工业铝型材生产加工厂家

化学转化处理是一种最常用的铝型材表面处理方法，在铝镁合金型材中也是如此；目前铝镁合金型材表面处理中化学转化处理占大部分，其特征及内容如下所述；

1：化学转化处理的定义和历史

在工业上，各种铝型材表面处理如下表所示；其中化学转化处理的简要定义为：通过对铝型材表面进行化学处理，在其表面生成不溶性化合物保护膜的方法；将处理对象的铝型材基体与含有无机盐或树脂等有机物水溶液接触，在铝型材表面形成无机或有机复合薄膜的表面处理方法；

化学转化处理的基本原理是以反应初期腐蚀为驱动力，由金属-处理液界面附近的pH变化引起无机结晶或非晶态的薄膜析出，赋予铝型材防腐蚀性能；英文conversion就是转化，从铝型材基体表面的金属溶出与处理液中的金属成分 转化形成沉淀；

从生产原理看，这种化学转化膜是比较薄的（厚度为0.02~3μm），单独存在时不会具有较强的耐腐蚀性能；这种化学转化膜不像阳极氧化、电镀这些借助外力发生的反应，所谓基体溶解是通过微观能量形成的，显微观察发现溶解发生在阳极部位；

从历史上看，19世纪发掘古代埃及金字塔时，从出土文物中发现了一块很有名的、经过化学转化处理的铁片；受此启发，英国于1906年申请了磷酸盐转化处理第一个专利；以此为开端，通过磷酸盐为主要成分的化学转化处理，形成钢铁零部件防锈保护膜，持续发展了100多年；

化学转化处理的最大特点是基体的溶解析出，并且通过溶解析出达到调节基体与表面图层相互关系的功能性膜层，特别是作为涂装的基底使用的情况很多；而且在拉拔、锻造、挤压等加工时与润滑剂联用，以达到更容易进行塑性加工的目的；甚至进一步，也可用于拉丝行业；而且适用于钢铁、锌合金、铝型材、镁合金、钛、不锈钢等几乎所有的金属，从广泛应用性方面来说，化学转化处理是表面处理中最常见的处理方法；

处理液与铝型材表面润湿的方式有，铝型材浸泡在处理液中或喷淋处理液到铝型材表面，还有涂布的特殊情况；铝型材涂装制品，几乎大部分都需要进行化学转化处理；化学转化处理的种类以铬酸盐系、磷酸盐系和其他的金属盐系为主；近年来，出现了含有水溶性树脂的化学转化处理液，其树脂成分也同时在转化膜中析出，通过有机-无机的复合化以实现较高的性能；最常见的典型化学转化处理是汽车车身和零部件采用的磷酸锌系处理；

含铬化学转化处理有六价铬的铬酸盐转化膜和三价铬的铬酸盐转化膜；在铝型材材料中以铬酸盐为主要成分的六价铬酸盐化学转化处理已经应用了很长时间，从其优异的耐腐蚀性、易管理性、通用性上可以说是一种万能的化学转化处理；人们详细的研究了其耐腐蚀机理与化学转化膜的结构，阐明了这是因为六价铬具有自愈性；

即使在铝镁合金型材中六价铬的铬酸盐转化处理也是非常有效的，从较早以前就已经在飞机部件等表面处理中使用，在DOW系列、JIS中已分类标准化；其槽液由重铬酸盐、氟化物、无机酸等构成；操作环境、排水处理等给环境造成很大的负担；；其防腐蚀机理和铝型材大体相同，几乎未见类似钢铁和铝型材的研究报道；

化学转化膜主要由六价铬、三价铬和氟化镁构成，能够形成一个耐腐蚀性非常优良的表面膜；下图所示为镁合金铝型材六价铬酸盐系化学转化处理的反应公式；初期，镁合金铝型材由反应（1）、（2）开始溶解，由反应（4）~（6）形成含六价铬化合物、三价铬化学物、氟化镁的化学转化膜；

近年来，欧共体EU的废弃电子电气设备环境法规、RoHS指令对废弃电子电气设备中有害物质限制，还有为了废旧汽车回收和再循环而制定的ELV指令，形成了严格的政策，对世界的影响也很大；特别是在镁合金的情况下，正在使用的零部件很多恰好是这些法规规定的对象，如便携电子设备、汽车零部件等，规定使用六价铬的处理受到了很大程度的限制；事实上，镁合金化学转化处理时，与铝型材相比换成无铬处理进行的更早；此外，镀锌零部件和铝型材车轮等采用的三价铬盐酸处理在镁合金中应用的实例却很少；

2：镁合金铝型材无铬化学转化处理

下表列举了镁合金铝型材无铬化学转化处理的种类；无铬化学转化处理根据化学转化处理膜的成分有磷酸盐系、多种金属盐系和其他类型；通过调研文献和专利，提出了与铝型材化学转化膜相同的各种系别的转化膜体系；在这些化学转化处理中，目前商业化的主要是磷酸盐系、锆系和高锰酸系；

现在用于镁合金铝型材表面处理的无铬化学转化膜的溶液体系与用于铁系材料的相同，以磷酸盐系为主，由磷酸锰、磷酸钙-锰、磷酸钙-钒等组成；其他的也有V系、Ti/Zr系、高锰酸系等溶液体系；其中，在国内外有实际业绩的转化膜类型就是上述的磷酸钙-X系转化膜；该系的转化膜是平衡涂装基底性能和转化膜耐腐蚀性的膜层；其中特别是磷酸钙-锰转化膜作为涂装基底时，性能优异；

通过观察发现，从铝型材表层到基体分布着Ca、Mn、O和P，转化膜为非晶态，其构成磷酸钙和磷酸锰，甚至还会混入铝型材中的Al和Mg，以磷酸镁和氧化物的形式广泛存在于转化膜中；与广泛使用的磷酸锰化学转化膜相比较，磷酸钙-锰转化膜作为涂装基底的性能就是具有良好的耐碱性；