金屬表面轉(zhuǎn)化膜技術(shù)

前言

　　化學(xué)轉(zhuǎn)化膜是金屬工業(yè)設(shè)備及生活用具防大氣腐蝕的保護(hù)層。由于轉(zhuǎn)化膜處理的工藝及設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、投資少效益高而被廣泛用在制造業(yè)上。它們除了單獨(dú)地用于金屬的防護(hù)，如各種金屬氧化、鈍化及陽(yáng)極氧化之外，也可以用于各種金屬鍍層的后處理。并且大量用作有機(jī)涂料的底層，如鋼鐵、鋁等金屬涂裝前的磷化或其他轉(zhuǎn)化膜處理。近年來(lái)轉(zhuǎn)化膜技術(shù)特別是磷化又推廣至機(jī)械加工方面應(yīng)用，如拉拔加工的防磨潤(rùn)滑作用，以及金屬表面的著色裝飾等。傳統(tǒng)上大部分的轉(zhuǎn)化膜處理液含有鉻酸鹽，而且獲得較滿(mǎn)意的效果。但是隨著轉(zhuǎn)化膜技術(shù)應(yīng)用的擴(kuò)大與增多，六價(jià)鉻及砷化物、氰化物等有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境的污染愈來(lái)愈嚴(yán)重。目前世界各國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)的意識(shí)日益增強(qiáng)，采取的措施愈來(lái)愈嚴(yán)厲，要求標(biāo)準(zhǔn)愈來(lái)愈高。因此，環(huán)保型轉(zhuǎn)化膜技術(shù)如低鉻鈍化、三價(jià)鉻鈍化、無(wú)鉻轉(zhuǎn)化膜技術(shù)等不斷得到開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，甚至逐步代替了傳統(tǒng)的工藝技術(shù)，并成為當(dāng)前轉(zhuǎn)化膜技術(shù)工藝的熱門(mén)話(huà)題。　　本書(shū)從實(shí)用出發(fā)，在闡述傳統(tǒng)工藝技術(shù)的同時(shí)，盡量介紹環(huán)保型工藝技術(shù)及配方，及各種研究成果和應(yīng)用實(shí)例。編寫(xiě)中力求理論聯(lián)系實(shí)際，以應(yīng)用技術(shù)為主，為科技開(kāi)發(fā)及生產(chǎn)制造業(yè)服務(wù)。本書(shū)可供廣大從事制造、表面工程技術(shù)行業(yè)等領(lǐng)域的科技工作者、工程技術(shù)人員及生產(chǎn)操作人員、大專(zhuān)院校有關(guān)專(zhuān)業(yè)的師生參考。　　本書(shū)由華南理工大學(xué)防護(hù)與表面工程研究所李異編寫(xiě)，張超玲、李楨、楊成、蘇莉、李建三、張尚林、李桓、李春紅、莫桂惠等協(xié)助完成。　　天津大學(xué)郭鶴桐教授為本叢書(shū)作序，在此表示衷心的感謝。在編寫(xiě)過(guò)程中參考了大量國(guó)內(nèi)外有關(guān)的著作及文獻(xiàn)資料，謹(jǐn)在此向原著及文獻(xiàn)的作者表示誠(chéng)摯的謝意。由于作者水平所限及實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的不足，難免存在錯(cuò)漏之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正，并多提寶貴意見(jiàn)。

內(nèi)容概要

　　《金屬表面轉(zhuǎn)化膜技術(shù)》是《金屬表面處理技術(shù)叢書(shū)》之一。《金屬表面轉(zhuǎn)化膜技術(shù)》從實(shí)用的角度出發(fā)，理論聯(lián)系實(shí)際地闡述了金屬在大氣環(huán)境中的腐蝕與金屬材料的耐蝕性能；金屬表面防護(hù)層的形成及作用；各種金屬的化學(xué)氧化、陽(yáng)極氧化、磷化和鈍化的成膜機(jī)理、工藝流程、溶液配方及工藝條件；生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的故障和處理方法；各類(lèi)轉(zhuǎn)化膜在防護(hù)工程和機(jī)械加工及制造中的用途；轉(zhuǎn)化膜的質(zhì)量控制及檢驗(yàn)方法等?！督饘俦砻孓D(zhuǎn)化膜技術(shù)》包括的內(nèi)容豐富，系統(tǒng)性、綜合性及操作實(shí)用性強(qiáng)，新舊工藝技術(shù)并重，突出環(huán)保型的新工藝配方及應(yīng)用實(shí)例?！　　督饘俦砻孓D(zhuǎn)化膜技術(shù)》可供輕工、儀表、機(jī)械設(shè)備、航空航天、電子等行業(yè)中從事表面處理工作的工程技術(shù)人員、科技工作者參考，也可作為大專(zhuān)院校有關(guān)專(zhuān)業(yè)的教師、學(xué)生進(jìn)行教學(xué)、科研、實(shí)驗(yàn)的參考用書(shū)。

書(shū)籍目錄

第一章 大氣腐蝕與金屬材料第一節(jié) 金屬大氣腐蝕狀況一、大氣腐蝕的定義二、大氣腐蝕的危害性三、大氣腐蝕的類(lèi)型四、金屬大氣腐蝕速度第二節(jié) 各類(lèi)大氣腐蝕特點(diǎn)及原理一、干的大氣腐蝕特點(diǎn)及原理二、濕的大氣腐蝕特點(diǎn)及原理三、潮的大氣腐蝕特點(diǎn)及原理第三節(jié) 影響大氣腐蝕的因素一、金屬表面狀態(tài)的影響二、大氣中各種成分及雜質(zhì)的影響三、大氣環(huán)境條件對(duì)金屬腐蝕的影響第四節(jié) 金屬材料及其耐蝕性能一、鋼鐵材料及其耐蝕性能二、不銹鋼及其耐蝕性能三、銅及銅合金的耐蝕性能四、鋁及鋁合金的耐蝕性能五、鎂合金及其耐蝕性能六、鋅及鋅合金的耐蝕性能七、鈦及鈦合金的耐蝕性能八、其他金屬及其耐蝕性能第二章 金屬表面的膜層第一節(jié) 金屬表面的保護(hù)膜一、保護(hù)膜的定義二、保護(hù)膜的特點(diǎn)及分類(lèi)三、膜的生長(zhǎng)過(guò)程四、保護(hù)膜的破壞形式及影響因素五、金屬表面保護(hù)膜的必備條件第二節(jié) 化學(xué)轉(zhuǎn)化膜一、化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的定義二、金屬化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的分類(lèi)三、化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的常用處理方法及特點(diǎn)四、化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的防護(hù)性能五、化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的用途及應(yīng)用范圍第三節(jié) 金屬表面轉(zhuǎn)化前的準(zhǔn)備一、金屬表面轉(zhuǎn)化前處理的目的及意義二、金屬表面狀況對(duì)成膜質(zhì)量的影響三、金屬制件成膜前預(yù)處理的方法第四節(jié) 金屬制件表面預(yù)處理的質(zhì)量要求一、金屬制件表面光整度的要求及檢測(cè)二、金屬制件表面清潔度的要求及檢測(cè)第三章 金屬的化學(xué)氧化第一節(jié) 鋼鐵的化學(xué)氧化一、概述二、堿性氧化法三、鋼鐵酸性氧化四、鋼鐵常溫?zé)o硒氧化(發(fā)黑)五、鋼鐵氧化的應(yīng)用實(shí)例第二節(jié) 不銹鋼的化學(xué)氧化一、不銹鋼的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理二、不銹鋼轉(zhuǎn)化膜處理工藝三、不銹鋼化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理的其他工藝四、影響不銹鋼轉(zhuǎn)化膜質(zhì)量的因素五、不銹鋼的草酸鹽轉(zhuǎn)化膜六、不銹鋼轉(zhuǎn)化膜的應(yīng)用實(shí)例第三節(jié) 銅及銅合金的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理一、概述二、銅及銅合金化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理工藝三、銅及銅合金轉(zhuǎn)化膜處理中的故障和解決方法四、銅及銅合金轉(zhuǎn)化膜處理應(yīng)用實(shí)例第四節(jié) 鋁及鋁合金的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理一、概述二、鋁及鋁合金化學(xué)氧化三、壓鑄鋁合金件表面氧化四、鋁及鋁合金化學(xué)氧化應(yīng)用實(shí)例第五節(jié) 鎂合金的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理一、概述二、鎂合金化學(xué)轉(zhuǎn)化膜工藝三、鎂合金化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理在其他地區(qū)的應(yīng)用第六節(jié) 其他金屬的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理一、鋅及鋅合金的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理二、鎘的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理三、銀的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理四、鎳與鈹?shù)幕瘜W(xué)轉(zhuǎn)化膜處理五、錫的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理六、化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理應(yīng)用實(shí)例第四章 金屬表面的陽(yáng)極氧化第一節(jié) 鋁及鋁合金的陽(yáng)極氧化一、概述二、鋁及鋁合金陽(yáng)極氧化處理工藝三、硫酸陽(yáng)極氧化法四、草酸陽(yáng)極氧化法五、鉻酸陽(yáng)極氧化法六、硬質(zhì)陽(yáng)極氧化七、鋁及鋁合金陽(yáng)極氧化膜著色八、鋁及鋁合金陽(yáng)極氧化膜的封閉九、鋁及鋁合金陽(yáng)極氧化的其他方法十、鋁及鋁合金陽(yáng)極氧化應(yīng)用實(shí)例第二節(jié) 鎂合金的陽(yáng)極氧化一、概述二、鎂合金陽(yáng)極氧化三、微弧氧化技術(shù)及應(yīng)用第三節(jié) 有色金屬陽(yáng)極氧化一、銅及銅合金陽(yáng)極氧化二、鈦及鈦合金陽(yáng)極氧化三、鋅及鋅合金陽(yáng)極氧化四、其他有色金屬的陽(yáng)極氧化五、有色金屬陽(yáng)極氧化應(yīng)用實(shí)例第四節(jié) 鋼鐵與不銹鋼陽(yáng)極氧化一、鋼鐵的陽(yáng)極氧化二、不銹鋼陽(yáng)極氧化三、陽(yáng)極氧化的應(yīng)用實(shí)例第五章 金屬表面的磷化處理第一節(jié) 化學(xué)磷化一、概述二、磷化處理工藝三、磷化膜的性能四、磷化處理的應(yīng)用第二節(jié) 鋼鐵磷化處理一、概述二、鋼鐵磷化處理工藝三、其他的磷化處理工藝四、鋼鐵磷化應(yīng)用實(shí)例五、磷化標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)第三節(jié) 有色金屬磷化一、鋁及鋁合金磷化二、鋅及鋅合金磷化處理三、鎘的磷化處理四、鎂及鎂合金磷化處理五、鈦及鈦合金磷化處理六、磷酸鹽處理的應(yīng)用第六章 金屬表面鈍化第一節(jié) 金屬的鈍化一、鈍化的定義二、金屬的鈍化現(xiàn)象與類(lèi)型三、影響金屬鈍化的因素四、金屬鈍化基本理論五、金屬鈍化處理方法六、鈍化理論及工藝的應(yīng)用第二節(jié) 鋼鐵鈍化一、概述二、鉻酸鹽鈍化三、草酸鹽鈍化四、硝酸鈍化五、鋼鐵鈍化的應(yīng)用實(shí)例第三節(jié) 鋅及鋅合金鈍化一、概述二、鋅及鋅合金鉻酸鹽鈍化工藝三、鋅及鋅合金無(wú)鉻鈍化四、鋅及鋅合金鈍化應(yīng)用實(shí)例五、鎘的鈍化處理第四節(jié) 其他金屬的鈍化一、銅及銅合金鈍化二、鋁及鋁合金鈍化三、銀及銀合金鈍化四、錫及錫合金鈍化五、銅合金鈍化應(yīng)用實(shí)例第七章 膜層性能檢測(cè)技術(shù)第一節(jié) 大氣腐蝕試驗(yàn)一、天然大氣腐蝕試驗(yàn)二、人工加速腐蝕試驗(yàn)及方法三、常用的人工加速腐蝕試驗(yàn)方法四、天然腐蝕速度與人工加速腐蝕速度間的變換系數(shù)第二節(jié) 轉(zhuǎn)化膜表面的外觀檢驗(yàn)一、鋁及鋁合金陽(yáng)極氧化膜的外觀檢查二、鎂及鎂合金氧化膜的外觀檢查三、銅及銅合金轉(zhuǎn)化膜的外觀檢查四、鋼鐵轉(zhuǎn)化膜的外觀檢查第三節(jié) 表面粗糙度和表面光亮度的檢測(cè)一、表面粗糙度的檢測(cè)二、表面光亮度的測(cè)量第四節(jié) 轉(zhuǎn)化膜的質(zhì)量及厚度測(cè)量一、金屬轉(zhuǎn)化膜層質(zhì)量的測(cè)定二、金屬轉(zhuǎn)化膜層厚度的測(cè)定第五節(jié) 轉(zhuǎn)化膜的耐蝕性能試驗(yàn)一、鋼鐵化學(xué)保護(hù)膜的耐蝕性能試驗(yàn)二、銅及銅合金化學(xué)保護(hù)膜的耐蝕性能試驗(yàn)三、鋁及鋁合金化學(xué)保護(hù)膜的耐蝕性能試驗(yàn)四、鎂合金氧化膜點(diǎn)滴試驗(yàn)五、鋅和鎘上鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜的其他試驗(yàn)方法(ISO3613-1980，GB9791-88)第六節(jié) 轉(zhuǎn)化膜的耐磨性試驗(yàn)一、鋅有色鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜結(jié)合強(qiáng)度和耐磨試驗(yàn)二、鋼鐵氧化膜的耐磨性試驗(yàn)三、有色金屬氧化膜的耐磨試驗(yàn)第七節(jié) 轉(zhuǎn)化膜標(biāo)準(zhǔn)附錄一、鋼鐵氧化二、鎂合金氧化三、鋁及鋁合金轉(zhuǎn)化膜四、金屬的磷化五、其他金屬的化學(xué)與電化學(xué)轉(zhuǎn)化膜附錄一GB/T6807-2001鋼鐵工件涂裝前磷化處理技術(shù)條件附錄二GB/T12612-2005多功能鋼鐵表面處理液通用技術(shù)條件參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　4.轉(zhuǎn)化成膜后的處理　　黃銅拉鏈經(jīng)轉(zhuǎn)化成膜后，應(yīng)將表面沖洗干凈并干燥。拉鏈?zhǔn)且?jīng)常拉動(dòng)的，所以膜層很容易磨損而破壞，為了保護(hù)膜層及其色澤，一般都在膜層表面干燥后，再?lài)娨粚油该髂湍サ恼止馔苛希员惚Ｗo(hù)色膜并延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命。選用的涂料應(yīng)是附著力好、透明光亮不與膜層反應(yīng)、能在室溫下固化的涂料。通用的有硝基類(lèi)清漆、醇酸清漆、丙烯酸清漆及酚醛清漆等。　　第四節(jié)鋁及鋁合金的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理　　一、概述　　鋁及鋁合金在大氣環(huán)境介質(zhì)中具有一定的抗腐蝕性能，是由于鋁及其合金表面很容易生成一層薄而較致密的氧化膜。而且這層氧化膜隨著放置時(shí)間的延長(zhǎng)而增厚，大氣中的濕度越大，膜就越厚。但厚度有限，大約只有5～200nm。但由于這層膜是非晶的，并且使鋁件失去原有的光澤，而且膜層是多孔的和不均勻的，在加工及運(yùn)輸過(guò)程中很容易被破壞，且容易沾染污跡。因此，鋁及鋁合金的制品在出廠前都必須進(jìn)行轉(zhuǎn)化膜處理。鋁及鋁合金的表面轉(zhuǎn)化膜處理方法有化學(xué)氧化和陽(yáng)極氧化處理兩種?；瘜W(xué)氧化的膜厚只有1～5um，而陽(yáng)極氧化的膜厚可達(dá)100um以上。隨著所用的溶液氧化條件的不同，所得轉(zhuǎn)化膜的結(jié)構(gòu)、厚度和性能都有很大的不同?！　∞D(zhuǎn)化膜處理鋁及鋁合金表面技術(shù)已在航空、電子工業(yè)、電氣、儀表以及日用品、輕工業(yè)品行業(yè)，特別是建筑行業(yè)中廣泛地應(yīng)用。鋁及鋁合金在大氣中形成的膜和鋁及鋁合金的化學(xué)氧化膜、陽(yáng)極氧化膜的性能及特點(diǎn)列于表3-25中作對(duì)比。

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