钢铁涂装前处理化学转化膜工艺发展概况

钢铁涂装前处理化学转化膜工艺发展概况价值工程项目磷化工艺硅烷化工艺陶化工艺工艺流程需要表调无需表调无需表调处理温度常温、中温常温常温处理时间120-180s30-180s45-120s可处理材质一般情况下只能处理单一材质可处理钢材和铝板可处理钢材和铝板废水处理较难，重金属和磷酸盐含量高无磷酸盐和重金属，废水处理非常简单无磷酸盐和重金属，废水处理非常简单0引言钢铁在进行涂装前通常需要进行前处理，包括除油、除锈等工艺，化学前处理方法通常还要在钢铁的表面形成一层化学转化膜，该转化膜既有一定的防腐能力，可以避免零件在喷涂前短暂的时间内返锈，也可以增加零件表面的粗糙度，增强涂料与基底的结合力。目前大部分采用的是磷化工艺，随着节能减排的不断推进，新型无磷转化膜正在悄然取代传统的磷化膜。1磷化工艺工件浸入磷化液（某些酸式磷酸盐为主的溶液），在表面沉积形成一层不溶于水的结晶型磷酸盐转换膜的过程，称之为磷化。按磷化膜的成分可分为锌系、锌钙系、锌锰系、锰系、铁系、非晶相铁系六大类。按处理温度可以分为低温型、中温型、高温型等。按磷化膜厚度（磷化膜重）分，可分为次轻量级、轻量级、次重量级、重量级四种[1]。磷化处理是目前钢铁涂装前处理常用的处理方式。但因磷化液中重金属含量较多，废水处理的难度比较大，如果处理不当就会对环境造成污染。当前，磷化处理的研究方向主要是朝着提高成膜质量、节能减排的方向发展。2硅烷化处理工艺硅烷化处理是以有机硅烷水溶液为主要成分对金属或非金属材料进行表面处理的过程。金属表面硅烷化处理的机理：硅烷是一类含硅基的有机/无机杂化物，其基本分子式为：R′（CH2）nSi（OR）3。其中OR是可水解的基团，R′是有机官能团。硅烷在水溶液中通常以水解的形式存在：-Si（OR）3+H2O→Si（OH）3+3ROH硅烷水解后通过其SiOH基团与金属表面的MeOH基团(Me表示金属)的缩水反应而快速吸附于金属表面。SiOH+MeOH=SiOMe+H2O一方面硅烷在金属界面上形成Si-O-Me共价键。一般来说，共价键间的作用力可达700kJ，硅烷与金属之间的结合是非常牢固的；另一方面，剩余的硅烷分子通过SiOH基团之间的缩聚反应在金属表面形成具有Si-O-Si三维网状结构的硅烷膜。该硅烷膜在烘干过程中和后道的电泳漆或喷粉通过交联反应结合在一起，形成牢固的化学键。这样，基材、硅烷和油漆之间