一、磷化處理與矽烷處理簡介
1、磷化處理
所謂磷化處理,就是金屬表麵與磷化液接觸發生化學反應,在金屬表麵生成穩定的不溶性的無機化合物膜層的化學處理方法,所生成的膜被稱為磷化膜。磷化膜的作用:
1.1在充分脫脂的基礎上能提供清潔、均一、無油的表麵。
1.2由於物理與化學作用,增強曲軸本身的耐磨性。
2、矽烷處理
矽烷化處理是以有機矽烷為主要原料對金屬或非金屬材料進行表麵處理的過程。是利用氟鋯酸與矽烷的水解反應,在金屬表麵形成一種由氧化鋯(ZrO2)和氧化矽(SiO2)組成的三維網狀化合物,該化合物在被處理的金屬物表麵起到耐腐蝕並增加附著力的作用。
二、磷化處理與矽烷處理比對
1、工藝流程
1.1磷化工藝流程
磷化的加工工藝流程:脫脂→水洗→新水洗→表調→磷化→水洗→水洗→純水洗,共8道工序。
1.2矽烷工藝流程
矽烷的加工工藝流程:脫脂→水洗→新水洗→表調→矽烷→水洗→水洗→純水洗,共7道工序。
2、工藝技術
3、皮膜組成對比
4、原子力2D圖
三、磷化處理與矽烷處理的優劣勢分析
磷化反應機理可大致分為酸蝕反應和磷化反應。其中磷化反應可簡單定義為:壓縮機金屬表麵與磷化液中的磷酸鹽反應,最終以磷酸鋅的形式在被處理物表麵結晶,形成保護膜的化學過程。在整個反應過程中,由於溶解下來的金屬離子被氧化,所以會產生大量沉澱。沉澱的產生是伴隨磷化反應過程同步生成的,因此,無法消除。最終大量的沉澱沉積在槽體內,覆蓋在加熱管路表麵,導致磷化槽溫度升高緩慢,磷化液溫度控製異常,大量蒸汽損失產生浪費。
矽烷化處理與傳統磷化相比具有以下多個優點:無有害重金屬離子,不含磷,無需加溫。矽烷處理過程不產生沉渣,處理時間短,控製簡便。處理步驟少,可省去表調工序,槽液可重複使用。有效提高漆液對基材的附著力。
矽烷前處理與磷化前處理比較,缺少表調工序,其他工藝流程不變。
采用矽烷處理的加工方式,不需要更改設備及管路,完全可借用原有磷化設備。切換時,隻需要徹底清理槽體、噴嘴及管路即可。
四、矽烷工藝的優點
矽烷工藝在設備和節能方麵的優點
可節省熱能
高質量的磷化工藝需要加熱係統,溫度在35℃-55℃;
無磷化成 工藝一般在室溫下運行,無需加熱,因此可省卻加熱係統,熱能節約的費用十分可觀
可節約電能
無需表調、鈍化及除渣係統的設備(視情況而定),因此泵的數量可減少,除渣係統可停用
工藝時間由3分鍾縮短到1-2分鍾,連續生產時磷化槽可縮小近一倍
槽液循環量降低,循環次數可由每小時3次降到1-2次,因此循環泵的功率隻需要原來的1/4左右
通常情況下泵的減少和功率減小所節約的電費相當於使用原磷化產品費用的70%。
矽烷工藝在環保方麵的優點
不含磷、鎳、鉻和鋅等
對磷、氮和鎳、鉻等重金屬的排放麵臨越來越嚴格的限製
廢水處理的要求越來越高,處理成本也呈上升趨勢
鋅、鎳、鉻等的礦產資源越來越少
不需要使用促進劑
磷化工藝一般使用亞硝酸鈉促進劑,亞硝酸鈉被證明是一種致癌物質
幾乎無渣
渣產出量小於0.1g/m2,而鋅係磷化一般產渣量在1-5gm2
省卻了定期使用化學品清理磷化渣的壓力
不需處理磷化渣
廢水排放量明顯下降
無磷化成工藝比磷化工藝耗水量低
廢水量少(主要來自脫脂),減輕了廢水處理的壓力
廢水處理更容易,處理設備和占地更少
無磷化成工藝在維護方麵的優點
工藝縮短,減少維護量
不再需要維護表調、鈍化等步驟
不再頻繁的需要花費人力物力定期清理磷化槽、管路、噴嘴和後水洗等下遊槽壁上的有害汙垢
減少了停產維護時間,提高了生產效率
槽液控製更簡便
不再需要檢測表調濃度以及促進劑等,檢驗項目簡單,節省了測試費用和人工
消耗量低
處理時間短,可提高產量
因為使用無磷化成工藝處理需要的時間短,所以可以通過提高線速度來提高產量,當然這也取決於脫脂的性能。
無磷化成工藝在新線投資方麵的優點
減少投資額和廠房麵積
由於工藝縮短,可減少表調槽及部分泵的投資
由於幾乎無渣,可減少除渣係統和磷化備槽的投資
由於室溫操作,可減少熱交換器的投資
由於循環量減少,可降低循環泵的功率
由於廢水處理簡化,可減少部分廢水處理設備的投資
由於工藝縮短,可減少廠房麵積或更合理的布局。