鋼鐵在進行涂裝前通常需要進行前處理，包括除油、除銹等工藝，化學前處理方法通常還要在鋼鐵的表面形成一層化學轉(zhuǎn)化膜，該轉(zhuǎn)化膜既有一定的防腐能力，可以避免零件在噴涂前短暫的時間內(nèi)返銹，也可以增加零件表面的粗糙度，增強涂料與基底的結(jié)合力。

鋼鐵在進行涂裝前通常需要進行前處理，包括除油、除銹等工藝，化學前處理方法通常還要在鋼鐵的表面形成一層化學轉(zhuǎn)化膜，該轉(zhuǎn)化膜既有一定的防腐能力，可以避免零件在噴涂前短暫的時間內(nèi)返銹，也可以增加零件表面的粗糙度，增強涂料與基底的結(jié)合力。

背景 

鋼鐵在進行涂裝前通常需要進行前處理，包括除油、除銹等工藝，化學前處理方法通常還要在鋼鐵的表面形成一層化學轉(zhuǎn)化膜，該轉(zhuǎn)化膜既有一定的防腐能力，可以避免零件在噴涂前短暫的時間內(nèi)返銹，也可以增加零件表面的粗糙度，增強涂料與基底的結(jié)合力。目前大部分采用的是磷化工藝，隨著節(jié)能減排的不斷推進，新型無磷轉(zhuǎn)化膜（陶化膜）正在悄然取代傳統(tǒng)的磷化膜。陶化液應該就是所謂的鋯系、鋯鈦系、硅烷系、鋯硅烷系等。

當前汽車前處理行業(yè)充滿挑戰(zhàn)和競爭，隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴格、能源和原材料成本的日益增加，以及勞動力成本的上漲，促使原材料供應商不斷進行技術(shù)創(chuàng)新。氧化鋯轉(zhuǎn)化膜技術(shù)的發(fā)明，給汽車前處理行業(yè)帶來了全新的發(fā)展前景。

硅烷陶化劑

組成

1.硅烷處理劑

水溶液中通常以水解的形式存在：硅烷水解后通過其SiOH基團與金屬表面的MeOH基（M表示金屬）的縮水反應而快速吸附于金屬表面；一方面硅烷在金屬界面上形成Si-O-Me共價鍵。

Si(OR)3+H2O----------Si(OH)+3ROH (1)

Si(OH)+MOH-----------SiOM+ H2O (2)

一般來說，共價鍵問的作用力可達70010，硅烷與金屬之間的結(jié)合是非常牢固的；另一方面，剩余的硅烷分子通過SiOH基團之間的縮聚反應在金屬表面形成具有Si-O-Si三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的硅烷膜。該硅烷膜在烘干過程中和后道的電泳漆或噴粉通過交聯(lián)反應結(jié)合在一起，形成牢固的化學鍵。這樣，基材、硅烷和油漆之間可以通過化學鍵形成穩(wěn)固的膜層結(jié)構(gòu)。

陶化原理

(1)酸的侵蝕使金屬表面H+濃度降低：Fe-2e—Fe2+，2H++2e—2[H]

(2)納米硅促進反應加速：

[Si]：ZrO2+4[H]—[Zr]+2H2O

式中[Si]為納米硅，[Zr]為還原產(chǎn)物，納米硅為反應活化體，加快了反應速度，進一步導致金屬表面H+濃度急劇下降，生成的[Zr] 成為成膜晶核。

(3)鋯酸根的兩級離解：

H2ZrF6+H+—ZrF62-+2H+

由于表面的H+濃度急劇下降，導致鋯酸根各級離解平衡向右移動，最終為ZrF6-。

(4)鋯酸鹽沉淀結(jié)晶成膜：當表面離解出的ZrF6-，與溶解中的金屬離子Fe2+達到溶度積常數(shù)Ksp時，就會形成鋯酸鹽沉淀。

Fe2++ ZrF62-+H2O — FeZrF6+2H20

鋯酸鹽沉淀與水分子一起形成成膜物質(zhì)，以[Zr]為膜晶核不斷堆積，晶核繼續(xù)長大成為晶粒，無數(shù)個晶粒堆積形成轉(zhuǎn)化膜。硅烷化處理和陶化處理都可稱之為無磷成膜處理，目前市場上還有其它方式的無磷成膜處理方法，這些新技術(shù)與硅烷化或陶化處理有很多相似之處，一般都含有微量甚至不含重金屬和磷酸鹽，不需要表調(diào)，可處理多種板材等，處理時間短，可以提高生產(chǎn)效率，在節(jié)能減排方面具有相當大的優(yōu)勢，無磷成膜技術(shù)必將成為未來鋼鐵表面化學轉(zhuǎn)化膜的主要處理方式。

陶化工藝流程

預脫脂→主脫脂→ 水洗 → 純水洗 →皮膜（陶化）→ 純水洗 →烘干→ 后處理

相關(guān)參數(shù)

1.采用浸漬式或噴淋式處理

2.處理槽材質(zhì)：為不銹鋼、厚壁塑料板或碳鋼（內(nèi)有防腐襯里）制，交換器和噴嘴應為不銹鋼或尼龍制，配管和泵應為不銹鋼制

3.建?。╣/l）：30-40

4.陶化點：3-8

5.工作液PH值：3.8~5.5

6.工作溫度：10℃ ~ 40℃

7.工作時間 :0.5~ 2min