涂裝前表面處理技術(shù)講座(完整版)
【正文】 鐵件上形成磷化膜主體組成： (Mn,Fe)5H2(PO4)4應(yīng)用于涂裝前打底及防腐蝕。 磷化晶粒呈樹(shù)枝狀、針狀、孔隙較多。 2Zn2++Fe2++2PO43－ +H2O→ Zn2Fe(PO4)2 表面調(diào)整 金屬在含有磷酸鹽的溶液中進(jìn)行處理，形成金屬磷酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜，這一工藝過(guò)程稱之為磷化，所形成的金屬磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜稱之為磷化膜。 5 膠體鈦 草酸 稀磷酸 磷酸錳懸浮液 中和大部分是使低濃度的純堿或燒堿水溶液，濃度一般在 2%以下。在酸洗工藝中，采用混合酸也是非常有效的方法，如鹽 酸 硫酸混合酸，磷酸 檸檬酸混合酸。 除油質(zhì)量檢查方法 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：鋼鐵件涂裝前除油程度檢驗(yàn)方法（驗(yàn)油試紙法） GB/T 13312 最新版本 1991 在生產(chǎn)中還有一些簡(jiǎn)便快速實(shí)用的評(píng)價(jià)方法，在涂裝行業(yè)用得最普通的是水膜法，通過(guò)觀察 水膜連續(xù)破裂情況，判定除 油情況，其它一些方法見(jiàn)教材 P137 頁(yè)表。低溫一般只能除掉液態(tài)油，中溫就可除掉油和脂，一般只適合于浸泡處理方式。最常見(jiàn)的是采用三氯乙烷、三氯乙烯、全氯乙烯蒸汽除油脂。表面活性劑主要采用非離子型與陰離子型，一般是聚氯乙烯類(lèi)和磺酸鹽型，它在除油脂過(guò)程中起主要的作用。 低堿性清洗液清洗 低堿性清洗液是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的一類(lèi)除油脂劑。純粹的強(qiáng)堿液只能皂化除掉動(dòng)植物油脂而不能除掉礦物油脂。 前處理廢水治理建議 涂裝前表面處理有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 一．涂裝前表面處理目的 清除被涂物表面的油脂、油污、腐蝕產(chǎn)物、殘留雜質(zhì)物等，并賦與表面一定的化學(xué)、物理特性，達(dá)到增加涂漆層附著力，增加被涂物的保護(hù)性和裝飾性目的。以下介紹化學(xué)法除油脂工藝。 溶劑乳化清洗 乳化液一般由有機(jī)溶劑、表面活性劑和水組成，其工作液一般為乳白色乳液。無(wú)機(jī)型助劑主要是硅酸鈉、三聚磷酸鈉、磷酸鈉、碳酸鈉等。 常用表面活性劑 的特性見(jiàn)教材 P125 頁(yè)表 。 酸性清洗劑清洗 酸性清洗劑除油脂是一種應(yīng)用非常廣泛的方法。但酸洗殘留的 Cl、SO42對(duì)工件的后腐蝕危害很大。鹽酸酸洗適合在低溫下使用，不宜超過(guò) 45℃，使用濃度 10%～ 45%，還應(yīng)加入適量的酸霧抑制劑 為宜。因此必須查閱有關(guān)腐蝕數(shù)據(jù)手冊(cè) ，或做“氫脆”試驗(yàn)，避免選用危險(xiǎn)的緩蝕劑。在磷化前處理工藝中，是否選用表面調(diào)整工序和選用那一種表調(diào)劑都是由工藝與磷化膜的要求來(lái)決定的。當(dāng)今，各學(xué)者比較贊同的觀點(diǎn)是磷化成膜過(guò)程主要是由如下 4 個(gè)步驟組成： H+濃度降低 Fe – 2e→ Fe2+ 2H++2e→ 2[H] → H2↑ ……………………………………… (1) （氧化劑）加速界面的 H+ 濃度進(jìn) 一步快速降低 [氧化劑 ]+[H] → [還原產(chǎn)物 ]+H2O Fe2++[氧化劑 ] → Fe3++[還原產(chǎn)物 ] ……………………… (2) 由于促進(jìn)劑氧化掉第一步反應(yīng)所產(chǎn)生的氫原子，加快了反應(yīng)（ 1）的速度，進(jìn)一步導(dǎo)致金屬表面 H+濃度急劇下降。形成的磷化膜主體組成（鋼鐵件）： Zn3(po4)24H2O、Zn3(PO4)24H2O，磷化晶粒呈顆 粒 針狀 樹(shù)枝狀混合晶型，孔隙較少。磷化膜主體組成（鋼鐵工件）： Fe5H2(PO4)4 低溫磷化 ， 一般處理溫度 25～ 45℃。 硝酸鹽型包括： NO3－ 型， NO3－ /NO2－ （自生型）。常用一些方法見(jiàn)教材 P174頁(yè)表 鋁件除氧化皮 :常規(guī)是堿腐蝕工藝，一般用 NaOH。 除靜電：空氣電暈法。一般原水主要污染物濃度： 污染物 濃度 Zn2+ 10～ 30mg/L Mn2+ 5～ 10mg/L Ni2+ 5～ 10mg/L NO3 5～ 10mg/L 石油類(lèi) 20～ 50mg/L P 10～ 50mg/L 表面活性劑 5～ 10mg/L SS 500mg/L pH 510 設(shè)計(jì)原理： 酸化破乳除油 氧化還原除 N(NO3) 沉淀法除 P 和 Me，絮凝劑沉淀 活性碳吸附 酸堿調(diào) PH 值 原理流程圖如下： 14 八．涂裝前表面處理有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 六．典型產(chǎn)品涂裝前處理工藝 幾種典型產(chǎn)品涂裝前處理 轎車(chē)車(chē)身涂裝 轎車(chē)車(chē)身涂裝要求高，代表著涂裝技術(shù)的綜合最高水平，也代表涂裝前處理技術(shù)的綜合最高水平。 鋁件化學(xué)氧化、磷化 鋁件常規(guī)涂裝前處理工藝為： 上件→ 除油 脫脂→水洗→堿蝕→水洗→ (硝酸出光→水洗 )→ 化學(xué)氧化 磷化 →水洗→烘干→冷卻→ 涂裝 上件→ 除油 脫脂→水洗→堿蝕→水洗→ (硝酸出光→水洗 )→ 表面調(diào)整 →磷化 →水洗→烘干→冷卻→ 涂裝 鋁件涂裝前化學(xué)氧化磷化處理電鏡圖譜 鋁件的陽(yáng)極氧化在涂裝行業(yè)應(yīng)用比較少，主要是考慮成本太高，當(dāng)然陽(yáng)極氧化 +涂裝是很好的選擇，由于成本高，在高檔的建筑行業(yè)及要求重防腐性方面也有應(yīng)用，大部分 陽(yáng)極氧化用于建筑裝飾材料，常用的陽(yáng)極氧化主要是 : 草酸陽(yáng)極氧化 硫酸陽(yáng)極氧化 鉻酸陽(yáng)極氧化 10 草酸陽(yáng)極氧化 硫酸陽(yáng)極氧化 鉻酸陽(yáng)極氧化 電鍍鋅 熱鍍鋅 低堿性除油 高堿除白銹 表面調(diào)整 低鉻（ 5g/L） 中鉻（ 50g/L） 高鉻（ 150g/L） 典型工藝和方法見(jiàn)教材 P176P185 頁(yè) 鋁件陽(yáng)極氧化膜電鏡圖譜 鋅件表面處理 鋅件由于是兩性金屬，特別是在酸性條件下，反應(yīng)速度很快，一般除油、除白銹基本是在堿性溶液中進(jìn)行，比較常用的是低堿性除油和高堿除白銹。 亞硝酸鹽包括： NO3－ /NO2－
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