工業鋁型材生產加工廠家

化學轉化處理是一種最常用的鋁型材表面處理方法，在鋁鎂合金型材中也是如此；目前鋁鎂合金型材表面處理中化學轉化處理占大部分，其特征及內容如下所述；

1：化學轉化處理的定義和歷史

在工業上，各種鋁型材表面處理如下表所示；其中化學轉化處理的簡要定義為：通過對鋁型材表面進行化學處理，在其表面生成不溶性化合物保護膜的方法；將處理對象的鋁型材基體與含有無機鹽或樹脂等有機物水溶液接觸，在鋁型材表面形成無機或有機復合薄膜的表面處理方法；

化學轉化處理的基本原理是以反應初期腐蝕為驅動力，由金屬-處理液界面附近的pH變化引起無機結晶或非晶態的薄膜析出，賦予鋁型材防腐蝕性能；英文conversion就是轉化，從鋁型材基體表面的金屬溶出與處理液中的金屬成分 轉化形成沉淀；

從生產原理看，這種化學轉化膜是比較薄的（厚度為0.02~3μm），單獨存在時不會具有較強的耐腐蝕性能；這種化學轉化膜不像陽極氧化、電鍍這些借助外力發生的反應，所謂基體溶解是通過微觀能量形成的，顯微觀察發現溶解發生在陽極部位；

從歷史上看，19世紀發掘古代埃及金字塔時，從出土文物中發現了一塊很有名的、經過化學轉化處理的鐵片；受此啟發，英國于1906年申請了磷酸鹽轉化處理第一個專利；以此為開端，通過磷酸鹽為主要成分的化學轉化處理，形成鋼鐵零部件防銹保護膜，持續發展了100多年；

化學轉化處理的最大特點是基體的溶解析出，并且通過溶解析出達到調節基體與表面圖層相互關系的功能性膜層，特別是作為涂裝的基底使用的情況很多；而且在拉拔、鍛造、擠壓等加工時與潤滑劑聯用，以達到更容易進行塑性加工的目的；甚至進一步，也可用于拉絲行業；而且適用于鋼鐵、鋅合金、鋁型材、鎂合金、鈦、不銹鋼等幾乎所有的金屬，從廣泛應用性方面來說，化學轉化處理是表面處理中最常見的處理方法；

處理液與鋁型材表面潤濕的方式有，鋁型材浸泡在處理液中或噴淋處理液到鋁型材表面，還有涂布的特殊情況；鋁型材涂裝制品，幾乎大部分都需要進行化學轉化處理；化學轉化處理的種類以鉻酸鹽系、磷酸鹽系和其他的金屬鹽系為主；近年來，出現了含有水溶性樹脂的化學轉化處理液，其樹脂成分也同時在轉化膜中析出，通過有機-無機的復合化以實現較高的性能；最常見的典型化學轉化處理是汽車車身和零部件采用的磷酸鋅系處理；

含鉻化學轉化處理有六價鉻的鉻酸鹽轉化膜和三價鉻的鉻酸鹽轉化膜；在鋁型材材料中以鉻酸鹽為主要成分的六價鉻酸鹽化學轉化處理已經應用了很長時間，從其優異的耐腐蝕性、易管理性、通用性上可以說是一種萬能的化學轉化處理；人們詳細的研究了其耐腐蝕機理與化學轉化膜的結構，闡明了這是因為六價鉻具有自愈性；

即使在鋁鎂合金型材中六價鉻的鉻酸鹽轉化處理也是非常有效的，從較早以前就已經在飛機部件等表面處理中使用，在DOW系列、JIS中已分類標準化；其槽液由重鉻酸鹽、氟化物、無機酸等構成；操作環境、排水處理等給環境造成很大的負擔；；其防腐蝕機理和鋁型材大體相同，幾乎未見類似鋼鐵和鋁型材的研究報道；

化學轉化膜主要由六價鉻、三價鉻和氟化鎂構成，能夠形成一個耐腐蝕性非常優良的表面膜；下圖所示為鎂合金鋁型材六價鉻酸鹽系化學轉化處理的反應公式；初期，鎂合金鋁型材由反應（1）、（2）開始溶解，由反應（4）~（6）形成含六價鉻化合物、三價鉻化學物、氟化鎂的化學轉化膜；

近年來，歐共體EU的廢棄電子電氣設備環境法規、RoHS指令對廢棄電子電氣設備中有害物質限制，還有為了廢舊汽車回收和再循環而制定的ELV指令，形成了嚴格的政策，對世界的影響也很大；特別是在鎂合金的情況下，正在使用的零部件很多恰好是這些法規規定的對象，如便攜電子設備、汽車零部件等，規定使用六價鉻的處理受到了很大程度的限制；事實上，鎂合金化學轉化處理時，與鋁型材相比換成無鉻處理進行的更早；此外，鍍鋅零部件和鋁型材車輪等采用的三價鉻鹽酸處理在鎂合金中應用的實例卻很少；

2：鎂合金鋁型材無鉻化學轉化處理

下表列舉了鎂合金鋁型材無鉻化學轉化處理的種類；無鉻化學轉化處理根據化學轉化處理膜的成分有磷酸鹽系、多種金屬鹽系和其他類型；通過調研文獻和專利，提出了與鋁型材化學轉化膜相同的各種系別的轉化膜體系；在這些化學轉化處理中，目前商業化的主要是磷酸鹽系、鋯系和高錳酸系；

現在用于鎂合金鋁型材表面處理的無鉻化學轉化膜的溶液體系與用于鐵系材料的相同，以磷酸鹽系為主，由磷酸錳、磷酸鈣-錳、磷酸鈣-釩等組成；其他的也有V系、Ti/Zr系、高錳酸系等溶液體系；其中，在國內外有實際業績的轉化膜類型就是上述的磷酸鈣-X系轉化膜；該系的轉化膜是平衡涂裝基底性能和轉化膜耐腐蝕性的膜層；其中特別是磷酸鈣-錳轉化膜作為涂裝基底時，性能優異；

通過觀察發現，從鋁型材表層到基體分布著Ca、Mn、O和P，轉化膜為非晶態，其構成磷酸鈣和磷酸錳，甚至還會混入鋁型材中的Al和Mg，以磷酸鎂和氧化物的形式廣泛存在于轉化膜中；與廣泛使用的磷酸錳化學轉化膜相比較，磷酸鈣-錳轉化膜作為涂裝基底的性能就是具有良好的耐堿性；