浅谈陶化剂成膜机理

在家电行业的生产过程中，部件基材多为冷轧板，在冲压成型过程中，常常用到冲压油或拉伸油，使得光滑表面带有油污，如不进行处理，会影响后续喷涂涂层的性能。磷化是一种传统的广泛用于金属表面前处理的工艺，通过磷酸盐与金属基体进行化学反应而在其表面形成磷酸盐化学转化膜（简称磷化膜），起到降低金属基材表面的活性，提高表面耐腐蚀性能的作用。

磷化技术的发展已有一百多年历史，广泛应用于汽车、家用电器、机械等各个工业领域，在社会经济发展过程中起到了很重要的作用。但随着人们对环保的日益重视以及环保要求越来越高，磷化技术的劣势越发凸显，新型环保无磷前处理产品应运而生。

1.陶化成膜机理

陶化剂技术的成膜分两步进行：

氟锆酸水解生成氧化锆溶胶（在pH值较低的条件下，ZrO2可溶于其水溶液形成溶胶）（H2ZrF6+H2O→ZrO2+HFb）被处理的金属基材在锆盐处理液酸性体系中溶解，金属基材表面发生电化学反应，导致微阴极区pH值升高，ZrO2在高pH值环境下沈积在金属基材表面上。

在金属基材表面沈积形成致密结构的纳米陶瓷化学转化膜，其隔阻性强并与金属氧化物及后续的有机涂层具有良好的附着力，能显著提高金属涂层的耐腐蚀性能。

2.陶化剂技术的应用工艺

基于使用成本及环保等方面的显著优势，陶化技术越来越受到家电生产厂家的青睐，使用传统磷化工艺的生产厂家开始着手进行磷化线的改造，新建生产线也因成本和环保压力首选无磷前处理工艺。在老线和新线的切换过程中所确定的工艺会有所区别，具体区别如下表所示。

与传统磷化前处理工艺相比，老线切换时将原有的表调工序改成水洗，增强了陶化前的清洗；新建生产线则省去了表调工序，节省了设备投资，提高了生产节拍，同时，对于有条件的生产线，配备纯水系统可提高陶化膜的质量，延长槽液的使用寿命。