淺談陶化劑成膜機理

在家電行業的生產過程中，部件基材多為冷軋板，在沖壓成型過程中，常常用到沖壓油或拉伸油，使得光滑表面帶有油汙，如不進行處理，會影響後續噴塗塗層的性能。磷化是一種傳統的廣泛用於金屬表面前處理的工藝，通過磷酸鹽與金屬基體進行化學反應而在其表面形成磷酸鹽化學轉化膜（簡稱磷化膜），起到降低金屬基材表面的活性，提高表面耐腐蝕性能的作用。

磷化技術的發展已有一百多年歷史，廣泛應用於汽車、家用電器、機械等各個工業領域，在社會經濟發展過程中起到了很重要的作用。但隨著人們對環保的日益重視以及環保要求越來越高，磷化技術的劣勢越發凸顯，新型環保無磷前處理產品應運而生。

1.陶化成膜機理

陶化劑技術的成膜分兩步進行：

氟鋯酸水解生成氧化鋯溶膠（在pH值較低的條件下，ZrO2可溶於其水溶液形成溶膠）（H2ZrF6+H2O→ZrO2+HFb）被處理的金屬基材在鋯鹽處理液酸性體系中溶解，金屬基材表面發生電化學反應，導致微陰極區pH值升高，ZrO2在高pH值環境下沈積在金屬基材表面上。

在金屬基材表面沈積形成致密結構的納米陶瓷化學轉化膜，其隔阻性強並與金屬氧化物及後續的有機塗層具有良好的附著力，能顯著提高金屬塗層的耐腐蝕性能。

2.陶化劑技術的應用工藝

基於使用成本及環保等方面的顯著優勢，陶化技術越來越受到家電生產廠家的青睞，使用傳統磷化工藝的生產廠家開始著手進行磷化線的改造，新建生產線也因成本和環保壓力首選無磷前處理工藝。在老線和新線的切換過程中所確定的工藝會有所區別，具體區別如下表所示。

與傳統磷化前處理工藝相比，老線切換時將原有的表調工序改成水洗，增強了陶化前的清洗；新建生產線則省去了表調工序，節省了設備投資，提高了生產節拍，同時，對於有條件的生產線，配備純水系統可提高陶化膜的質量，延長槽液的使用壽命。