陽極氧化膜具有很高的絕緣電阻和擊穿電壓，可以用作電解電容器的電介質或電器擊穿電壓，可以用作電解電容器的電介質或電器制品的絕緣層。制品的絕緣層。 作為噴漆底層：陽極氧化膜具有多孔性和良好的作為噴漆底層：陽極氧化膜具有多孔性和良好的吸附特性，作為噴漆或其他有機覆蓋層的底層，吸附特性，作為噴漆或其他有機覆蓋層的底層，可以提高漆或其他有機物膜與基體的

10、結合力。可以提高漆或其他有機物膜與基體的結合力。 作為電鍍底層：利用陽極氧化膜的多孔性，可以作為電鍍底層：利用陽極氧化膜的多孔性，可以提高金屬鍍層與基體的結合力。提高金屬鍍層與基體的結合力。第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術4.2.1 4.2.1 鋁及鋁合金的陽極氧化鋁及鋁合金的陽極氧化 鋁陽極氧化是將鋁及其合金置于相應電解液如硫酸、鉻鋁陽極氧化是將鋁及其合金置于相應電解液如硫酸、鉻酸、草酸等中作為陽極，在特定條件和外加電流作用下，酸、草酸等中作為陽極，在特定條件和外加電流作用下，進展電解。進展電解。 原理原理 鋁是兩性金屬，鋁外表氧化物膜的生成既與點位有關，鋁是兩性金屬，鋁外表氧化物膜的生成

11、既與點位有關，也與溶液的也與溶液的pH值有關。值有關。 普通以為，鋁和鋁合金在堿性和酸性兩種電解液普通以為，鋁和鋁合金在堿性和酸性兩種電解液里都能進展陽極氧化，最常用的是酸性電解液，里都能進展陽極氧化，最常用的是酸性電解液， 工業上工業上鋁及鋁合金的進展陽極氧化時，所用的電解液普通為中等鋁及鋁合金的進展陽極氧化時，所用的電解液普通為中等溶解才干的酸性溶液，如硫酸、鉻酸、草酸等，鉛作為陰溶解才干的酸性溶液，如硫酸、鉻酸、草酸等，鉛作為陰極，僅起導電作用。極，僅起導電作用。第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術 鋁及鋁合金進展陽極氧化時，由于電解質是強酸性的，陽極電位較高，因此陽極反響首先是水的電解，

12、產生初生態的O，氧原子立刻對鋁發生氧化反響，生成氧化鋁，即薄而致密的陽極氧化膜。陽極發生的反響如下： H2O-2e-O+2H+ 2Al+3OA12O3第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術陰極只是起導電作用和析氫反響： 2H+2e-H2同時酸對鋁和生成的氧化膜進展化學溶解： 2Al+6H+2Al3+3H2 A12O3+6H+2A13+3H2O 因此,氧化膜的生長與溶解同時進展，只是在氧化的不同階段兩者的速度不同，當膜的生長速度和溶解速度相等時，膜的厚度才到達定值。第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術鋁陽極氧化膜的構造鋁陽極氧化膜的構造 鋁及鋁合金的氧化膜具有蜂窩狀構造，如以下圖鋁及鋁合金的氧化膜具有

13、蜂窩狀構造，如以下圖所示。其規那么的微孔垂直于外表其構造單元所示。其規那么的微孔垂直于外表其構造單元尺寸、孔徑、壁厚和阻撓層厚等參數均可由電解尺寸、孔徑、壁厚和阻撓層厚等參數均可由電解液成分和工藝參數控制。普通來說，孔的長度液成分和工藝參數控制。普通來說，孔的長度(膜膜厚厚)為孔徑的為孔徑的1000倍以上。孔隙率通常在倍以上。孔隙率通常在10左右，左右，硬質膜的孔隙率可以降至硬質膜的孔隙率可以降至24，建筑用氧化，建筑用氧化膜的孔隙率約為膜的孔隙率約為11。第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術鋁及鋁合金陽極氧化膜的特點鋁及鋁合金陽極氧化膜的特點功能性：可以經過封孔處置以提高其維護性，也功能性：可

14、以經過封孔處置以提高其維護性，也可在孔隙中堆積特殊性能的物質而獲得某些特殊可在孔隙中堆積特殊性能的物質而獲得某些特殊功能，從而構成多種多樣的功能性膜層。功能，從而構成多種多樣的功能性膜層。吸附性：由于氧化膜呈現多孔構造，且微孔的活吸附性：由于氧化膜呈現多孔構造，且微孔的活性較高，有很好的吸附性。氧化膜對各種染料、性較高，有很好的吸附性。氧化膜對各種染料、鹽類、光滑劑、石蠟、干性油、樹脂等均表現出鹽類、光滑劑、石蠟、干性油、樹脂等均表現出很高的吸附才干。很高的吸附才干。耐蝕、耐磨性：鋁及鋁合金陽極氧化處置后，再耐蝕、耐磨性：鋁及鋁合金陽極氧化處置后，再經過著色和封鎖處置可以獲得各種不同的顏色，經

15、過著色和封鎖處置可以獲得各種不同的顏色，并能提高膜層的耐蝕性、耐磨性。并能提高膜層的耐蝕性、耐磨性。絕緣性：鋁的陽極氧化膜的阻抗較高，是熱和電絕緣性：鋁的陽極氧化膜的阻抗較高，是熱和電的良好絕緣體。同時氧化膜的導熱性很低，其穩的良好絕緣體。同時氧化膜的導熱性很低，其穩定性可達定性可達1500。陽極氧化膜與基體金屬的結合力很強。陽極氧化膜與基體金屬的結合力很強。第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術硫酸陽極氧化：硫酸陽極氧化：520微米，吸附力強，硬度高，耐磨，微米，吸附力強，硬度高，耐磨，抗腐蝕，膜無色透明，染色。該工藝溶液穩定、允許雜質抗腐蝕，膜無色透明，染色。該工藝溶液穩定、允許雜質含量范圍大

16、，與鉻酸鹽、草酸法比節能省電。含量范圍大，與鉻酸鹽、草酸法比節能省電。鋁及鋁合金的陽極氧化工藝鋁及鋁合金的陽極氧化工藝配方及工藝條件配比1配比2配比3硫酸H2SO4/g/L鋁離子Al3+/g/L溫度/電壓/V電流密度/A/dm2時間/min陰極資料陽極與陰極面積比攪拌電源16020020132612220.52.53060純鋁或鋁錫合金板1.5:1緊縮空氣攪拌直流電160200200712220.52.53060純鋁或鋁錫合金板1.5:1緊縮空氣攪拌直流電100110100)，金屬鐵與氧化劑和強，金屬鐵與氧化劑和強堿作用，生成亞鐵酸鈉堿作用，生成亞鐵酸鈉(Na2FeO2)和鐵酸鈉和鐵酸鈉(Na

17、2Fe2O4)，兩者相互反響生成磁性氧化，兩者相互反響生成磁性氧化鐵鐵(Fe3O4)，詳細的反響式如下：，詳細的反響式如下：3Fe + NaNO2+ 5NaOH= Na2FeO2+ H2O +NH38Fe+3NaNO3+5NaOH+2H2O=4Na2Fe2O4+3NH3Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2O=Fe3O4+4NaOH第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術反響的特點：反響的特點：反響中耗費大量氧化劑，需求適當補充，苛性堿反響中耗費大量氧化劑，需求適當補充，苛性堿很少補充。堿液濃度過高會加速氧化膜的溶解。很少補充。堿液濃度過高會加速氧化膜的溶解。工業上常運用兩種濃度不同的氧化溶液進展

18、兩次工業上常運用兩種濃度不同的氧化溶液進展兩次氧化。氧化。在新配溶液中參與適量廢鋼或低濃度的舊液，添在新配溶液中參與適量廢鋼或低濃度的舊液，添加槽液中的鐵離子，從而獲得較好的鍍層。加槽液中的鐵離子，從而獲得較好的鍍層。磁性氧化鐵致密，和基體金屬結合好，厚度磁性氧化鐵致密，和基體金屬結合好，厚度0.60.8微米，在枯燥空氣中穩定，在濕的大氣中維護微米，在枯燥空氣中穩定，在濕的大氣中維護性較差，因此通常氧化后要浸油處置。性較差，因此通常氧化后要浸油處置。第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術 單槽法操作簡單，目前運用較廣泛，其中，單槽法操作簡單，目前運用較廣泛，其中，配方配方1為通用氧化液，操作方便，

19、膜層美觀光亮，為通用氧化液，操作方便，膜層美觀光亮，但膜層較薄藍黑色氧化膜；配方但膜層較薄藍黑色氧化膜；配方2氧化速度快，氧化速度快，膜層致密，但光亮度稍差。膜層致密，但光亮度稍差。第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術 雙槽法是在兩個濃度和工藝條件不同的氧化溶液中進展兩次氧化處置。此法得到的氧化膜較厚，耐腐蝕性高，還能消除零件外表掛灰黑色氧化膜第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術氫氧化鈉氫氧化鈉 提高氫氧化鈉的濃度，氧化膜的厚度稍有添加，但容易出提高氫氧化鈉的濃度，氧化膜的厚度稍有添加，但容易出現疏松或多孔的缺陷。濃度過高還易產生紅色掛灰，超越現疏松或多孔的缺陷。濃度過高還易產生紅色掛灰，超越11

20、00g/L時，那么不能生成氧化膜。氫氧化鈉濃度過低時，時，那么不能生成氧化膜。氫氧化鈉濃度過低時，生成的氧化膜較薄，產生花斑，防護才干差。生成的氧化膜較薄，產生花斑，防護才干差。氧化劑氧化劑 提高氧化劑濃度可以加快氧化速度，膜層致密、結實。當提高氧化劑濃度可以加快氧化速度，膜層致密、結實。當氧化劑濃度低時，得到的氧化膜厚而疏松。氧化劑濃度低時，得到的氧化膜厚而疏松。溫度溫度 提高溶液溫度，生成的氧化膜層薄，且易生成紅色掛灰，提高溶液溫度，生成的氧化膜層薄，且易生成紅色掛灰，導致氧化膜的質量降低。導致氧化膜的質量降低。氧化液成分對氧化膜性能的影響氧化液成分對氧化膜性能的影響第四章第四章 轉化膜技

21、術轉化膜技術鐵離子濃度鐵離子濃度 氧化溶液中必需含有一定量的鐵離子才干使膜層致密，結氧化溶液中必需含有一定量的鐵離子才干使膜層致密，結合結實。鐵離子濃度過高，氧化速度降低，工件外表易出合結實。鐵離子濃度過高，氧化速度降低，工件外表易出現紅色掛灰。氧化溶液中鐵的含量普通控制在現紅色掛灰。氧化溶液中鐵的含量普通控制在0.52g/L。當鐵的含量過高時，可以將溶液稀釋，即將沸點降到當鐵的含量過高時，可以將溶液稀釋，即將沸點降到120，沸騰片刻后靜置，這時部分鐵酸鈉水解成，沸騰片刻后靜置，這時部分鐵酸鈉水解成Fe(OH)3沉淀。除去沉淀后再將氧化溶液加熱濃縮，待沸沉淀。除去沉淀后再將氧化溶液加熱濃縮，待

22、沸點溫度升至工藝規范內即可進展消費。點溫度升至工藝規范內即可進展消費。鋼鐵含碳量鋼鐵含碳量鋼鐵中碳含量添加，組織中的鋼鐵中碳含量添加，組織中的Fe3C增多，即陰極外表添加，增多，即陰極外表添加，陽極鐵的溶解過程加劇，促使氧化膜生成的速度加快，故陽極鐵的溶解過程加劇，促使氧化膜生成的速度加快，故在同樣溫度下氧化，高碳鋼所得到的氧化膜一定比低碳鋼在同樣溫度下氧化，高碳鋼所得到的氧化膜一定比低碳鋼的薄的薄第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術4.5 4.5 金屬的磷化金屬的磷化 4.5.1 鋼鐵的磷化 4.5.2 有色金屬的磷化處置第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術4.5 4.5 金屬的磷化金屬的磷化

23、磷化處置就是用含有磷酸、磷酸鹽和其他化學藥品的稀溶液處置金屬，使金屬外表發生化學反響，轉變為完好的、具有中等防蝕作用的不溶性磷酸鹽層的方法。該方法最早是由wARoss于1864年提出，主要的思緒是讓金屬(如鋼)在適當的溫度下與磷酸長時間接觸，使金屬外表發生化學轉化。這種想法于1906年由TW. Coslett提出具有消費運用的專利。磷化處置在上世紀40年代末和50年代初開展迅速，并成為金屬防腐所采用的一種廣泛而有效的方法。磷化處置工藝簡單，容易操作，本錢低廉，所以普遍運用于機械、汽車、航空、造船和日用品制造工業等方面。第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術 目前在磷化膜中發現的磷酸鹽化合物約有30

24、余種，存在于大多數磷化膜的主要磷酸鹽有磷酸鐵鋅、磷酸鋅、磷酸亞鐵、酸性磷酸鐵錳、酸性磷酸鐵、酸性磷酸鈣和磷酸鈣鋅等。磷化膜組成的主要部分由含有平均為2到4個分子水(通常是4個)的磷酸鹽結晶組成。 ， 磷化膜層以所生成的工藝不同，其厚度差別很大，通常在l15微米范圍，厚的磷化膜可達50微米，但實踐運用中通常采單位面積的膜層質量。根據膜重普通可分為薄膜( 10gm2 )三種。第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術金屬磷化膜層有如下特點：金屬磷化膜層有如下特點：與涂層結合結實，其耐蝕性比磷化膜涂油提高10倍，而比涂料本身的耐蝕性提高12倍。磷化處置可以在管道、氣瓶和復雜的鋼制零件或其他金屬的內外表上，以

25、及難以用電化學法獲得防護層的零件外表上得到維護層。磷化處置所需設備簡單。操作方便、可用于自動化消費，本錢低、消費效率高。硬度不高、機械強度差、性脆不宜變形。耐化學穩定性差，可溶于酸、堿溶液。孔隙率高、易吸收污物和腐蝕介質，必需及時進展后處置。第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術4.5.1 4.5.1 鋼鐵的磷化鋼鐵的磷化 鋼鐵經磷化處置后所得的磷化膜，主要用作涂料的底層、金屬冷加工時的光滑層、金屬外表維護層以及用作電機硅鋼片的絕緣處置、壓鑄模具的防粘處置等。 高溫磷化9098：高溫磷化處置的優點是磷化膜的耐蝕性能及結合力較好；但它的槽液加溫時間長，溶液揮發量大，游離酸度不穩定，結晶粗細不均勻。第

26、四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術 中溫磷化5070：中溫磷化的游離酸度較穩定，容易掌握，磷化時間短，消費效率高，磷化膜耐蝕性能與高溫磷化的根本一樣；缺陷是溶液較復雜，調整較困難。 常溫磷化2025：常溫磷化的優點是不需加熱，藥品耗費少，溶液穩定，缺陷是有些配方處置時間較長。第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術4.6 4.6 金屬的鉻酸鹽鈍化金屬的鉻酸鹽鈍化 鉻酸鹽處置是指使金屬外表轉化成以三價鉻和六價鉻組成的鉻酸鹽為主要組成的膜的一種工藝方法。該方法所用的介質普通是以鉻酸、堿金屬的鉻酸鹽或重鉻酸鹽為根本成分的溶液。金屬經鉻酸鹽處置不但可以提高其抗蝕性能，還能提高

27、金屬同漆層或其他有機涂料的粘附才干，并能獲得好的裝飾外觀，而且該工藝方法簡便易行(任務溫度多為室溫)，適用性廣，所需的處置時間較短，因此運用普遍。 鉻酸鹽膜層可分為兩種類型，即黃色與綠色的鉻酸鹽膜。鉻酸鹽主要用于鋁材及鋅材外表的成膜，也可在鎘、鐵、黃銅、銅、鎂、錫、銀等金屬外表上析出。第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術 鉻酸鹽膜的構成是由于六價鉻化合物有以鉻酸鹽膜的構成是由于六價鉻化合物有以下性質：下性質： 在酸性溶液里鉻酸鹽是強氧化劑，會使在酸性溶液里鉻酸鹽是強氧化劑，會使金屬外表上生成不溶性鹽或添加氧化膜的金屬外表上生成不溶性鹽或添加氧化膜的厚度；厚度； 鉻酸的復原物通常是不溶性的，如鉻酸

28、的復原物通常是不溶性的，如Cr2O3； 金屬的鉻酸鹽金屬的鉻酸鹽(例如例如ZnCrO4)通常是不溶通常是不溶性的；性的； 鉻酸鹽能參與許多復雜反響，生成包括鉻酸鹽能參與許多復雜反響，生成包括被處置金屬離子在內的復合物堆積。被處置金屬離子在內的復合物堆積。第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術 各種金屬在含有能起到活化作用的添加物的鉻酸鹽溶液中構成鉻酸鹽膜的過程大致一樣，可分為以下三個步驟： 1)外表金屬被氧化并以離子的方式轉入溶液，同時氫在外表上析出。 2)所析出的氫促使一定數量的六價鉻被復原為三價鉻，并由于金屬溶液界面相區pH的提高，三價鉻便以氫氧化鉻膠體的方式沉淀。 3)氫氧化鉻膠體自溶液中吸

29、附和結合一定數量的六價鉻，構成具有某種組成的轉化膜。第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術鉻酸鹽膜的組成與構造鉻酸鹽膜的組成與構造 鉻酸鹽膜主要由三價鉻和六價鉻的化合物，以及基領會屬或鍍層金屬的鉻酸鹽組成。不同基體金屬，采用不同的鉻酸鹽處置溶液，得到的膜層顏色和膜的組成也不一樣。 膜層中的三價鉻和六價鉻組成含水的復合物。三價鉻的復合物是膜的不溶部分，它使膜具有一定的硬度，同時也影響到膜的耐蝕性。六價鉻化合物以夾雜方式或由于被吸附或化學鍵的作用，分散在膜的內部起填充作用。當膜遭到輕度損傷時，可溶性的六價鉻化合物能使該處再鈍化。第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術 各種金屬上的鉻酸鹽膜大都具有某種色澤特

30、征，其深淺視受處置金屬的種類、成膜工藝條件和后處置的方法等多種要素而定。鉻酸鹽膜的電阻率非常的低，膜層同基底金屬的結合非常的好。第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術4.7 4.7 著色處置技術著色處置技術 4.7.1 鋁合金的著色 4.7.2 不銹鋼的著色第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術4.7 4.7 著色處置技術著色處置技術4.7.1 鋁合金的著色鋁合金的著色自然著色法自然著色法 在特定的電解液條件下，鋁合金在在特定的電解液條件下，鋁合金在進展陽極氧化的同時就著上了特定的顏色。進展陽極氧化的同時就著上了特定的顏色。自然著色法合金著色法 含有硅、鉻、錳等成分的鋁合金資料在進展陽極氧化處置時，產

31、生帶有顏色的氧化膜的方法電解液著色法 在以磺基水楊酸、馬來酸和草酸為主的有機酸溶液中進展陽極氧化處置而得到著色氧化膜的方法自然著色法的分類自然著色法的分類 第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術自然著色法有如下特點：自然著色法有如下特點：工藝簡單，無污染，但其需求高電壓和高工藝簡單，無污染，但其需求高電壓和高電流，耗電量大。電流，耗電量大。必需用離子交換安裝延續凈化電解液，對必需用離子交換安裝延續凈化電解液，對電解液中電解液中Al3+的含量也有嚴厲要求。的含量也有嚴厲要求。有機酸價錢較貴，著色本錢高。有機酸價錢較貴，著色本錢高。第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術電解著色法電解著色法 先在普通電解液

32、中生成氧化膜，然后在含有先在普通電解液中生成氧化膜，然后在含有金屬鹽的電解液中再次進展電解，使金屬鹽的陽離子堆積金屬鹽的電解液中再次進展電解，使金屬鹽的陽離子堆積在氧化膜微孔底層，從而實現著色，因此也稱二次電解著在氧化膜微孔底層，從而實現著色，因此也稱二次電解著色法。色法。工藝流程：工藝流程： 鋁制工件鋁制工件脫脂脫脂清洗清洗電解拋光或化學拋光電解拋光或化學拋光清洗清洗硫硫酸陽極氧化酸陽極氧化清洗清洗中和中和清洗清洗電解著色電解著色清洗清洗封鎖封鎖光亮化處置光亮化處置廢品檢驗廢品檢驗 第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術4.7.2 不銹鋼的著色不銹鋼的著色化學著色化學著色 將不銹鋼工件浸在一定的

33、溶液中，因將不銹鋼工件浸在一定的溶液中，因化學反響而使不銹鋼外表呈現出彩色的方法。化學反響而使不銹鋼外表呈現出彩色的方法。化學著色法分為四種：化學著色法分為四種：堿性著色法堿性著色法 不銹鋼在含有氧化劑及復原劑的強不銹鋼在含有氧化劑及復原劑的強堿性水溶液中進展著色。堿性水溶液中進展著色。硫化法硫化法 不銹鋼外表經過活化后，再浸入含有氫不銹鋼外表經過活化后，再浸入含有氫氧化鈉和無機硫化物的溶液中，不銹鋼外表發氧化鈉和無機硫化物的溶液中，不銹鋼外表發生硫化反響，生成黑色、均勻、裝飾效果好的生硫化反響，生成黑色、均勻、裝飾效果好的硫化物，但耐蝕性能差，需涂覆罩光涂料。硫化物，但耐蝕性能差，需涂覆罩光涂料。第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術不銹鋼堿性著色和硫化著色的配方和工藝參數不銹鋼堿性著色和硫化著色的配方和工藝參數溶液組成及工藝條件含量及參數堿性著色硫化著色高錳酸鉀/g/L氫氧化鈉/g/L氟化鈉/g/L硝酸鈉/g/L亞硫酸鈉/g/L硫氰酸鈉/g/L硫代硫酸鈉/g/L水/g/L5037525153550030066030604溫度/120100120第四章第四章 轉化膜技術轉化膜技術重鉻酸鹽氧化法重鉻酸鹽氧化法 經過活化后的不銹鋼浸入高溫熔化的重經過活化后的不銹鋼浸入高溫熔化的重