【正文】 隨著汽車制造技術的提高，涂料技術有了較大進步，從環(huán)保要求來講，水性漆的發(fā)展運用越來越廣泛。此外，表調對本配方的影響不大，在工藝上可節(jié)省該步驟，同樣可達到滿意的效果。從圖44中，我們也可發(fā)現，磷化過程的電極電位，在很短時間(五分鐘左右)內，便趨于平穩(wěn)，亦即很快進入成膜穩(wěn)定期，這與表調的效能吻合。 圖42為PH值與點滴時間曲線。 用脫脂棉蘸無水酒精擦拭試片表面，干燥后，用以上按體積比配制而成的硫酸銅混合液點滴。電泳透明漆，然后根據客戶需求染成不同顏色。車輪面漆，一般均為銀灰、銀白(備用車輪多用黃色)，較高檔車輪選擇銀白居多，突出金屬亮銀感覺，賦予汽車以強勁的動感銀白鋁粉漆，要達到很好的外觀，需要相應配套工藝，鋁粉漆濕膜表干要快，這樣有助于鋁粉的定向排列，避免發(fā)花，使鋁粉漆涂膜外觀效果更佳。磷化膜結晶較大，其電阻就小，電泳漆膜比正常厚5m左右。目前大部分采用水性浸漆、陽極電泳漆、陰極電泳漆進行涂裝處理，特別以陰極電泳漆的防腐蝕性能和抗石擊J性能最好。使用含鉻的鈍化材料，無疑會增加廢水的處理成本。被處理物在噴淋時所有表面都能處理到則采用噴淋式，復雜則采用浸漬式或噴浸結合式。該裝置由旋液分離器、磁性過濾器、刮渣槽和接渣小車等組成。為了增強車身底材鋼板與涂層間的附著力，提高車身底材的抗腐蝕能力，在涂漆之前要對白車身進行表面處理。被涂物在涂裝前為獲得清潔的被涂面，提高涂膜的附著力和涂層的耐腐蝕性，都要進行清洗和進行必要的化學處理(如黑色金屬件在涂裝前要求l00％ 進行磷化處理)。(6)涂料涂裝一體化新的經營理念在汽車涂裝領域已得到體現，即由專業(yè)化公司(如涂料公司、涂裝設備公司等)來管理或總承包汽車廠的涂裝生產線，不再以涂裝材料的消耗量來結算，而是以涂裝的合格產品為結算依據，也就是說由涂料轉換成涂膜成為涂料公司的產品。高固體分涂料采用低黏度的聚酯、丙烯酸樹脂，以及高固含量的氨基樹脂，最高固含量可大于60%，更多的是使用固含量比傳統(tǒng)的高出10%～20% 的涂料，平均每千克涂料其溶劑揮發(fā)量可減少1/3以上。中間涂層和面漆開發(fā)的重點為水性涂料、粉末涂料和高固含量涂料。圖210 不同PH值磷化液的磷化過程中的電位時間(t)曲線涂裝前表面預處理，其工藝過程包括:除油、除銹、磷化等，而且多為分槽處理，雖具較佳效果，但存在工序多，設備投資大，所需工作溫度高，耗能高，處理時間長等諸多弊端。而在用量上，其與電極電位的關系，并不明顯。在電位方面，其的加入，電位明顯向正轉移，且量越大，正移越大，這是因為的加入，因其的氧化性，與(3)中的發(fā)生如下反應:，起到陰極去極化作用，從而使微電池的電流密度增大，陽極區(qū)有較大部分被“封鎖”，增大陰陽極面積比，因而電極電位明顯正移，而加入的量越大，氧化性越強，進而加強陰極去極化，使電極電位更加正移。從圖23可看出，在磷化初期鋼鐵的陽極溶解過程顯著，并迅速轉入生成磷化膜階段，致使腐蝕電位很快地由560V升至520V。 而鋼鐵基體與磷酸的反應過程則如下: 然而在常溫、低濃度、低酸度下，金屬的氧化能力弱。3).次重量級:～，可用作防腐蝕及冷加工減磨潤滑用。時，表面張力之間的關系，才能達到除油目的。在環(huán)境保護成為國策的今天，應用無毒、可生物降解的原料，少用有毒、對環(huán)境有害的原料，盡量不用重金屬或不可降解的原料，亦會成為一著重點。但如何在確保后利益的基礎上，減少前期的投入(常溫、單槽一次性處理、工作液有較長的使用壽命)，同時關注環(huán)境保護(應用可生物降解、低毒原料)的問題，將會使我們的研究深受挑戰(zhàn)。而熊金平等提出的HC型綜合處理液，在除銹方面，能力有所提高，但氯離子的引入，使對磷化膜質量的控制受到質疑，而且，酸霧、腐蝕等亦會更加嚴重。而酸性除油，就效果而言，并非最理想，且有酸霧，可它可同時除油除銹，簡化工藝，降低消耗，所以其在應用上也得到不少的青睞。 而在近年，磷化研究，主要側重于以下幾方面:在鋼、鍍鋅鋼和鋁材復合金屬件的同時磷化。 在目前工業(yè)上使用的磷化劑盡管是多種多樣，其中必定有三個基本成分:游離酸(磷酸)以維持一定的氫離子濃度。由此導致的損失，每年可以千億元計算。 ①比Fe電位正的金屬鹽，如:Cu鹽、Ni鹽、Co鹽、Ag鹽等，Cu鹽、Ag鹽在酸性磷化液中很容易在Fe上發(fā)生置換反應形成FeCu, FeAg電偶，Cu, Ag電位比Fe正，擴大了陰極區(qū)，從而加速了磷化作用。磷化渣的綜合利用和磷化過程的自動檢測等。就單一的工藝而言，除銹已達較高的水平。并通過對電位一時間曲線的比較，在結合了磷化效果的基礎上，總結了各促進劑的參考用量。同時，結合達到除油、除銹效果的工藝所需的條件，提出綜合的汽車前處理環(huán)保配方，為汽車的防護提供可行、有效、環(huán)保的方法。隨著人們對表面活性劑的深入研究，漸漸地，使除油得以在各種環(huán)境下進行?？梢酝ㄟ^調整磷化液中磷酸量來達到目的。 2).作防腐蝕涂層 用于鋼鐵工件防腐蝕磷化層，可采用Zn系、Mn系、ZnMn系磷化膜，膜重必須大于1Og/m,磷化膜須涂防銹油、防銹脂之類防銹劑。例如，磷化液PH=～，～，氧化能力弱，所以磷化成膜困難。圖23基礎液的電位時間(t)曲線 2. NaF對磷化的影響圖24為NaF在磷化過程中的電位時間(t)曲線: 圖24 NaF在磷化過程中的電位一時間(t)曲線NaF作為一最常用的磷化促進劑，是因為:的存在，可以在一定程度上降低氫的超電壓，起到陰極去極化作用，同時相應地提高微電池的電流密度。從圖26我們可以得到一個很明顯的特點是，鋁酸鈉的用量對電位有顯著的影響，證明其對磷化的影響值得關注。從曲線28，亦很明顯看出，加入酒石酸的磷化曲線與原基礎液的磷化曲線基本相同，即曲線不隨其用量的改變而改變。 通過結合電位時間曲線與磷化效果的關系，我們可發(fā)現在磷化過程中，我們更應關心那一環(huán)節(jié)或組合，而不要將時間放在一些次要條件上，從而為我們在原料選擇及工藝改進上提供了較全面的參考。經不斷努力，目前的水性金屬底漆的定向性能已經優(yōu)于一般的溶劑型底漆，閃光效果更好。最新一代的奇特涂料具有全息效果，如同許多信用卡表面的特殊圖案一樣，隨著觀察角度的不同這些顆粒會閃閃發(fā)光，并且會不斷地變換顏色。低檔的經濟型轎車車身涂裝的要求，涂層質量標準與高級商用車差不多；而高級豪華轎車車身是頂級產品，其涂層外觀裝飾性、耐候性、耐蝕性等性能需達到非常耐久、藝術性很強的頂級水平，必須采用精工細作的涂裝工藝和高檔優(yōu)質的涂裝材料來實現。現用的第四代汽車涂料是以第5代陰極電泳涂料，耐酸雨、抗劃傷性的優(yōu)質丙烯酸樹脂涂料，丙烯酸聚氨酯涂料，面漆顏色為金屬色和本色，適應轎車三層涂裝體系的涂料等為代表。車身進入前處理之前設置手工高壓水槍沖洗，使用中性脫脂劑和工業(yè)水按一定比例混合，通過增壓裝置輸送到兩把高壓水槍后進行沖洗。采用噴洗和浸洗相結合的處理工藝，噴淋清洗借助較大的機械作用力，選用大流量的洪流噴嘴對車身進行噴洗，使車身夾縫和地板殘留的顆粒隨水流排出，流量大、效果好；浸洗方法可以進一步清洗車身內部復雜內腔里的顆粒，并通過連續(xù)循環(huán)攪拌方式增加車身與槽液之間的機械作用力。④易阻塞熱交換器，過多的硝酸清洗不但會縮短熱交換器的壽命，而且會有硝酸漏入磷化液中的危害。在各個水洗槽中，前處理鈍化后水洗對水質的要求最高(電導率≤)，但如果超過工藝要求就采取直接排放的方式必然會造成水資源的極大浪費和廢水處理成本的增加。要徹底解決除油問題，采用兩道脫脂方式，浸、噴結合處理，效果更好。若P比≤85%，其耐鹽霧性會降低100h以上。將罩光漆用配套稀釋劑稀釋至施工粘度(涂4杯，16～25秒)噴涂。但通過以上的研究，可得到一些對磷化工藝有益的提示。所消耗的NaOH的毫升數，便為該液的總酸度。 圖42 PH值與點滴時間關系曲線圖圖43磷化時間一點滴時間關系曲線圖43為磷化時間一點滴時間關系曲線。2膜重:按GB680786測定，屬于GB680786規(guī)定的輕量級范圍，適宜作涂裝底層用。2在電化學研究的基礎上，經正交試驗，研究了鋅系的磷化配方，得出一常溫的環(huán)保磷化配方，其磷化成膜為深蘭色，硫酸銅點滴試驗，達60s以上，符合作為漆涂底層用磷化膜的國家規(guī)定。r Materialforschung und – Pru168。而處理的時間則在9min時，可達較理想的效果。而b則為普通磷化液的磷化成膜，明顯成膜粗糙，結晶粗大，不均勻。所以，本研究將工藝中的磷化時間調控為8min。而各自的表觀、耐腐蝕能力則有很大的區(qū)別。 試片的制備: 試片材質為冷軋45鋼( GB71165 )，規(guī)格為:，經堿洗除油清水漂洗酸洗除銹清水漂吹干而制備。②低溫固化型陰極電泳漆開發(fā)應用，降低固化溫度，減少加熱損失。槽液管理內容有:固體分、顏基比P/B,MEQ值、PH值、電導率、VOC含量、膜厚電壓、庫侖效應、泳透力、L效果、破裂電壓、離子含量等。采用ZnNi系，ZnFe系，ZnNiMn系磷化處理，表調工藝起到關鍵性作用，表調直接影響磷化膜微觀結構結晶大小，致密程度，進而影響電泳漆外觀質量。各汽車制造單位為了提高自身的市場競爭力，努力提高產品質量，滿足用戶需求，想方設法降低單位成本。因此，磷化渣的有效處理和再生處理將是一個全新的發(fā)展方向。汽車涂裝前磷化處理一般采用鋅鹽磷化處理劑，按磷化液中鋅的含量可分為高鋅（4g/L以上）、普鋅（2~4g/L）、和低鋅（~2g/L）。槽液通過循環(huán)泵進行連續(xù)攪拌，增強對車身的沖刷清洗效果。％根據資料介紹，各種涂料配套的汽車涂裝工藝體系只有采用水性中涂、水性底色漆的體系與雙組分高固體分罩光清漆、水性罩光清漆或粉末罩光清漆才能使有機溶劑(VOC)排放量達到環(huán)保要求(35g/m以下)。(2)在供應能力方面：供應廠商是否具有保質保量按期供應的技術和經濟實力；誠信度如何；供應廠商的業(yè)績、供應距離的長短等應考察對比。(2)隨著科研機構和國營企業(yè)的轉制，機制靈活的民營汽車用涂裝材料廠家涌現出來，占領部分汽車涂裝材料市場。由于粉末涂料的抗紫外線能力和耐候性較差，在汽車涂裝，尤其是整車涂裝方面的應用較晚。實踐證明，很多高分子樹脂經過改性帶上正電荷后，都可以成為陰極電泳涂料的成膜物質。明顯，隨著PH的增大，電位更負，表明PH值低時，自由酸度大，導致析氫明顯，從而電極電位更正。因而，值得選擇鋁酸鈉作為首選促進劑，而用量上，上量可作為磷化配方的參考用量。經比較，曲線的走勢非常相似，而成膜效果亦相當，且較好。這也使在常溫下磷化的反應，得以進行提供了足夠的基礎。動配合間隙較大的工件如減速箱齒輪可選5～20g/m。從磷化成膜觀察，成淺蘭色膜，均勻，%時，硫酸銅點滴時間為61s，可滿足國家規(guī)定的作為涂漆底層的要求。在三種物質的交界點處，會受到三個接觸面上表面張力的同時作用，分別以:、和表示，它們?yōu)榱它c的平衡，表面張力必須滿足下列要求: 只有小于，才能有除油效果，即a為銳角時。，進行處理效果的性能評價。1）保護地球環(huán)境 由于人類活動和工業(yè)化導致地球環(huán)境惡化，保護地球環(huán)境已成為全人類共同的課題，從涂料涂裝行業(yè)來說主要是不用有害重金屬、廢氣物循環(huán)再利用、減少揮發(fā)性有機物質、削減危害空氣污染物、減少二氧化碳發(fā)生量。近年以來，考慮到能源短缺，環(huán)境惡化。 在化學除油方面，傳統(tǒng)的方法包括:有機溶劑除油、堿洗除油、水基除油、酸洗除油及天然提取物除油。磷化時間從最初的2h縮短到1min。電泳涂裝可以對工件的內腔、夾縫等部位進行涂裝，可以大大提高這些區(qū)域的防腐性能。當前汽車、農用車、家電、輕工產品的種類與生產廠家繁多，各生產廠在車身、零部件的制造工藝過程中，為提高涂裝質量、降低成本，大多采用了陰極電泳漆作為涂裝與防腐處理的底層涂料，可以說電泳涂裝因其涂料利用率高、易于連續(xù)作業(yè)、自動化程度高等優(yōu)點已被各行業(yè)廣泛采用。如:磷化處理溫度從原來的高溫逐步降低為中溫、低溫，乃至常溫。該生成膜為磷化膜和發(fā)黑膜協同生長形成的共生膜，將會有廣闊的應用和推廣價值。 正如前述，除油、磷化等工藝己甚為多樣化，且已達相當高的水平，但多為分步前處理。表14 汽車最新涂層配套涂裝工藝涂層涂類型料涂裝工藝各種配套涂層的溶劑釋放對比底漆層環(huán)氧系陰極電泳涂料陰極電泳涂裝法傳統(tǒng)涂料，VOC的釋放量為76中間涂層聚氨酯水性中涂或粉末中涂自動靜電噴涂水性涂料僅罩光用傳統(tǒng)有機溶劑型底漆, VOC的釋放量為36面漆底色層水性丙烯酸底色漆水性靜電噴涂從地到面均為水性涂料, VOC的釋放量為27罩光清漆層丙烯酸系粉末罩光清漆或水性罩光清漆自動靜電噴涂水性涂料各層，僅罩光用粉末清漆, VOC的釋放量為20 汽車涂裝的發(fā)展趨勢21世紀汽車涂裝的開發(fā)方向為：保護地球環(huán)境、提高涂裝經濟性、靠涂裝提高產品附加值。5．以電化學方法研究除油配方對磷化成膜的影響，并確定常溫除油、除銹、磷化的綜合配方。油與除油溶液之間的表面張力(接觸張力)方向與除油溶液和金屬表面之間的表面張力(附著張力)方向的夾角稱為接觸角a。從除油劑用量來看，其與電位的變化關系不大。 4).減摩潤滑用磷化膜 Mn系磷化膜常用作兩個滑動表面潤滑，降低摩擦系數，對于動配合間隙較小的工件如電冰箱活塞，膜重選1～3g/m。從而使加速磷化的選擇變得多樣化，包括:氧化劑、還原劑，還有比Fe電位正的金屬鹽。試片的成膜效果方面，成膜較均勻，點滴時間一般達30s以上，說明NaF的加入，能使本體系獲好的效果。從成膜方面來看，成膜均勻，點滴時間達2min，是所試用的促進劑中最好的。圖29酒石酸在磷化過程中的電位一時間(t)曲線圖210為不同PH值磷化液的磷化過程中的電位時間(t)曲線。其中電泳漆是最早開發(fā)的水性涂料，具有涂裝效率高，經濟、安全、污染少、可實現完全自動化等