工艺技术│锆化前处理工艺的应用研究

http://www.pf.hc360.com2016年05月19日08:46 来源:现代涂料与涂装作者:郑福斌/广汽集团T|T

    慧聪表面处理网讯:1、引言

    随着国内外对节能、环保及污水排放要求的不断提高,传统的涂装三元磷化前处理材料因含有P、Mn、Ni等重金属污染物逐渐被地方法规禁止,新型的绿色无磷转化膜技术逐渐成熟并快速发展,该工艺能彻底的不使用P、Mn、Ni、亚硝酸根等有害物质,目前主要有锆盐前处理工艺、硅烷前处理工艺。在相同的基材上,无磷前处理形成的纳米级薄膜与三元磷化膜有相当的耐腐蚀性能,目前国内新规划涂装厂通常都会考虑该无磷前处理工艺,传统磷化生产线也在逐渐开始切换为无磷生产线。本文主要对无磷前处理中锆盐工艺的应用及传统磷化切换为锆盐进行深入解析。

    2、锆盐转化膜反应原理

    锆盐转化膜是以锆(H2ZrF6)为主体,金属基材在锆盐酸性溶液中发生电化学反应,形成一层纳米级的无机薄膜[1]。锆盐成膜过程如下:

    金属在酸作用下反应:

    Me+2e→Me2+

    锆酸根解离:

    H2ZrF6→ZrF62-+2H+

    锆酸盐沉淀:

    Me2++ZrF62-+H2O→MeZrF6·2H2O

    3、锆化与传统磷化性能

    3.1.耐腐蚀性能

    三元系磷化膜厚度在2~3μm,锆盐转化膜膜厚在20~50nm,在扫描电子显微镜(SEM)观察,锆化膜较普通磷化膜更致密(如图1、图2)。磷化膜皮膜间存在间隙,皮膜溶解后腐蚀开始进行,逐渐向周围扩散;锆化膜皮膜致密,皮膜间无间隙,不易产生皮膜溶解,因而具有优良的耐腐蚀性。

前处理

    锆化前处理和三元磷化前处理均可以处理冷轧板(SPC)、镀锌板(GA)、铝板等基材,但在处理后的防腐性能上略有差异。试验分别使用冷轧板、镀锌板、铝板作为基材,分别进行三元磷化前处理和锆盐前处理并配套电泳,电泳后对铝板和冷轧板进行960h的SST(中性盐雾)试验,镀锌板进行26个循环的CCT(循环腐蚀)试验,图3、5、7为同一前处理厂家的三元磷化(锌系)与锆化前处理(锆系)配套不同的电泳漆,图4、6、8为不同厂家的前处理配套相同的电泳漆,试验结果如下图。

责任编辑:郑必佳

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