服务热线

4001-868788

新闻中心
当前位置:  网站首页 > 新闻资讯 > 公司新闻

环保型金属表面前处理技术类型及趋势

发布日期:2017-08-23 08:28:23 点击量:624

一直以来,家电产品的部分工件如果对防腐有着较高的要求,目前比较普遍的解决方案是在金属涂装前处理工艺中,使用一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜(这个过程简称磷化,所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜),它和后道涂装一起保护家电等金属制品保证10年或以上的时间内不发生锈穿等问题。

尽管磷化的抗腐蚀等性能非常优异,但是它同时也产生诸多问题,比如能耗高、污染较严重、含有害重金属、废水处理较困难、容易在管壁及管道内结渣等一系列问题。随着科技的不断进步和环保要求的不断提高,更环保的金属表面前处理工艺正在全球范围内发展起来,目前这方面的研究工作集中在环保磷化和合金催化液的全新工艺两个方面。

磷化工艺发展历程

磷化处理工艺,最早的可靠记载是英国CharlesRoss于1869年获得的专利,至今已一个多世纪。磷化处理工艺的发展过程可分为以下几个阶段:

第一次世界大战之前,磷化工艺的基础阶段,这一时期完成了许多基本的发现,主要是在英国。

第一二次世界大战之间,大规模的工业应用阶段,此时磷化工艺的发展中心由英国转移至美国。这期间,美国的T.W.Coslet将锌、氧化锌或磷酸锌盐溶于磷酸中制成了第一个锌系磷化液。这一研究成果大大促进了磷化工艺的发展。Parker防锈公司研究开发的ParcoPower(帕克粉剂)配制磷化液,将磷化处理时间缩短至1小时,1929年Bonderizing又将磷化时间缩短至10分钟,1934年磷化处理技术取得了革命性的发展,即采用了将磷化液喷射到工件上的方法。

第二次世界大战期间,磷化工艺的新用途阶段,主要发生在德国。

二战结束以后,磷化工艺稳步的发展和完善阶段,磷化工艺很少有突破性进展。这个时期磷化处理技术重要改进有:低温磷化、各种控制磷化膜膜重的方法、连续钢带高速磷化(处理时间只需5秒)。

上世纪90年代,国外环保型涂装前处理工艺逐渐成为业内研究的热点。由于磷化处理工艺中毒性较大、污染比较严重的主要是亚硝酸盐,重金属Ni2+、Cr6+、Mn2+等离子。所以,该领域的研究也主要集中在为这些物质寻找替代品上,主要分为无亚硝酸盐磷化和无镍磷化。不过,合肥市金属表面工程技术研究中心主任刘万青表示,这种环保型无毒磷化工艺只是在原有的磷化体系中“兜圈子”,虽然减少了磷化工艺中的有毒有害物质,却不能从根本上解决问题。上海凯密特尔化学品有限公司(Chemetall)有关负责人也表示,金属表面前处理工艺的发展方向不应该只是减少有毒有害物质,而应该从根本上解决磷化的污染问题。

合金催化液替代技术的发展

北京中科创新科技发展中心于2005年8月推出合金催化液代替换传统电镀。本中心参照国外材料表面处理先进技术,结合我国的原材料市场,在中国科学院、化工部、冶金部及科技部等有关部门的协助下,经过几年的潜心研究,现成功地研制出一种替代电镀进行金属表面处理的最好项目——新一代环保型特种表面合金催化液。它的问世将我国的金属表面保护工业推向一个新的里程,开创了金属表面保护工业的新时代,在专家论证会上,中国科学院、冶金工业部等单位及有关专家均给予了极高的评价。《人民日报》、《经济日报》、《科技日报》、《工人日报》等报刊纷纷做了报道,中央电视台的科技栏目也做了大量专题采访。该产品已通过国家防腐性能鉴定及中国预防医学科学院环卫所的环境卫生测试,并已向国家知识产权局申报发明专利。

新一代环保型特种表面合金催化液特点:

1、 无毒无味,无三废排放,对人体不构成危害,对环境不造成污染,属国家大力提倡推广的绿色环保产品。

2、 工艺简单,使用方便快捷,不需外接电源,可直接将镀件放置在该催化液中浸泡20~40分钟,即可形成光亮如镜的表面,具有点石成金的功效,神奇般地将铁变成了不锈钢,既美观,又耐用。无论是催化液的生产,还是对工件进行处理,生产操作都十分便捷,全部使用国产易购原料,极适于企业单件或批量生产。

3、 成本低廉,每平方米的造价约10—15元(根据镀件要求,表面催化厚度不同,成本有所浮动,如纯装饰型表面,每平米成本仅为3—6元),仅为电镀铬的1/3,不锈钢的1/4。

4、 与金属基件结合强度高,一般在350~400Mpa,不起皮、不脱落,永不生锈,既保持了金属基件原机械性能,又增加了耐磨性、耐腐蚀性。

5、 表面合金层均匀致密,不论是沉孔、深孔、管道内壁、制品拐角等形状复杂的表面,都能进行表面处理,无麻点,无气孔。

6、 耐腐蚀性强,本产品处理后的表面是一种非晶态镀层,因无晶界,所以抗腐蚀性特别优良(见表一)。同时表面硬度高,经热处理后,其镀层表面形成非晶态和晶态的混合物时,硬度可达1200HV(见表二、表三)。

7、 经催化处理后的表面是一种非晶态,即处于基本平面状态,有润滑性,因此磨擦系数小,非粘着性好。

8、 仿型性好。技术无尖端电流密度过大现象,在尖角或边缘突出部分没有过分的增厚,处理后不需要磨削加工。

9、 厚度可控。可用于修复零件表面和工模具因磨削加工或磨损而引起的尺寸超差,使报废零件复用。

10、 镀层其它指标性能:

显微结构:非晶态合金,非磁性


上一页: 烘干机废气处理是除尘技术的难点

下一页: 钢铁产品表面涂装及检测的技术标准