涂装前表面预处理

　　涂装前表面处理的目的是修整被涂物表面，金属材料还要清楚被涂物表面的油脂、油污、腐蚀产物、残留杂质物等，并赋予表面一定的化学、物理特性，达到增加涂漆层附着力，增加被涂物的保护性和装饰性的目的。基材种类很多，这里仅介绍最常见的金属基材表面处理。

　　金属制品在加工、储运及使用等过程中常会有锈蚀、焊渣、油污、机械污物以及旧漆膜等，根据不同情况，表面处理有多种方法，属于表面净化的有除油、除锈、除旧漆;属于化学处理的有磷化、钝化、阳极氧化、发蓝、发黑等处理，可分段处理，也可联合处理。

　　一、黑色金属的表面处理

　　1.除油

　　金属表面的油污来源主要有两种一种是在储存过程中涂上的暂时性的防护油膏另一种是在生产过程中碰到的润滑油、切削油、拉延油、抛光膏。这些油脂可分为两类;一类是能皂化的动植物油脂，如蓖麻油、牛油、羊油等;另一类是不能皂化的矿物油如凡士林等;除油可以采用机械油如手工擦刷、喷砂抛丸、火焰灼烧等，但更多的是采用化学法，即溶剂清洗、碱液清洗、乳化清洗、超声波除油等方法单独或联合进行。

　　2.除锈

　　钢铁在一般大气环境下，主要发生化学腐蚀，腐蚀产物铁锈是FeO、Fe(OH)3、Fe3O4、Fe2O3等氧化物的疏松混合物。在高温环境下，则产生高温氧化化学腐蚀，腐蚀产物氧化皮由内层FeO、中层Fe3O4和外层Fe2O3构成。除锈的方法主要有手工打磨除锈、机械除锈、喷射除锈、化学除锈。

　　3.磷化

　　用铁、锰、镁、镉的正磷酸盐处理金属表面，在表面上生成一层不溶性磷酸盐保护膜的过程称为金属的磷化处理。磷化膜可提高金属制品抗腐蚀性和绝缘性，并能作为涂料的良好底层处理剂。磷化液由磷酸、碱金属或重金属的磷酸二氢盐及氧化性促进剂组成。

　　磷化的基本原理 磷化过程包括化学与电化学反应，不同磷化体系、不同基材的磷化反应机理比较复杂。当前，磷化成膜过程主要由如下四个步骤组成：

　　第一步 酸的浸蚀使基体金属表面H+浓度降低;

　　第二步 促进剂(氧化剂)加速界面的H+浓度进一步快速降低;

　　由于促进剂氧化掉第一步反应所产生的氢原子，进一步导致金属表面的H+浓度急剧下降。同时也将溶液中的Fe2+氧化成为Fe3+。

　　第三步 磷酸根的多级离解;

　　由于金属表面的H+浓度急剧下降，导致磷酸根各级离解，最终会离解出磷酸根离子。

　　第四步 磷酸盐沉淀结晶成为磷化膜;

　　当金属表面离解出的磷酸根离子与溶液中(金属界面)的金属离子达到溶度积常数Ksp时，就会形成磷酸盐没淀，磷酸盐沉淀结晶成为磷化膜。磷酸盐沉淀与水分子一起形成磷化晶核，晶核继续长大成为磷化晶粒，无数个晶粒紧密堆集形成磷化膜。

　　4.钝化

　　钝化处理是一种采用化学方法使基体金属表面产生一层结构致密的钝形薄膜，防止金属清洗的氧化腐蚀，增加表面的涂装活性，提高底金属与涂层间的附着力的表面处理方法。一般钝化处理很少单独使用，常与磷化处理配套使用。目前钝化主要分为铬酸盐钝化和无铬钝化(锆盐类、植酸类和稀土类)，后者已经取代前者成为钝化工艺的首选。

　　5.化学综合处理

　　在同一槽综合进行除油、除锈、磷化、钝化等处理，称为化学综合处理。这种化学转换处理的工艺，可以简化工序，减少设备和作业面积，提高劳动效率，降低产品成本，改善劳动条件，便于实现自动化生产。

　　有色金属的表面处理

　　金属成分中不含铁和铁基合金的金属叫有色金属，常用的有铝、铜、锌、铅、铬、镉等及其合金和镀层。在一般环境中，因有色金属的氧化物比钢铁的氧化物有强得多的附着力和抗渗透能力，所以不需涂装保护层，但当其处于高湿、高盐、酸雾、碱性等腐蚀环境中，或因装饰需要时，也需进行涂装。

　　1.铝及其合金的表面处理

　　铝是一种比较活泼的金属，银白色，具有光泽。纯铝机械强度低，通常加入镁、铜、锌等制成合金，具有质量轻、强度大的特点，因此被广泛使用。纯铝防锈性能好，铝合金强度好，但防锈性能下降，铝及其合金表面光滑，不利于涂层附着。此外，在存储、加工过程中，会有油污和灰尘。因此必须进行表面处理。

　　(1)清除油、锈及污物 除油的方法和黑素金属的除油方法一样，但铝的耐碱性差，因此不能用强碱清洗，一般用有机溶剂除油、乳化除油或用由磷酸钠、硅酸钠配制成的弱碱性清洗液。除去表面锈蚀和污物时，不能用硬物刮擦，可以用细砂纸或研磨膏轻轻打磨表面，以免损伤原有的氧化膜。

　　(2)表面转化处理 处理新的铝及其合金表面，较好的防锈方法是氧化处理。一般有化学氧化法(酸性、碱性、磷酸-铬酸盐)和电化学氧化法。

　　2.铜及其合金的表面处理

　　铜合金的氧化和钝化可以有效地保护铜的本色，并且有较好的防腐性能。方法和铝合金相似，得到的氧化膜一般为黑色、蓝黑色、厚度为0.5~2um。

　　3.锌及其合金的表面处理

　　锌及其合金在工业上的应用主要是各种镀锌板和锌-铝合金，其表面平滑，涂抹附着不牢固。而且锌是活泼金属，易与涂料中的一些基料发生反应生成锌造，破坏锌面与涂层的结合力。

　　锌及其合金的表面处理除了进行清除油、锈及污物外，还需进行化学转化处理，主要采用磷化处理。

　　4.镁及其合金的表面处理

　　镁合金质量轻，比强度和比刚度高，是重要的航空材料之一。在超市和沿海地方，镁合金的腐蚀速率比铝合金快得多，因此除了去氧化皮、清除油、锈。污物及化学转化处理外，还需进行封闭处理，即采用柔软、耐久、耐水的树脂进行浸渍。

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