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铝、钛、镁等金属的磷化处理

发布时间:2017-12-29 11:09:29.0  点击:330次

  铝及铝合金的磷化处理

  对铝及铝合金件在涂装前进行前处理可以增强涂层与工件之间的结合力。前处理的方法有化学氧化、阳极氧化、磷化。铝的磷酸盐处理与钢铁件的磷化处理类似,但是应在磷化液中添加适量的氟化物,得到的膜层主要成分是磷酸锌。但是,铝及铝合金表面的磷酸盐膜层耐腐蚀性较差,不能作防护用,而是电泳涂漆的底层用。铝及铝合金是比较容易进行磷化处理的金属,可以采用锌系磷化和铬酸盐一磷酸盐共同作用的铬磷化法。这两种方法在溶液特征和膜层性能方面存在差异,但成膜过程却十分相似。

  钛及钛合金的磷化处理

  钛及钛合金质轻、机械强度高,在工业、国防、航空、航天等方面都有应用,主要用于制造各种器件的外壳及零部件。钛及钛合金在自然状态下很容易被氧化形成一层有保护性能的氧化薄膜,其膜层结构致密,所以在其表面涂覆有机涂层时的结合力较差。另外钛及钛合金表面的自然氧化膜较薄,在加工及运输过程中极易损坏,从而导致更严重的腐蚀。为了提高钛及钛合金的耐磨性及耐腐蚀性,可在其表面进行转化膜处理,如化学氧化、阳极氧化、磷化等。钛及钛合金的磷化膜可增强工件表面与有机涂料涂装层之间的结合力。另外,钛及钛合金表面的磷化膜具有很好的润滑作用,可用于镁合金工件的冲压成型和拉拔加工上,取得很好的润滑及耐磨效果,若单纯作防护层时,应在磷化处理后对磷化层作封闭处理,可以将磷化后的零件浸在油或肥皂液内一段时间,以达到封闭的目的。

  钛及钛合金磷化液配方及工艺条件见表2—30。

  镁合金磷化处理

  镁的化学性质比较活泼,对环境的抗腐蚀性能差,表面很容易被氧化,经常掺入其他金属制成镁合金。镁合金的密度也较小,强度高,力学性能较好,同时还对电磁波有良好的屏蔽作用,可以有效地降噪减振。目前,镁合金已经在汽车制造、电子通信、装饰装潢、家用电器、航空、航天等领域得到了广泛的应用。

  为了提高镁合金制品的装饰性,增强镁合金的耐腐蚀性,需要对其表面进行精饰、涂装处理,如氧化、钝化、磷化、阳极氧化等,形成转化膜,或者涂覆有机涂料。

  一般情况下,用铬酸盐对镁合金进行处理,得到的氧化膜具有良好的耐腐蚀性;用磷化盐对镁合金作磷化处理后得到的磷化膜,性能比铬酸盐膜差,从前很少使用。近年来,随着人们对环境保护的日益重视,铬酸盐的使用已受到种种限制,因此,采用磷化处理来代替铬酸盐氧化处理是镁合金表面处理发展的重点方向。

  A. 镁合金磷化配方及工艺条件

  镁合金表面磷酸盐转化膜有磷酸盐/高锰酸钾、磷酸锌、锌一钙磷酸盐等。几和镁合金磷化液配方及工艺条件见表2—31。

  除了用化学磷化法对镁合金进行处理外,还可用电解磷化的方法获得质量较好的磷化膜。其电解磷化液的配方及工艺条件见表2—32。

  B. 镁合金膜层性质

  镁合金采用磷酸盐转化处理或磷酸盐/高锰酸盐转化处理,其最大的缺点是溶液的消耗很快,需要不断调整磷化液的浓度与酸度,所以高锰酸盐/磷酸体系的应用受到很大限制。

  根据磷酸盐组成的不同,镁及镁合金作磷化处理时,在其表面形成两种不同类型的膜层。以磷酸的碱金属盐或铵盐作处理液时,在工件表面得到的磷酸盐为或氧化物膜,即磷化转化膜。磷化液中含有游离磷酸、磷酸二氢盐(如)等加速剂时,表面能得到由二价金属离子一氢盐或正磷酸盐所组成的膜,称为磷化伪转化膜。

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