表面处理技术概论第4章转化膜技术.ppt

《表面处理技术概论第4章转化膜技术.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《表面处理技术概论第4章转化膜技术.ppt（78页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、第四章 转化膜技术,目 录,4.1 转化膜技术简介4.2 阳极氧化4.3 微弧氧化4.4 化学氧化4.5 金属的磷化4.6 金属的铬酸盐钝化4.7 着色处理技术思考题,4.1 转化膜技术简介 4.1.1 转化膜的分类 4.1.2 化学转化膜常用处理方法 4.1.3 防护性能 4.1.4 表面转化膜用途,4.1 转化膜技术简介,转化膜是指由金属的外层原子和选配的介质的阴离子反应而在金属表面上生成的膜层。,镁合金摩托车端盖磷酸盐转化膜,它的生成必须有基底金属的直接参与，也就是说，它是处在表层的基底金属直接同选定介质中的阴离子反应，使之达成自身转化的产物（MmAn）。,由此可见，化学转化膜的形成实际

2、上可以看作是受控的金属腐蚀的过程。电子是视为反应产物来表征的。化学转化膜的形成既可是金属/介质界面间的纯化学反应，也可以是在施加外电源的条件下所进行的电化学反应。,4.1.1 转化膜的分类,按是否存在外加电流分类：化学转化膜与电化学转化膜 按膜的主要组成物分类：氧化物膜；铬酸盐膜、磷酸盐膜及草酸盐膜等 按界面反应类型：转化膜与伪转化膜两类 按基体金属种类：钢铁转化膜、铝材转化膜、锌材转化膜、铜材转化膜及镁材转化膜 按用途分：涂装底层转化膜、塑性加工用转化膜、除锈用转化膜、装饰性转化膜、减摩或耐磨性转化膜及绝缘性转化膜等按形成膜层时所采用的介质分：氧化物膜 氧化；磷酸盐膜 磷化；铬酸盐膜 钝化,

3、4.1.2 化学转化膜常用处理方法,化学转化膜常用方法、特点及适用范围,4.1.3 防护性能,主要是依靠将化学性质活泼的金属单质转化为化学性质不活泼的金属化合物，如氧化物、铬酸盐、磷酸盐等，提高金属在环境中的热力学稳定性。,一般来说，化学转化膜的防护效果取决于下列几个因素。被处理基体金属的本质。转化膜的类型、组成和结构。膜层的处理质量，如与基体金属的结合力、孔隙率等。使用的环境。,4.1.4 表面转化膜用途,提高材料的耐蚀性；氧化或磷化 提高材料的减摩耐磨性；磷化 提高材料的装饰性；钝化；着色 用作涂装底层；磷化膜 绝缘；磷化膜 防爆；瓦斯，粉尘，铝及铝合金与不锈钢碰撞易通过铝热反应发生火花引

4、爆。,4.2 阳极氧化4.2.1 铝及铝合金的阳极氧化4.2.2 铝阳极氧化膜的着色和封闭4.2.3 镁合金阳极氧化,4.2 阳极氧化,阳极氧化的主要用途包括以下几点：,作为防护层：阳极氧化膜在空气中有足够的稳定性，能够大大提高铝制品表面的耐蚀性能。作为防护-装饰层：在硫酸溶液中进行阳极氧化得到的膜具有较高的透明度，经着色处理后能得到各种鲜艳的色彩，在特殊工艺条件下还可以得到具有瓷质外观的氧化层。作为耐磨层：阳极氧化膜具有很高的硬度，可以提高制品表面的耐磨性。,作为绝缘层：阳极氧化膜具有很高的绝缘电阻和击穿电压，可以用作电解电容器的电介质或电器制品的绝缘层。作为喷漆底层：阳极氧化膜具有多孔性和

5、良好的吸附特性，作为喷漆或其他有机覆盖层的底层，可以提高漆或其他有机物膜与基体的结合力。作为电镀底层：利用阳极氧化膜的多孔性，可以提高金属镀层与基体的结合力。,4.2.1 铝及铝合金的阳极氧化,铝阳极氧化是将铝及其合金置于相应电解液（如硫酸、铬酸、草酸等）中作为阳极，在特定条件和外加电流作用下，进行电解。原理 铝是两性金属，铝表面氧化物膜的生成既与点位有关，也与溶液的pH值有关。一般认为，铝和铝合金在碱性和酸性两种电解液里都能进行阳极氧化，最常用的是酸性电解液，工业上铝及铝合金的进行阳极氧化时，所用的电解液一般为中等溶解能力的酸性溶液，如硫酸、铬酸、草酸等，铅作为阴极，仅起导电作用。,铝及铝合

6、金进行阳极氧化时，由于电解质是强酸性的，阳极电位较高，因此阳极反应首先是水的电解，产生初生态的O，氧原子立即对铝发生氧化反应，生成氧化铝，即薄而致密的阳极氧化膜。阳极发生的反应如下：H2O-2e-O+2H+2Al+3OA12O3,阴极只是起导电作用和析氢反应：2H+2e-H2同时酸对铝和生成的氧化膜进行化学溶解：2Al+6H+2Al3+3H2 A12O3+6H+2A13+3H2O 因此,氧化膜的生长与溶解同时进行，只是在氧化的不同阶段两者的速度不同，当膜的生长速度和溶解速度相等时，膜的厚度才达到定值。,铝阳极氧化膜的结构 铝及铝合金的氧化膜具有蜂窝状结构，如下图所示。其规则的微孔垂直于表面其结

7、构单元尺寸、孔径、壁厚和阻挡层厚等参数均可由电解液成分和工艺参数控制。一般来说，孔的长度(膜厚)为孔径的1000倍以上。孔隙率通常在10左右，硬质膜的孔隙率可以降至24，建筑用氧化膜的孔隙率约为11。,铝及铝合金阳极氧化膜的特点功能性：可以通过封孔处理以提高其保护性，也可在孔隙中沉积特殊性能的物质而获得某些特殊功能，从而形成多种多样的功能性膜层。吸附性：由于氧化膜呈现多孔结构，且微孔的活性较高，有很好的吸附性。氧化膜对各种染料、盐类、润滑剂、石蜡、干性油、树脂等均表现出很高的吸附能力。耐蚀、耐磨性：铝及铝合金阳极氧化处理后，再经过着色和封闭处理可以获得各种不同的颜色，并能提高膜层的耐蚀性、耐磨

8、性。绝缘性：铝的阳极氧化膜的阻抗较高，是热和电的良好绝缘体。同时氧化膜的导热性很低，其稳定性可达1500。阳极氧化膜与基体金属的结合力很强。,硫酸阳极氧化：520微米，吸附力强，硬度高，耐磨，抗腐蚀，膜无色透明，染色。该工艺溶液稳定、允许杂质含量范围大，与铬酸盐、草酸法比节能省电。,铝及铝合金的阳极氧化工艺,硫酸阳极氧化配方及工艺条件,铬酸盐阳极氧化：膜较薄一般25微米，能保持原件精度和粗糙度，适用于精密件。膜空隙率低，质软，耐磨性差。,铬酸阳极氧化的工艺规范,草酸阳极氧化：膜较厚，820微米，弹性好，耐蚀性好，绝缘性能好，成本高，为硫酸的35倍。,草酸阳极氧化的工艺规范,4.2.2 铝阳极氧

9、化膜的着色和封闭,由于铝及铝合金的阳极氧化膜具有独特的蜂窝状结构，因此可以利用其强的吸附能力，再经一定的着色和封闭处理而获得各种鲜艳的色彩和提高膜层的耐蚀性、耐磨性。着色必须在阳极氧化后立即进行，着色前应将氧化膜用冷水仔细清洗干净。而在工业生产中，经阳极氧化后的铝及其合金制品，不论着色与否都要进行封闭处理，以防止氧化膜的污染，并能提高氧化膜的耐蚀性和绝缘特性。,一般最适用于进行着色的氧化膜，是从硫酸电解液中获得的阳极氧化膜。它能在大多数铝及铝合金上形成无色且透明的膜层，其孔隙的吸附能力也较强。氧化膜的常用着色方法是吸附着色法，所用色料为无机颜料或有机染料。另外，还有利用电化学反应来着色的电解着

10、色法等。无机颜料着色。无机颜料着色方法问世早，但目前已不甚流行，多被有机染料着色方法所取代。无机颜料着色机理主要是物理吸附作用，该法着色色调不鲜艳，与基体结合力差，但耐晒性好。,(1)着色,无机颜料着色的工艺规范,有机染料着色。当用有机染料着色时，阳极氧化膜组成中的新鲜的氧化铝将起到媒染剂的作用，有机染料着色的机理较复杂，一般认为有物理吸附和化学反应。着色所用的有机染料多为酸性直接染料。这些染料当中，有些是以物理吸附的形式进入氧化膜中，固色能力不良；另一些染料的固色性较好，可以认为是以化学吸附或与化学反应相结合的形式进入氧化膜的结果。,有机染料着色的工艺规范,电解着色。把经阳极氧化的铝及其合金

11、放入含金属盐的电解液中进行电解，通过电化学反应，使进入氧化膜微孔中的重金属离子还原为金属原子，沉积于孔底无孔层上而着色。的到的彩色氧化膜，具有良好的耐磨性、耐晒性、耐热性、耐蚀性和色泽稳定持久等优点。目前在建筑装饰用铝型材上得到了广泛的应用。,电解着色的工艺规范,封闭,封闭的方法有热水封闭法、蒸汽封闭法、重铬酸盐封闭法和水解封闭法等热水封闭法。一般认为，阳极氧化膜在热水中封闭是无定形氧化铝(Al2O3)的水合作用生成水合氧化铝(Al2O3.H2O)晶体的化学过程。水合的结果，体积增大而使膜孔封闭。水合作用既可以在孔膜层的孔表面进行，也可以在密膜层的表面进行。,蒸汽封闭法。阳极氧化膜的蒸汽封闭原

12、理与热水封闭法相同，它是在压力容器中进行的。饱和蒸汽的温度可在100200之间，较高的蒸汽压可以获得较好的封闭效果。最有效的封闭方法是把容器抽成真空令制件在其中放置20min，然后通入蒸汽。这种封闭方法适合于处理罐、箱、塔和管子之类的大型制件的内表面。,重铬酸盐封闭法。相对于其他几种封闭方法来说，重铬酸盐封闭法的应用最广。用该方法处理后的氧化膜呈黄色，它的耐蚀性高，但不适用于装饰性使用。此法是在较高的温度下将铝制件放入具有强氧化性的重铬酸盐溶液中，使氧化膜与重铬酸盐发生化学反应，反应产物为碱式铬酸铝及重铬酸铝就沉淀于膜孔中，同时热溶液使氧化膜层表面产生水合，加强了封闭作用。故可以认为是填充及水

13、合的双重封闭作用。,水解封闭法。水解封闭法是用镍盐、钴盐或二者混合的水溶液作为介质进行阳极氧化膜的封闭处理。封闭过程既包括水合作用，同时还包括镍盐或钻盐在膜孔内生成氢氧化物沉淀的水解反应。镍盐、钻盐的极稀溶液被氧化膜吸附后，即发生如下的水解反应生成Ni(OH)2和Co(OH)2，该法对于避免染料被湿气漂洗退色有良好的效果，所以此法不但适用于防护性阳极化膜，而且特别适用于着色阳极氧化膜的封闭处理。,4.2.3 镁合金阳极氧化,镁合金阳极氧化工艺路线为：脱脂水洗酸洗水洗氟化处理阳极氧化冷水清洗热水洗干燥,4.3 微弧氧化,4.3.1 铝及铝合金的微弧氧化4.3.2 镁合金的微弧阳极氧化,4.3 微

14、弧氧化,微弧氧化又称微等离子体氧化，是通过电解液与相应电参数的组合，在Al、Mg、Ti、Zr、Ta等有色合金表面依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用，生长出以集体金属氧化物为主的陶瓷膜层。微弧氧化包含以下几个基本过程：空间电荷在氧化物基体中形成；在氧化物空中产生气体放电；膜层材料的局部融化；热扩散、胶体微粒的沉积；等离子体化学与热化学反应等。可分为3个阶段：氧化膜生成阶段、微弧等离子弧阶段、熄弧阶段,特点：,大幅度地提高了材料的表面硬度良好的耐磨损性能良好的耐热性及耐蚀性良好的绝缘性能溶液为环保型工艺稳定可靠反应在常温下进行，操作方便，易于掌握基体原位生长陶瓷膜，结合牢固，陶瓷膜致密均匀,4.3

15、.1 铝及铝合金的微弧氧化,将铝及其合金置于电解质的水溶液中，通过高压放电作用，使材料微孔中产生火花放电斑点，在热化学、电化学和等离子化学的共同作用下，在其表面形成一层以-Al2O3和-Al2O3为主的硬质陶瓷层的方法。当铝合金处于阳极状态下，可发生如下反应：Al-3e-Al3+Al3+在溶液中达到一定浓度时，即发生以下反应：Al3+3OH-Al(OH)3Al(OH)3+OH-Al(OH)4-,氧化膜结构特征与组成,具有致密层和疏松层两层结构，氧化膜与基体之间界面上无大的孔洞，界面结合良好。致密层中具有刚玉结构，因而有很高的硬度。致密层的晶粒细小，硬度和绝缘电阻大；疏松层晶粒粗大，并存在许多孔

16、洞，孔洞周围又有许多微裂纹向内扩展。,氧化铝的性能,耐磨性硬度综合性能：膜层空隙率低、耐蚀性好、耐磨性好、硬度高、韧性高,电解液体系酸性电解液氧化法碱性电解液氧化法 前处理及后处理工艺前处理：进行简单的脱脂处理后处理：进行封闭处理,影响因素,电解液的影响(a)电解液组分的影响(b)电解液pH值的影响(c)电解液温度的影响电参数的影响(a)电压的影响(b)电流密度的影响(c)能量密度的影响,4.3.2 镁合金的微弧阳极氧化,从膜层特点来分：腐蚀防护膜层、耐磨膜层、电防护膜层、装饰膜层、功能性膜层等。工艺流程：除油去离子水漂洗微弧氧化自来水漂洗,4.4 化学氧化,铝及铝合金化学氧化优点：(a)铝合

17、金 化学氧化膜+多孔性氧化膜，可以作为油 漆底层，与油漆的附着力比阳极氧化膜大。(b)化学氧化膜能导电，可在其上电泳涂装。(c)与阳极氧化相比，化学氧化处理对铝工件疲劳性能影响较小。(d)操作简单、不用电能、设备简单、成本低、处理时间短、生产效率高、对基体材质要求低。,分类 处理方法主要有一下几种：铬酸盐法 常用来作为铝建筑型材的油漆底层碱性铬酸盐法 磷酸锌法 常用于汽车外壳铝板的漆预处理,原理：电池的阳极上发生如下的反应：AlAl3+3e与此同时在阴极上有：3H2O+3e=3OH-+3/2H2阴极反应导致金属，溶液界面液相区的碱度增加，于是进一步有如下反应，并生成Al2O3薄膜：Al3+3O

18、H-=AlOOH+H20 2AlOOH=Al2O3.H2O,铜及铜合金化学氧化阳极上发生铜的氧化，其反应如下：CuCu2+2e-阴极上有：2H2O+2e-2OH-+2H+如下反应促成了氧化铜转化膜的生成：Cu2+OH-Cu(OH)+Cu(OH)+OH-Cu(OH)2Cu(OH)2 CuOH2O CuO+H2O,钢铁的化学氧化（发蓝）钢铁的化学氧化处理，是使其表面生成非常稳定的磁性氧化铁Fe3O4膜层。不同含碳量的材料采用不同的氧化温度，会得到不同色彩的膜层，如蓝色、黑色、咖啡色、褐色和樱桃红色等，因此该工艺也俗称“发蓝”或“发黑”。该工艺具有膜层光泽美观、工艺设备简单、价格低廉、生产效率高等优

19、点，而且工件经处理后不会改变表面精度和外径尺寸，因此钢铁的氧化处理广泛用于机械零件，电子设备、精密光学仪器、弹簧和兵器等的防护装饰方面。,钢铁高温化学氧化钢铁的氧化处理有化学、电化学等方法。目前工业上普遍采用的是碱性化学氧化法，这种方法是将钢铁件置于添加氧化剂(如硝酸钠或亚硝酸钠)的热强碱溶液中进行处理。,化学反应机理 在高温下(100)，金属铁与氧化剂和强碱作用，生成亚铁酸钠(Na2FeO2)和铁酸钠(Na2Fe2O4)，两者相互反应生成磁性氧化铁(Fe3O4)，具体的反应式如下：3Fe+NaNO2+5NaOH=Na2FeO2+H2O+NH38Fe+3NaNO3+5NaOH+2H2O=4Na

20、2Fe2O4+3NH3Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2O=Fe3O4+4NaOH,反应的特点：反应中消耗大量氧化剂，需要适当补充，苛性碱很少补充。碱液浓度过高会加速氧化膜的溶解。工业上常使用两种浓度不同的氧化溶液进行两次氧化。在新配溶液中加入适量废钢或低浓度的旧液，增加槽液中的铁离子，从而获得较好的镀层。磁性氧化铁致密，和基体金属结合好，厚度0.60.8微米，在干燥空气中稳定，在湿的大气中保护性较差，因此通常氧化后要浸油处理。,单槽法操作简单，目前使用较广泛，其中，配方1为通用氧化液，操作方便，膜层美观光亮，但膜层较薄蓝黑色氧化膜；配方2氧化速度快，膜层致密，但光亮度稍差。,双槽法是在

21、两个浓度和工艺条件不同的氧化溶液中进行两次氧化处理。此法得到的氧化膜较厚，耐腐蚀性高，还能消除零件表面挂灰黑色氧化膜,氢氧化钠 提高氢氧化钠的浓度，氧化膜的厚度稍有增加，但容易出现疏松或多孔的缺陷。浓度过高还易产生红色挂灰，超过1100g/L时，则不能生成氧化膜。氢氧化钠浓度过低时，生成的氧化膜较薄，产生花斑，防护能力差。氧化剂 提高氧化剂浓度可以加快氧化速度，膜层致密、牢固。当氧化剂浓度低时，得到的氧化膜厚而疏松。温度 提高溶液温度，生成的氧化膜层薄，且易生成红色挂灰，导致氧化膜的质量降低。,氧化液成分对氧化膜性能的影响,铁离子浓度 氧化溶液中必须含有一定量的铁离子才能使膜层致密，结合牢固。

22、铁离子浓度过高，氧化速度降低，工件表面易出现红色挂灰。氧化溶液中铁的含量一般控制在0.52g/L。当铁的含量过高时，可以将溶液稀释，即将沸点降到120，沸腾片刻后静置，这时部分铁酸钠水解成Fe(OH)3沉淀。除去沉淀后再将氧化溶液加热浓缩，待沸点温度升至工艺规范内即可进行生产。钢铁含碳量钢铁中碳含量增加，组织中的Fe3C增多，即阴极表面增加，阳极铁的溶解过程加剧，促使氧化膜生成的速度加快，故在同样温度下氧化，高碳钢所得到的氧化膜一定比低碳钢的薄,4.5 金属的磷化,4.5.1 钢铁的磷化4.5.2 有色金属的磷化处理,4.5 金属的磷化,磷化处理就是用含有磷酸、磷酸盐和其他化学药品的稀溶液处理

23、金属，使金属表面发生化学反应，转变为完整的、具有中等防蚀作用的不溶性磷酸盐层的方法。该方法最早是由wARoss于1864年提出，主要的思路是让金属(如钢)在适当的温度下与磷酸长时间接触，使金属表面发生化学转化。这种想法于1906年由TW.Coslett提出具有生产应用的专利。磷化处理在上世纪40年代末和50年代初发展迅速，并成为金属防腐所采用的一种广泛而有效的方法。磷化处理工艺简单，容易操作，成本低廉，所以普遍应用于机械、汽车、航空、造船和日用品制造工业等方面。,目前在磷化膜中发现的磷酸盐化合物约有30余种，存在于大多数磷化膜的主要磷酸盐有磷酸铁锌、磷酸锌、磷酸亚铁、酸性磷酸铁锰、酸性磷酸铁、

24、酸性磷酸钙和磷酸钙锌等。磷化膜组成的主要部分由含有平均为2到4个分子水(通常是4个)的磷酸盐结晶组成。，磷化膜层以所生成的工艺不同，其厚度差别很大，通常在l15微米范围，厚的磷化膜可达50微米，但实际使用中通常采单位面积的膜层质量。根据膜重一般可分为薄膜(10gm2)三种。,金属磷化膜层有如下特点：,与涂层结合牢固，其耐蚀性比磷化膜涂油提高10倍，而比涂料本身的耐蚀性提高12倍。磷化处理可以在管道、气瓶和复杂的钢制零件或其他金属的内表面上，以及难以用电化学法获得防护层的零件表面上得到保护层。磷化处理所需设备简单。操作方便、可用于自动化生产，成本低、生产效率高。硬度不高、机械强度差、性脆不宜变形

25、。耐化学稳定性差，可溶于酸、碱溶液。孔隙率高、易吸收污物和腐蚀介质，必须及时进行后处理。,4.5.1 钢铁的磷化,钢铁经磷化处理后所得的磷化膜，主要用作涂料的底层、金属冷加工时的润滑层、金属表面保护层以及用作电机硅钢片的绝缘处理、压铸模具的防粘处理等。高温磷化（9098）：高温磷化处理的优点是磷化膜的耐蚀性能及结合力较好；但它的槽液加温时间长，溶液挥发量大，游离酸度不稳定，结晶粗细不均匀。,中温磷化（5070）：中温磷化的游离酸度较稳定，容易掌握，磷化时间短，生产效率高，磷化膜耐蚀性能与高温磷化的基本相同；缺点是溶液较复杂，调整较困难。常温磷化（2025）：常温磷化的优点是不需加热，药品消耗少

26、，溶液稳定，缺点是有些配方处理时间较长。,4.6 金属的铬酸盐钝化,铬酸盐处理是指使金属表面转化成以三价铬和六价铬组成的铬酸盐为主要组成的膜的一种工艺方法。该方法所用的介质一般是以铬酸、碱金属的铬酸盐或重铬酸盐为基本成分的溶液。金属经铬酸盐处理不但可以提高其抗蚀性能，还能提高金属同漆层或其他有机涂料的粘附能力，并能获得好的装饰外观，而且该工艺方法简便易行(工作温度多为室温)，适用性广，所需的处理时间较短，因此应用普遍。铬酸盐膜层可分为两种类型，即黄色与绿色的铬酸盐膜。铬酸盐主要用于铝材及锌材表面的成膜，也可在镉、铁、黄铜、铜、镁、锡、银等金属表面上析出。,铬酸盐膜的形成是因为六价铬化合物有以下

27、性质：在酸性溶液里铬酸盐是强氧化剂，会使金属表面上生成不溶性盐或增加氧化膜的厚度；铬酸的还原物通常是不溶性的，如Cr2O3；金属的铬酸盐(例如ZnCrO4)通常是不溶性的；铬酸盐能参加许多复杂反应，生成包括被处理金属离子在内的复合物沉积。,各种金属在含有能起到活化作用的添加物的铬酸盐溶液中形成铬酸盐膜的过程大致相同，可分为以下三个步骤：1)表面金属被氧化并以离子的形式转入溶液，同时氢在表面上析出。2)所析出的氢促使一定数量的六价铬被还原为三价铬，并由于金属溶液界面相区pH的提高，三价铬便以氢氧化铬胶体的形式沉淀。3)氢氧化铬胶体自溶液中吸附和结合一定数量的六价铬，构成具有某种组成的转化膜。,铬

28、酸盐膜的组成与结构,铬酸盐膜主要由三价铬和六价铬的化合物，以及基体会属或镀层金属的铬酸盐组成。不同基体金属，采用不同的铬酸盐处理溶液，得到的膜层颜色和膜的组成也不相同。膜层中的三价铬和六价铬组成含水的复合物。三价铬的复合物是膜的不溶部分，它使膜具有一定的硬度，同时也影响到膜的耐蚀性。六价铬化合物以夹杂形式或由于被吸附或化学键的作用，分散在膜的内部起填充作用。当膜受到轻度损伤时，可溶性的六价铬化合物能使该处再钝化。,各种金属上的铬酸盐膜大都具有某种色泽特征，其深浅视受处理金属的种类、成膜工艺条件和后处理的方法等多种因素而定。铬酸盐膜的电阻率十分的低，膜层同基底金属的结合非常的好。,4.7 着色处

29、理技术,4.7.1 铝合金的着色4.7.2 不锈钢的着色,4.7 着色处理技术,4.7.1 铝合金的着色自然着色法 在特定的电解液条件下，铝合金在进行阳极氧化的同时就着上了特定的颜色。,自然着色法的分类,自然着色法有如下特点：工艺简单，无污染，但其需要高电压和高电流，耗电量大。必须用离子交换装置连续净化电解液，对电解液中Al3+的含量也有严格要求。有机酸价格较贵，着色成本高。,电解着色法 先在一般电解液中生成氧化膜，然后在含有金属盐的电解液中再次进行电解，使金属盐的阳离子沉积在氧化膜微孔底层，从而实现着色，因此也称二次电解着色法。工艺流程：铝制工件脱脂清洗电解抛光或化学抛光清洗硫酸阳极氧化清洗

30、中和清洗电解着色清洗封闭光亮化处理成品检验,4.7.2 不锈钢的着色,化学着色 将不锈钢工件浸在一定的溶液中，因化学反应而使不锈钢表面呈现出彩色的方法。化学着色法分为四种：碱性着色法 不锈钢在含有氧化剂及还原剂的强碱性水溶液中进行着色。硫化法 不锈钢表面经过活化后，再浸入含有氢氧化钠和无机硫化物的溶液中，不锈钢表面发生硫化反应，生成黑色、均匀、装饰效果好的硫化物，但耐蚀性能差，需涂覆罩光涂料。,不锈钢碱性着色和硫化着色的配方和工艺参数,重铬酸盐氧化法 经过活化后的不锈钢浸入高温熔化的重铬酸钠中，进行浸渍强烈氧化。酸性着色法 经过活化的不锈钢在含有氧化剂的硫酸水溶液中进行着色。,不锈钢重铬酸盐氧

31、化法酸性着色法的配方和工艺参数,不锈钢着蓝色和黄色,不锈钢黑色化学氧化,不锈钢的电解着色工艺为：25%（体积）H2SO4、60250g/L CrO3、温度范围为7090、阳极电流密度为0.030.1A/dm2，工件为黑色，阴极为铅板。,着色后处理坚膜 封闭,坚膜处理的配方及工艺参数,着色膜的性能光学性能耐腐蚀性能耐热性能加工成形性能以及加热耐磨和抗擦伤性能耐擦洗性能,思考题,为什么化学转化膜与金属表面上覆盖层（例如金属的电沉积层）不一样？微弧阳极氧化与普通阳极氧化有何区别？论述钢铁常温化学氧化机理。钢铁的磷化处理与镁合金磷化机理有何不同？铝阳极氧化膜的封闭方法有哪些？解释不锈钢的着色原理。汽车车身为什么采用磷化处理？为什么零件表面电镀铝后还需要进行铬酸盐处理？建筑铝合金门窗采用了哪种表面处理方法？不锈钢是如何着色的？,