金属表面化学转化膜的原理与防护性能

回头见

2023-05-15 13:43

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化学转化膜又称金属转化膜。金属表面转化膜技术就是使金属与特定的腐蚀液相接触，通过化学或电化学手段，使金属表面形成一层稳定的、致密的、附着良好的化合物膜，这种通过化学或电化学处理所生成的膜层称为化学转化膜。化学转化膜几乎在所有的金属表面都能生成，目前工业上应用较多的是铁、铝、锌。由于化学转化膜是金属基体直接参与成膜反应而成的，因而膜与基体的结合力比电镀层和化学镀层这些外加膜层大得多。

处于其元素状态的金属（贵金属除外），包括合金，在正常情况下会与介质自发反应形成化合物并返回其矿物状态，这与冶金学相反。这个过程称为金属腐蚀。有时这个过程不会一直进行，很快就停止了，此时金属与介质形成的化合物在金属表面堆积，这种致密的金属化合物就形成了“薄膜”，此时似乎金属戴着一层薄膜。防止金属与介质进一步接触的涂层，尤其是在化合物难溶于水的情况下。化学转化涂层就是根据这个原理设计的。
转化涂层也称为金属转化涂层。金属（包括被覆金属）的表面原子与介质中的阴离子发生反应，在金属表面形成附着力好的分离层。
化学转化膜的分类
一般分为铝转化膜、锌转化膜、钢转化膜、铜转化膜、镁转化膜等。按用途还可分为涂装地坪转化涂料、塑料加工转化涂料、防护转化涂料、装饰转化涂料、摩擦或耐磨转化涂料和绝缘转化涂料。此外，根据生产习惯，还可分为阳极氧化膜、化学氧化膜、磷酸盐膜、钝化膜和着色膜。
化学转化膜的防护性能
作为金属制品上的保护层，转化膜的保护作用主要依靠化学活性金属元素转化为氧化物、铬酸盐、磷酸盐等化学惰性金属化合物。环境中的热力学稳定性。对于较软的金属，如铝合金、镁合金等，转化涂层为金属提供了更硬的涂层，提高了基体金属的摩擦阻力。除此之外，表面转化产物与环境介质的隔离也是依赖的。
铬酸盐转化涂层是各种金属最常见的化学转化涂层。这种转化涂层的厚度可以大大提高基材的耐腐蚀性，即使它很薄。例如，如果锌金属表面有0.5mg/dm的无色铬酸盐转化膜，在1m的盐雾实验室中，每小时喷洒3%氯化钠溶液。处理时间为200 小时，而对于未经处理的锌，腐蚀发生在10 小时内。由于试验中使用的薄膜很薄，耐腐蚀性的提高是由于金属表面的化学活性降低，万一损坏，可以通过对非金属再次钝化来保护。它具有所谓的自愈能力。

关键词：转化膜、金属转化膜、表面化学

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