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铝及铝合金钛系皮膜钝化工艺 New!


■ 徐浩平
■ 江苏昆山青烽精细化工有限公司


前言:

铝为化学活性很强的金属,表面可自然形成无色透明的氧化膜,对铝材的基体起保护作用,但此氧化皮膜的保护作用有限,大气中的湿度、酸气、塩份等会加速他的腐蚀。为此人们很早就开发出各种铝表面的钝化工艺,大别上有电化学法和化学法。
以往传统的铝及铝合金化学钝化常采用铬酸盐的钝化工艺,因铬酸盐处理操作工艺简单,表面转化膜锈蚀时有良好的自我修复性,因此有非常良好的耐蚀性,故长时期受到人们的使用。但由于六价铬为重金属,对环境污染及人体健康影响非常大,随着人们环保意识的增强,也因此逐渐遭世界各国禁用及限制使用。欧盟更订定ROHS指令,要求于2006年7月1日起,在指令范围内的电子电器产品不能含有六种有害物质,而铬就为有害物质的其中一种,因此开发替代铬酸盐的铝合金转化膜实为未来的趋势。
为替代铬酸盐转化膜的无铬钝化工艺,经过不断的研发,目前已发展出多种的无铬钝化工艺,如氟钛酸盐、氟锆酸盐、钼酸盐及磷酸盐…..等等的化学转化膜。

产品介绍:

本公司经由和日本技术合作,开发出以钛盐为主的无铬铝合金化学转化膜,青烽NO.957。

操作工艺流程如下:

除油→ 水洗→ 去氧化膜→ 水洗→ 皮膜化成→ 水洗
                 NO.957

工艺参数:


NO.957使用浓度------ 2~5%
处理温度-----------------15~40℃
处理时间-----------------1~4 MIN
铝及铝合金经NO.957钝化处理后,可生成淡蓝色的氧化膜。
反应如下:
2Al + 4H2O→ 2AlO(OH) + 3H2→ Al2O3 + H2O
2Al + 6H+ + 3TiF6 + 5H2O→ 2 AlOF.3TiOF2 + 10HF + 3H2↑
表面氧化膜主要的成分为Al2O3及2AlOF.3TiOF2

氧化膜耐蚀性:

(1)耐塩雾试验:
A.经NO.957钝化处理的铝件,放入塩雾试验箱,连续喷雾48小时,表面未有点蚀现象。
B.传统六价铬钝化处理的铝件,放入塩雾试验箱,连续喷雾200小时,表面未有点蚀现象。
C.未经钝化处理的铝件,放入塩雾试验箱,连续喷雾24小时后,表面有严重点蚀现象。

(2)漆膜耐塩雾试验:
A.经NO.957钝化处理的铝件,粉体喷涂后,放入塩雾试验箱,连续喷雾800小时后漆膜仍无起泡、脱落及氧化情形。
B.经传统六价铬钝化处理的铝件,粉体喷涂后,放入塩雾试验箱,连续喷雾800小时后漆膜仍无起泡、脱落及氧化情形。

结果:

铝及铝合金经NO.957钝化处理后,与铬系钝化膜相较,由于生成的转化膜较薄,故其涂装前表面的耐蚀性略为较差。但其转化膜与涂层有非常好的附着力,有等同于传统六价铬转化膜涂装后的耐蚀性。
青烽NO.957钝化剂,其工艺操作简单,管理方便,钝化液寿命长,对环境污染小,为一个替代铝及铝合金铬系转化膜的好选择。

参考文献:
朱祖芳.铝合金化学转化处理技术的进展及工业应用﹝J﹞材料保护2003,36(3):1


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