现代化学转化膜技术

前言
第1章化学转化膜技术基础1
1.1大气腐蚀概述1
1.1.1大气腐蚀的定义及分类1
1.1.2大气腐蚀的影响因素3
1.1.3大气腐蚀的机理6
1.1.4大气腐蚀的特点8
1.1.5钢的大气腐蚀8
1.1.6铜的大气腐蚀9
1.1.7铝的大气腐蚀11
1.1.8其他金属的大气腐蚀12
1.2化学转化膜概述14
1.2.1保护膜的定义14
1.2.2保护膜的形成条件15
1.2.3化学转化膜的定义16
1.2.4化学转化膜层与电镀层的区别16
1.2.5化学转化膜的分类16
1.2.6化学转化膜的处理方法及适用
范围17
1.2.7化学转化膜的防护性能及用途18
1.3常用预处理20
1.3.1清洗20
1.3.2除锈23
1.3.3表面机械整平27
1.3.4电抛光32
1.3.5化学抛光36
第2章阳极氧化膜40
2.1概述40
2.2阳极氧化原理41
2.3阳极氧化膜表面要求42
2.4阳极氧化工艺43
2.5阳极氧化设备43
2.6氟化物阳极氧化45
2.6.1氟化物阳极氧化处理工艺45
2.6.2氟化物阳极氧化后处理46
2.6.3氟化物阳极氧化处理的常见故障及
解决方法46
2.7瓷质阳极氧化47
2.8钢铁的阳极氧化48
2.8.1概述48
2.8.2钢铁工件的阳极氧化工艺流程48
2.8.3钢铁工件的阳极氧化预处理48
2.8.4钢铁阳极氧化处理49
2.8.5钢铁在铜盐电解液中的阳极
氧化49
2.9不锈钢的阳极氧化50
2.9.1概述50
2.9.2不锈钢阳极氧化工艺流程50
2.9.3不锈钢阳极氧化预处理50
2.9.4不锈钢阳极氧化处理53
2.9.5不锈钢阳极氧化后处理53
2.10铝及铝合金的阳极氧化54
2.10.1铝及铝合金阳极氧化机理54
2.10.2铝及铝合金阳极氧化膜的结构55
2.10.3铝及铝合金阳极氧化分类56
2.10.4铝及铝合金常用的阳极氧化
电解液56
2.10.5各种因素对氧化膜性能的影响56
2.10.6铝及铝合金阳极氧化工艺流程57
2.10.7铝及铝合金阳极氧化预处理57
2.10.8铝及铝合金阳极氧化处理及
后处理57
2.10.9铝及铝合金硫酸阳极氧化58
2.10.10铝及铝合金草酸阳极氧化66
2.10.11铝及铝合金磷酸阳极氧化70
2.10.12铝及铝合金铬酸阳极氧化70
2.10.13铝及铝合金瓷质阳极氧化72
2.10.14铝及铝合金硬质阳极氧化74
2.10.15铝及铝合金阳极氧化的其他
方法82
2.10.16铝及铝合金阳极氧化的应用
实例86
2.10.17铝及铝合金阳极氧化处理
存在的问题92
2.11镁合金的阳极氧化95
2.11.1概述95
2.11.2镁合金阳极氧化膜的性质97
2.11.3镁合金阳极氧化的典型方法98
2.11.4镁合金阳极氧化工艺流程102
2.11.5镁及镁合金阳极氧化预处理103
2.11.6镁及镁合金的阳极氧化处理103
2.11.7镁合金阳极氧化工艺实例106
2.12铜及铜合金的阳极氧化108
2.12.1铜及铜合金阳极氧化预处理109
2.12.2铜及铜合金阳极氧化工艺109
2.12.3铜及铜合金的阴极还原
转化膜110
2.13钛及钛合金的阳极氧化111
2.13.1钛及钛合金阳极氧化工艺111
2.13.2影响钛及钛合金阳极氧化膜的
因素112
2.13.3钛及钛合金阳极氧化膜常见
故障、产生原因及排除方法113
2.13.4不合格氧化膜的褪除113
2.14锌及锌合金的阳极氧化113
2.14.1锌及锌合金阳极氧化工艺
流程113
2.14.2锌及锌合金阳极氧化预处理113
2.14.3锌及锌合金阳极氧化114
2.15其他金属的阳极氧化115
2.15.1锡的阳极氧化115
2.15.2镍的阳极氧化115
2.15.3镍镀层的阳极氧化116
2.15.4铬的阳极氧化116
2.15.5锆的阳极氧化117
2.15.6钽的阳极氧化117
2.16钢铁与不锈钢阳极氧化应用实例117
2.16.1不锈钢食品设备的阳极氧化
处理117
2.16.2日用工业品的阳极氧化处理119
2.17有色金属阳极氧化应用实例120
2.17.1钛阳极氧化的应用120
2.17.2锌镀层阳极氧化的应用121
第3章化学氧化膜122
3.1钢铁的化学氧化122
3.1.1概述122
3.1.2钢铁碱性氧化122
3.1.3钢铁酸性氧化127
3.1.4钢铁常温无硒氧化132
3.1.5钢铁氧化膜的应用实例136
3.2不锈钢的化学氧化140
3.2.1概述140
3.2.2不锈钢化学氧化工艺流程140
3.2.3不锈钢铬酸化学氧化处理140
3.2.4不锈钢酸性氧化处理141
3.2.5不锈钢碱性氧化处理141
3.2.6不锈钢硫化物氧化处理142
3.2.7不锈钢草酸盐化学氧化处理142
3.2.8不锈钢氧化成膜后的处理142
3.2.9影响不锈钢化学氧化膜质量的
因素143
3.2.10不锈钢氧化膜的常见缺陷及
处理方法144
3.2.11不锈钢氧化膜的应用实例145
3.3铝及铝合金的化学氧化146
3.3.1概述146
3.3.2铝及铝合金化学氧化工艺流程148
3.3.3铝及铝合金水氧化处理148
3.3.4铝及铝合金铬酸盐氧化处理149
3.3.5铝及铝合金磷酸铬酸盐氧化
处理150
3.3.6铝及铝合金碱性铬酸盐氧化
处理153
3.3.7铝合金压铸件表面氧化处理154
3.3.8铝及铝合金化学氧化膜的常见
缺陷及解决方法156
3.3.9铝及铝合金化学氧化膜的应用
实例156
3.4镁合金的化学氧化158
3.4.1概述158
3.4.2镁合金化学氧化工艺流程163
3.4.3镁合金化学氧化膜的应用实例170
3.5铜及铜合金的化学氧化171
3.5.1概述171
3.5.2铜及铜合金化学氧化工艺流程176
3.5.3铜及铜合金化学氧化处理176
3.5.4铜及铜合金氧化处理中的常见
缺陷及解决方法179
3.5.5铜及铜合金氧化膜的应用实例180
3.6其他金属的化学氧化181
3.6.1锌、镉及其合金化学氧化处理181
3.6.2银的化学氧化处理188
3.6.3镍与铍的化学氧化处理190
3.6.4锡的化学氧化处理190
3.7无铬氧化处理192
3.7.1铝合金的无铬氧化处理192
3.7.2镁合金无铬氧化处理198
3.7.3锌、镉及其合金的无铬氧化
处理198
第4章微弧氧化膜200
4.1概述200
4.1.1微弧氧化机理200
4.1.2微弧氧化膜生长过程201
4.1.3微弧氧化陶瓷膜层的特点201
4.1.4微弧氧化工艺及应用202
4.1.5微弧氧化设备202
4.1.6微弧氧化技术的特点202
4.2金属的微弧氧化204
4.2.1铝及铝合金的微弧氧化204
4.2.2镁及镁合金的微弧氧化204
4.2.3钛及钛合金的微弧氧化205
第5章磷化膜206
5.1概述206
5.1.1磷化原理206
5.1.2磷化分类207
5.1.3磷化膜的主要成分208
5.1.4磷化膜的性质208
5.1.5磷化膜的用途208
5.1.6磷化膜的质量检验209
5.2常用磷化液的基本组成209
5.2.1磷化主成膜剂209
5.2.2磷化促进剂210
5.3主要磷化参数210
5.4钢铁的磷化处理211
5.4.1钢铁磷化基本工艺原则211
5.4.2钢铁磷化工艺方法211
5.4.3高温磷化212
5.4.4中温磷化212
5.4.5低温磷化213
5.4.6常温磷化213
5.4.7常温轻铁系磷化214
5.4.8二合一磷化214
5.4.9三合一磷化215
5.4.10四合一磷化215
5.4.11黑色磷化215
5.4.12浸渍磷化216
5.4.13喷淋磷化216
5.4.14浸喷组合磷化216
5.4.15刷涂磷化216
5.4.16钢铁磷化后处理217
5.5有色金属的磷化处理217
5.5.1铝及铝合金磷化217
5.5.2镁及镁合金磷化217
5.5.3锌及锌合金磷化218
5.5.4钛及钛合金磷化219
5.5.5镉磷化219
第6章钝化膜221
6.1概述221
6.1.1钝化定义222
6.1.2金属钝化理论224
6.1.3金属钝化分类227
6.1.4影响金属钝化的因素229
6.1.5金属钝化的应用233
6.2钢铁的钝化236
6.2.1钢铁的铬酸盐钝化236
6.2.2钢铁的草酸盐钝化243
6.2.3钢铁的硝酸钝化245
6.2.4钢铁钝化的应用实例246
6.3不锈钢的钝化248
6.3.1不锈钢钝化方法分类248
6.3.2不锈钢钝化工艺流程248
6.3.3不锈钢钝化后处理250
6.3.4不锈钢钝化膜的质量检测251
6.4锌及锌合金的钝化251
6.4.1锌及锌合金铬酸盐钝化251
6.4.2锌及锌合金无铬钝化259
6.4.3锌及锌合金钝化的应用实例260
6.5锌镀层的钝化263
6.5.1锌镀层的铬酸盐法钝化263
6.5.2锌镀层的无铬钝化268
6.6其他金属的钝化269
6.6.1镉的钝化269
6.6.2铜及铜合金的钝化270
6.6.3铝及铝合金的钝化273
6.6.4银及银合金的钝化274
6.6.5锡及锡合金的钝化276
第7章着色膜和染色膜279
7.1概述279
7.2钢铁的着色282
7.3不锈钢的着色285
7.3.1着色原理286
7.3.2着色工艺286
7.3.3化学氧化着色290
7.3.4低温着色290
7.3.5高温着色291
7.3.6有机物涂覆着色291
7.3.7电化学着色291
7.3.8固膜处理和封闭处理292
7.3.9不锈钢化学着色设备293
7.3.10不锈钢化学着黑色的常见故障及
纠正方法294
7.4铝及铝合金的着色和染色294
7.4.1有机染料染色294
7.4.2无机染料染色296
7.4.3消色法着色297
7.4.4套色染色297
7.4.5色浆印色298
7.4.6自然发色法298
7.4.7交流电解着色299
7.4.8直接化学着色304
7.4.9木纹着色306
7.4.10一步电解着色307
7.4.11封孔处理308
7.5铜及铜合金的着色312
7.5.1铜单质着色312
7.5.2铜合金着色314
7.5.3铜及铜合金电解着色315
7.6镍及镍合金的着色和染色315
7.6.1镍及镍合金着色315
7.6.2电泳法镍层染色316
7.6.3光亮镍染色316
7.7锌及锌合金的着色和染色317
7.7.1锌着色317
7.7.2锌合金着色318
7.7.3锌镀层着色319
7.7.4锌镀层染色321
7.8其他金属的着色和染色321
7.8.1铬着色321
7.8.2银及银合金着色322
7.8.3铍合金着色324
7.8.4镉着色324
7.8.5锡着色324
7.8.6钛及钛合金着色325
7.8.7金着色326
7.8.8钴着色327
7.8.9镁合金着色328
第8章化学转化膜层性能检测
技术329
8.1厚度测量329
8.1.1概述329
8.1.2膜厚测量方法331
8.2硬度测量333
8.2.1概述333
8.2.2显微硬度测量原理335
8.2.3显微硬度测量仪器337
8.2.4显微硬度测量试验条件339
8.2.5显微硬度的误差分析343
8.3大气腐蚀试验343
8.3.1大气环境下的腐蚀试验344
8.3.2室内加速腐蚀试验348
8.3.3重量分析法350
8.3.4形貌分析法350
8.3.5结构分析法352
8.3.6电化学分析法354
8.4耐蚀性试验356
8.4.1钢铁化学转化膜的耐蚀性试验356
8.4.2有色金属化学转化膜的耐蚀性
试验357
8.5耐磨性试验358
8.5.1钢铁氧化膜的耐磨性试验358
8.5.2有色金属氧化膜的耐磨性试验359
第9章化学转化膜新技术360
9.1绿色磷化技术360
9.2硅烷化处理技术360
9.2.1成膜机理360
9.2.2工艺流程及优缺点361
9.2.3工业现状和发展方向361
9.3锆盐陶化技术361
9.3.1成膜机理361
9.3.2工艺流程及优缺点362
9.3.3工业现状和发展方向362
9.4锡酸盐转化膜技术362
9.5钛锆盐转化膜技术363
9.6钼酸盐转化膜技术363
9.7锂酸盐转化膜技术364
9.8钒酸盐转化膜技术364
9.9氟锆酸盐转化膜技术364
9.10钴酸盐转化膜技术365
9.11硅酸盐钨酸盐转化膜技术366
9.12植酸转化膜技术366
9.13单宁酸转化膜技术367
9.14生化膜技术367
9.15双色阳极氧化367
参考文献368