化学转化膜

铝及铝合金的化学转化膜处理
铝及铝合金的化学转化膜处理是一种表面处理技术，主要通过化学反应在铝及铝合金表面形成一层转化膜。

这层膜的外观和性质类似于金属的氧化物或氢氧化物，可以显著提高金属的耐腐蚀性和耐磨性，同时还可以赋予金属其他特殊性能，如绝缘性、导热性、美观性等。

化学转化膜处理的过程通常包括以下几个步骤：
前处理：这一步主要是清洁金属表面，去除油污、锈迹、杂质等，以保证转化膜的附着力和均匀性。

常用的清洁方法有机械法、化学法和电化学法等。

转化处理：在清洁的金属表面放入特定的化学溶液中，通过化学反应在表面形成一层转化膜。

这个过程通常需要一定的温度和时间，以促进化学反应的进行。

后处理：转化处理完成后，需要对金属表面进行清洗和干燥，以保证转化膜的质量和稳定性。

铝及铝合金的化学转化膜处理有多种类型，其中最为常见的是阳极氧化和化学氧化。

阳极氧化是一种通过外加电流使铝或铝合金表面的氧化膜增厚的方法，生成的氧化膜厚度可达数十至数百微米。

化学氧化则是通过化学反应在铝或铝合金表面形成一层氧化膜，通常生成的氧化膜较薄，约为0.5至4微米。

总之，铝及铝合金的化学转化膜处理是一种有效的表面处理技术，可以显著提高金属的耐腐蚀性和耐磨性，同时还可以赋予金属其他特殊性能。

这种处理方法广泛应用于航空、汽车、建筑、家电等领域。

化学转化膜
化学转化膜是金属（包括镀层金属）表层原子与介质中的阴离子发生反应，在金属表面生成附着力良好的隔离层，这层化合物隔离层称为化学转化膜。

转化膜的形成既可以是金属—介质之间的纯化学反应，也可以是电化学反应。

化学转化膜具有防护性、装饰性、导电性、抗蚀性、减磨性、密封性等功能，它的防护性能和装饰性能已被广大用户所认识。

随着科技的发展，对材料表面性能的要求越来越高，对表面防护层的性能要求也越来越高。

化学转化膜由于其优异的性能，越来越受到人们的重视。

第3章conversion film technology3.1 概述3.2化学转化膜3.3电化学转化膜3.4金属的着色与染色定义概念化学转化膜的性质和用途6一、钢铁的化学氧化原理Z 采用含有氧化剂（亚硝酸钠、硝酸钠、硝酸钾）与氢氧化钠的混合溶液，在一定时间、一定温度下对钢铁材料进行氧化处理，使氢氧化钠、硝酸钠以及亚硝酸钠与金属铁作用，生成铁酸钠和亚铁酸钠，再由铁酸钠与亚铁酸钠相互作用生成四氧化三铁氧化膜。

上述机理中不出现氢在微阴极上析出的还原反应，因此可以解释高强度钢在强碱性中化学氧化不会发生氢脆的现象化学氧化膜的性质工艺方法常见工艺配方皂化（后处理）：肥皂30~50g/l,80~90℃,2~8min工艺流程：工艺方法工艺方法一、钢铁的化学氧化工艺方法工艺方法14工艺方法大帮助工艺流程：15常温化学发黑液配方及工艺条件常温化学发黑常见缺陷17二、铝及铝合金化学氧化Z 溶液成分：几乎都是碳酸钠为基本成分，添加碱金属的铬酸盐、硅酸盐、磷酸盐等Z 转化膜的成分：铝的水合化合物AlOOH 或Al2O3.H2O 等Z 工艺方法工艺流程特点及应用Z 化学氧化膜获得的氧化膜较薄、多孔、质软，力学性能和抗蚀性能均不如阳极氧化膜。

但在海水、过氧化氢、碱金属的硫酸盐、钙和锌的氯化物的溶液中，以定义：铬酸盐膜的组成和结构铬酸盐处理工艺22三、铬酸盐膜（钝化膜）影响铬酸盐膜质量的因素Z 三价铬的影响：三价铬有利于形成较厚的膜Z Cr 6+与SO42-的质量之比的影响：直接影响膜的颜色和厚度Z PH 值：PH 值达最佳时，才能得到较厚的铬酸盐膜Z 溶液温度：温度升高，膜的生成重量增加Z 干燥温度：低于50℃下干燥钢铁的磷化处理434242)(3)(PO H PO Me MeHPO PO H MeHPO PO H Me +===+===磷化膜的性质磷化膜的性质磷化膜的性能及应用磷化处理的方法一般工艺流程：脱脂→水洗→酸洗→水洗→磷化处磷化处理的溶液及工艺条件概念Z 概念221H e H →++阴极反应：电解液通电后发生电解阳极反应：↑+→−−O O H e OH 22442生成的部分新生（原子）氧与阳极铝反应，生成无水氧化铝热量O Al e O Al +→+++32363232一、铝及其合金的阳极氧化氧化膜的生长规律Z 无孔层形成：阳极氧化开始，表面即形成了一层厚度为0.01~0.1μm 的连续、致密、高绝缘性的氧化膜Z 多孔层形成：继续通电，氧化膜较薄处首先被击穿，形成多孔层Z 多孔层增厚：氧化超过一定时间，电压降至C 点，氧化膜的生成与溶解维持在一个基本恒定的值下进行，无孔层厚度不变，多孔层增厚铝合金阳极氧化方法硫酸法阳极氧化工艺影响氧化膜质量的因素影响氧化膜质量的因素影响氧化膜质量的因素阳极氧化膜的特性oxidation)原理42二、微弧阳极氧化原理Z 普通阳极氧化处于法拉第区，微弧氧化处于火花放电区中Z 当阳极氧化电压超过某一值时，表面初始生成的绝缘氧化膜补击穿，产生微区弧光放电，形成瞬间的超高温区域（200~800℃），在该区内氧化物或基底金属被熔融甚至气化，在与电解液接触反应中，熔融物激冷而形成非金属陶瓷层。

第7章 化学转化膜化学转化膜是金属或镀层金属表层原子与水溶液介质中的阴离子相互反应，在金属表面形成含有自身成分附着性好的化合物膜。

成膜的典型反应式如下：z m n m M nAM A nze -+→+ （7-1）式中，M 为与介质反应的金属或镀层金属；A z-为介质中价态为z 的阴离子。

转化膜是表层的基底金属直接与介质阴离子反应，形成基底金属化合物（M m A n ）。

可见化学转化膜实际上是一种受控的金属腐蚀过程。

上述反应式中，电子可视为反应产物，转化膜的形成可以是金属与介质界面间的化学反应，也可以是施加外电源进行的电化学反应。

前者为化学法，后者为电化学法（阳极氧化）。

化学法时反应式产生的电子将传递给介质中的氧化剂。

电化学法时所产生的电子将传递给与外电源相接的阳极，以阳极电流形式脱离反应体系。

实际上，化学转化膜形膜过程相当复杂，存在着伴生或二次反应。

因此得到的转化膜的实际组成往往也不是按上式反应生成典型的化合物膜。

例如，钢铁件在磷酸盐溶液中进行磷化处理时，所得到磷化膜的主要组成是二次反应生成的产物，即锌和锰的磷酸盐。

尽管如此，考虑到化学转化膜形成过程的复杂性，以及二次反应产物也是金属基底自身转化的诱导才生成的，所以一般不再严格进行区分，都称为化学转化膜。

转化膜的形成方法大多是化学法，也可以用电化学法。

化学法是将金属在溶液中浸渍，通过化学反应形成转化膜，也可将溶液喷射于工件表面，通过化学反应成膜。

转化膜按它的组成物分为氧化物膜、硫化物膜、铬酸盐膜、磷酸盐膜和草酸盐膜。

电化学氧化法（阳极氧化法）是指工件作为阳极，在电解液中电化学处理，在金属表面形成10~20μm 稳定的转化膜的过程，也称电化学转化膜。

阳极氧化法可以大大提高铝及铝合金耐蚀耐磨性；可以改善外观，作为装饰用。

还能提高金属的热绝缘性和表层电阻，同时也可以作为油漆的底层。

转化膜用途十分广泛，可以分为：涂装底材用转化膜，塑性加工用转化膜，耐磨损用转化膜，防锈用转化膜，绝缘用转化膜和其他功用转化膜（如搪瓷底材用转化膜、装饰用转化膜）。

化学转化膜的填充处理溶液氧化能力主要依赖PH值，当PH值在2.5~3.5之间的时候镁合金生成金色均质膜。

当PH值大于3.6的时候膜的质量开始变差，又不容易上色而且产生灰色沉渣。

当PH值大于5的时候镁合金根本不能成膜。

因此，调整溶液的时候，组分含量调到正常值以后，必须要用三价铬调整PH达到标准值。

化学转化膜的填充处理化学氧化膜的膜薄，强度低，耐蚀性差，一般很少单独使用，为了提高其耐蚀性需要进行填充处理。

尤其是装饰性氧化膜，还必须进行着色处理，这样可以改善膜的性能，提高其防护性和外观的美化。

膜质量的控制对比较薄一些的无机膜从外观用肉眼进行检查。

根据处理工艺转化膜应该具有以下颜色：草黄色-褐色、深褐色-黑色、草黄色-褐色、金黄色-深灰色、金黄色-黑色。

膜应该是完整的，仅在与夹具接触的地方没有膜是允许的。

膜下基体不能有腐蚀。

由于旧膜的存在引起的晕色和斑痕不算作缺陷。

采用滴液法对膜质量进行抽查检测。

对于零件表面无机膜很薄的情况，滴液法不适合用于对全氧化流程的控制。

因为膜薄在生产过程中非常容易被机械划伤，无法进行控制。

方法适合用在公差精度要求为1~2级的铸件和变形镁合金件，或者两者组合件的氧化处理。

适合应与变形镁合金中半成品的氧化处理。

膜耐蚀性比其他方法稍低一些，但是滞留在零件上的溶液不会沿着变焦滴落，这对零件自动化输送非常重要，这种处理液比其他的要便宜。

方法四生成的膜为氟酸盐-铬酸盐转化膜。

因为氢氟酸溶液在方法四种用请氟酸盐替代，生成的膜也具有足够的保护性能。

方法四适用于氧化处理合金精度要求为1~2级零件，也适合用于镁合金和钢、黄铜、青铜、镀锌及镀镉件组合件的氧化处理。

不推荐和铝件组合在一起进行氧化处理。

方法五十通用型的，适合用在所有工业镁合金，不管是铸造的还是变形镁合金均可以采用这种方法进行氧化处理。

处理温度为室温，这是它的主要优点。

1升溶液在首次需要用醋酸调整之前，可以处理0.46平方米的镁合金，在第一次开始需要调整明矾和K2CR2O7之前，可以处理0.82平方米。

化學轉化膜承認：檢印：作成：化學轉化膜是金屬表面物質參與化學或電化學反應所形成的膜層，它有良好的附著性。

常用的化學轉化膜有：磷化膜、氧化膜、陽極膜、鈍化膜。

一、磷化膜（發黑）磷酸鹽膜，也稱為磷化膜。

鋼鐵以磷酸鹽處理的成膜過程，即磷化，俗稱發黑.磷化膜為多孔的晶體結構,有磷酸鋅型膜和磷酸錳型膜，磷化處理方法有浸液法和噴液法。

鋼鐵磷化處理的工藝流程①①表中“+”表示需要，“－”表示不需要，“±”表示視情況可要可不要。

②封閉處理在70~90℃的重鉻酸鉀溶液（50~80 g/l）中進行，處理時間為10~15 min。

③據處理目的決定，可用油漆、油料或潤滑劑。

塗油或塗漆，應在磷化後24 h內進行。

④經噴砂後形成的磷化膜質量最佳，但磷化需在噴砂後6 h內進行。

二、氧化膜（發藍）氧化物膜，也稱氧化膜。

鋼鐵經氧化處理的成膜過程俗稱發藍。

發藍膜是一種磷性氧化物，通常膜厚約0.5~1.5 μm，抗蝕性較差，不宜用於戶外，但塗覆油，蠟劃清漆後，防護性及摩擦性能均可改善。

鋼鐵的發藍採用在沸騰的濃溶液中浸漬處理，分單槽、雙槽兩種不同方法。

三、陽極膜陽極氧化膜，也稱陽極膜。

鋁和鋁合金經氧化處理的成膜過程，稱為陽極化。

它是在電解液中以鋁零件為陽極經電解形成的。

普通陽極氧化膜（軟膜）用於防護、裝飾、電絕緣、防接觸腐蝕和無損探傷等。

鋁和鋁合金陽極氧化用的溶液組成和特點四、鈍化膜鉻酸鹽膜，也稱鈍化膜。

銅和銅合金在鉻酸或重鉻酸酸鹽溶液中的處理進程，俗稱鈍化。

鈍化膜很薄，具有防護性，可防止表面因硫化物作用而發暗。

鈍化溶液配方和工作條件是：重氧酸鈉Na2Cr2P7·2H2O 100~150 g/l硫酸（1.83）5~10 g/l氯化鈉4~7 g/l溫度室溫時間3~8 s。

化学转化膜技术化学转化膜技术啊，就像是一场微观世界里的魔法秀。

你想啊，那些金属材料原本就像一个个质朴的小村姑或者憨厚的小农夫，普普通通地在那待着。

然后化学转化膜技术一来，就像是仙女挥动了魔法棒，或者魔法师念动了咒语。

这技术就像是给金属穿上了一层超级酷炫的铠甲。

这铠甲可不是那种又笨又重的铁疙瘩，而是像蜘蛛侠的战衣一样，既轻薄又超级厉害。

比如说，铝制品，本来就像个软弱的小书生，在空气中很容易就被欺负得锈迹斑斑。

但有了化学转化膜，就像是有了金钟罩铁布衫，立马变得坚强无比，能在各种恶劣环境下潇洒地说“我不怕”。

化学转化膜的形成过程呢，就像是一场微观粒子的狂欢派对。

那些化学物质就像一群调皮的小精灵，在金属表面上蹦蹦跳跳，你拉我扯的，然后就构建出了一层神奇的膜。

这膜薄得呀，就像一层薄纱，但是它的作用可一点都不小。

就好比一个超级小的蚂蚁，却能举起比自己重好多倍的东西一样，这薄纱般的膜能给金属带来巨大的改变。

而且啊，化学转化膜技术就像一个神奇的化妆师。

它能把金属表面变得五颜六色的，就像给金属化了妆一样。

有的时候是漂亮的蓝色，就像深邃的海洋；有的时候是迷人的金色，仿佛是被阳光照耀的沙滩。

这可比那些普通的金属颜色有趣多了，让金属从一个“土包子”变成了时尚的弄潮儿。

在工业领域，化学转化膜技术那就是个超级英雄。

它拯救那些容易被腐蚀的金属设备，就像超人拯救世界一样。

如果没有它，那些金属设备就像是没有伞的孩子，在酸雨、盐水这些“暴风雨”中瑟瑟发抖。

有了化学转化膜，就像躲进了温暖的小房子里，安心得很。

要是把金属比作一个个士兵，化学转化膜技术就是给士兵们配备的秘密武器。

这个武器虽然看不见摸不着，但是在对抗腐蚀、磨损这些“敌人”的时候，那可是相当厉害。

就像孙悟空的七十二变一样，总能让金属在各种复杂的环境中应对自如。

有时候我就想啊，化学转化膜技术是不是从外太空来的魔法呢？它对金属的改变就像是把一块普通的石头变成了闪闪发光的宝石。

而且这个魔法还特别环保，就像大自然的精灵在施展善意的法术，不会对环境造成破坏。

化学转化膜
【原创版】
目录
1.化学转化膜的定义与分类
2.化学转化膜的形成原理
3.化学转化膜的应用领域
4.化学转化膜的优势与局限性
正文
化学转化膜是一种通过化学反应在材料表面形成的薄膜，它具有特定的物理、化学和生物学性能。

根据膜的成分和结构，化学转化膜可分为无机膜、有机膜和复合膜等。

化学转化膜的形成原理主要是通过表面化学反应，如吸附、化学键合、共价键合等。

这些反应使得膜材料表面的化学性质发生变化，从而形成具有特定功能的膜。

化学转化膜在许多领域都有广泛的应用，如环境保护、生物医学、能源等。

在环境保护方面，化学转化膜可用于水处理、废气处理等；在生物医学领域，化学转化膜可用于药物载体、组织工程等；在能源领域，化学转化膜可用于太阳能电池、燃料电池等。

化学转化膜具有许多优势，如良好的稳定性、可控的结构和性能、低成本等。

然而，化学转化膜也存在一些局限性，如膜的制备过程相对复杂、膜的耐久性有待提高等。

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化学转化膜摘要：一、化学转化膜的定义和作用二、化学转化膜的分类1.铝阳极转化膜2.锌阳极转化膜3.钢铁氧化膜三、化学转化膜的应用领域1.建筑行业2.汽车行业3.电子行业四、化学转化膜的优缺点1.优点a.良好的耐腐蚀性b.易于维护c.环保2.缺点a.耐磨性较差b.抗冲击性差五、化学转化膜的发展趋势1.研发新型化学转化膜2.提高现有化学转化膜性能3.绿色环保发展正文：化学转化膜是一种通过化学或电化学方法，将金属表面转化为具有保护性的氧化膜或其他化合物膜。

这种转化膜具有优异的耐腐蚀性能，能有效保护基材免受腐蚀。

根据转化膜的成分和制备方法，化学转化膜可分为铝阳极转化膜、锌阳极转化膜和钢铁氧化膜等。

铝阳极转化膜是一种以铝为主要成分的转化膜，通过阳极氧化法在铝材表面形成一层致密的氧化膜。

这种氧化膜具有良好的耐腐蚀性和稳定性，广泛应用于建筑行业，如铝合金门窗、幕墙等。

此外，在汽车、电子等行业也有广泛应用。

锌阳极转化膜是以锌为主要成分的转化膜，通过电化学方法在锌材表面形成一层锌氧化物膜。

这种转化膜具有较强的耐腐蚀性和自愈性，能有效保护基材免受腐蚀。

因此，锌阳极转化膜被广泛应用于汽车、船舶等行业。

钢铁氧化膜是一种以氧化铁为主要成分的转化膜，通过化学方法在钢铁表面形成一层致密的氧化膜。

这种氧化膜具有较好的耐腐蚀性和抗氧化性能，广泛应用于建筑、机械等行业。

化学转化膜在各个领域具有广泛的应用，但其耐磨性和抗冲击性较差，容易磨损和破裂。

因此，研究人员一直在努力研发新型化学转化膜，以提高其性能。

同时，绿色环保发展也是化学转化膜未来的发展趋势，通过改进制备方法和工艺，降低对环境的影响。

总之，化学转化膜作为一种保护金属基材的有效手段，在各个领域具有广泛的应用。