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陶化处理 VS 磷化处理

2014-07-18 09:02阅读:
—所谓的“陶化”处理纯属偷换概念炒作
陶化泛指金属表面‍无机或无机有机处理,生成类似高温无机陶瓷的膜层,该膜层具有足够的硬度、耐高温和防腐蚀性。磷酸盐、硅酸盐、锆盐、氟化物、钼酸盐等都属于无机陶瓷涂层,一般有磷酸盐处理、锆酸盐处理、混合硅酸盐处理、硅烷加非磷无机盐处理、稀土无机盐处理等等,目前很多厂家所谓的“陶化处理”属于断章取义,也许他们本身就不知道什么叫陶瓷化处理。
陶化处理最早用于化工搪瓷作为高性能防腐,后来又发展为非金属表面高温陶瓷处理,一般用于高防腐高耐温材料表面处理,目前应用最多的在航天领域。之后发展成高温磷酸盐陶瓷化膜层处理,主要用于军工,接着出现了低温磷化处理并推广到民品,一直沿用至今,这就是无机陶瓷化处理的发展过程。
随着转化膜的研发成功,如:铁系磷化、铬酸盐氧化等的出现,早在20年前很多机构就开始研发操作更加简便的金属转化膜处理,其中也包括我国。严格意义上转化膜层不能叫陶化膜,更不能称为陶化处理。原因很简单:磷化处理(铁系转化膜除外)可以随着时间延长膜层不断加厚,生成具有陶瓷特性的高硬度、耐高温、耐腐蚀和润滑(如锰系磷化)、甚至耐酸碱(封闭后的锰系磷化、锌系磷化);而这些特性目前所谓的“陶化或纳米陶瓷等均不会有,因为前者是结晶成膜,后者仅仅是转化膜。转化膜生成过程中,随时间延长膜层增加非常缓慢,甚至会脱掉,理论上膜层会在药液内不停进行上膜--溶解的
过程,反应无法停止,所以所谓的“陶化”是不敢水洗的,因为膜层疏松不致密而且太薄。另外,在高温烘干后转化膜层产生严重龟裂,和底层金属及表面涂层的附着力会严重下降,我们有这方面经验,凡是转化膜烘干温度必须低于150℃,要么缩短烘干时间。
可见现在某些企业所谓的“陶化或纳米陶化”处理液,根本不具有陶瓷化膜层的特征,不是真正的陶瓷化处理,仅仅是炒作一种概念而已,相反,磷化处理(铁系除外)才是真正的陶化处理。
目前所谓的“陶化处理”在行业协会和专家方面根本就不认可,完全没有行业标准和国标。不忽悠人的正确的叫法应该以成膜组成分类,如:锌系磷化处理、锰系磷化处理、锆化(或锆酸盐)处理、硅烷处理、钼酸盐处理、稀土处理等等。
锌系磷酸盐处理目前仍然是性能最好的涂装打底化学处理,特别是环境恶劣的环境下,其他无机化学处理膜层无法比及,这由结晶膜的特性决定的。钢铁表面的所有转化膜仅仅使用于环境相对较好、腐蚀性不太大、远离烈日照射的涂装打底化学处理,如果选择不当就会遭受严重损失。一个很简单的例子是:只有锌系磷化才适合电泳涂装打底,转化膜(包括所谓的陶化膜”)根本无法达到涂装附着力和盐雾实验的技术要求,哪家汽车制造商用所谓的“陶化液”做过阴极电泳?根本没有!因为转化膜在阴极电泳时会被大量溶解并整平。
从两类膜层的微光结构就能说明问题。结晶膜层外观厚实、膜层有凹凸感,膜厚3μm以上,在800倍显微镜下由于配方不同可形成树枝网状铰接(优良的磷化液,我公司就是。)、米粒状堆积、棒状交错堆积等无机陶瓷化膜层。所谓“陶化液”类转化膜,外观膜层很薄,光滑,很难达到1μm,在800倍显微镜下有如下形状:类似腐蚀的微小蜂窝状、具有裂纹的平面状、具有点坑的平面状、网状裂纹状等。可以想见无论耐蚀和与涂层的附着力磷化膜都远远好于转化膜,其他性能就更不用说了。
结晶膜观图
陶化处理 <wbr>VS <wbr>磷化处理

转化膜微观图
陶化处理 <wbr>VS <wbr>磷化处理
北京爱尔斯姆科技有限公司在2006年就已经开发出钼酸盐转化膜2009年开发出有机磷酸盐转化膜2010年开发出锆酸盐转化膜,主要用于处理镀锌板、铝材、镁合金等有色金属,代替铬酸盐处理,当然也可以处理钢铁材料,但是处理钢铁材料的效果不如我们生产的锌铁系磷化液2012年我公司又开发出水解盐高耐蚀防锈或镀层防钝化封闭膜(不能作为涂装打底),这些产品是目前他们所谓的环保“陶化”处理
某些企业所谓的“陶化或纳米陶化”处理液应该就是锆系、锆钛系、硅烷系、锆硅烷系、等无磷金属表面处理剂,主要原料为氟锆酸盐,硅烷偶联剂等。虽然硅烷陶化剂不含重金属,但它本身是一种有机物,而且在使用过程中会产生聚合,增加水的浊度,要进行必要的处理。操作工艺比较复杂。
所有的金属表面化学处理剂不论磷化处理液还是所谓的“陶化处理液”,都是不环保的,废水必须经过处理才能排放。声称“陶化处理液”是环保产品是没有科学根据的,是误导用户。
经过上述分析,大伙应该明白了:磷化处理(铁系除外)才是真正的陶化处理,磷化膜的综合性能远高于转化膜(所谓的“陶化膜”)。

北京爱尔斯姆科技有限公司技术部
2014.7.17

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