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引言
為了提高噴涂型材的附著性和耐蝕性，鋁型材噴涂前必須經(jīng)過表面預(yù)處理，由于鉻酸鹽處理技術(shù)其化學(xué)轉(zhuǎn)化膜具有優(yōu)異的耐蝕性能和良好的自修復(fù)能力以及與涂層良好的附著兼容性，生產(chǎn)操作及工藝控制比較簡(jiǎn)易，因此，大多數(shù)鋁型材廠都采用鉻酸鹽表面處理技術(shù)。但隨著環(huán)境問題越來嚴(yán)峻，國內(nèi)外許多地方政府考慮到傳統(tǒng)的六價(jià)鉻及三價(jià)鉻對(duì)環(huán)境的危害性，以及治理和監(jiān)管的困難，紛紛出臺(tái)了嚴(yán)格限制采用傳統(tǒng)的含鉻鈍化工藝的環(huán)境政策。
因此，無鉻化表面處理技術(shù)在鋁型材企業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用是必然趨勢(shì)，國內(nèi)外都在致力于無鉻化技術(shù)方面的研究，目前應(yīng)用的無鉻化工藝主要有Zr-Ti系無鉻鈍化、硅烷處理、稀土金屬鈍化以及陽極氧化處理等[1]。但由于研究方向各異、研究實(shí)力參差不齊，無鉻鈍化工藝技術(shù)良莠不齊，加上應(yīng)用企業(yè)管理控制水平差異，企業(yè)在采用無鉻化表面處理技術(shù)時(shí)常遇到批量性脫涂等質(zhì)量事故及客戶投訴退貨，不僅給企業(yè)造成了經(jīng)濟(jì)損失，而且影響公司的信譽(yù)度，導(dǎo)致了企業(yè)在使用無鉻化處理技術(shù)有疑慮或失去信心。在此，本文將近5年的Zr-Ti系無鉻化鈍化工藝的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)與大家分享。
一、Zr-Ti系無鉻化化學(xué)反應(yīng)機(jī)理
1.1 無鉻鈍化膜結(jié)構(gòu)
1.2 鈍化原理及化學(xué)成分
在無鉻鈍化液中存在無機(jī)和有機(jī)兩相，無機(jī)物通過與基底的反應(yīng)形成氟鋁絡(luò)合物，并且在金屬表面的液層中形成膠體熱力學(xué)不穩(wěn)定相，在反應(yīng)中一旦出現(xiàn)熱力學(xué)不平衡因素時(shí)，便促使反應(yīng)向產(chǎn)物一方進(jìn)行，最終再次建立動(dòng)力學(xué)平衡，從而在金屬表面迅速沉積一層納米陶瓷，納米陶瓷結(jié)構(gòu)示意圖及化學(xué)成分如下圖所示。產(chǎn)物中包括鋁氟化物、鋯、鈦與鋁的氧化（詞條“氧化”由行業(yè)大百科提供）物及其氫氧化物等等，同時(shí)反應(yīng)溶液中的有機(jī)物也同時(shí)發(fā)揮其雜化作用，與納米陶瓷協(xié)同沉積對(duì)金屬基底進(jìn)行保護(hù)。在此反應(yīng)中形成的鈍化膜均勻、耐蝕性強(qiáng)，而且由于雜化作用，與金屬基底和有機(jī)涂層形成了優(yōu)異的結(jié)合力。
二、立式瀑布前處理噴涂生產(chǎn)線的工藝流程及各工序注意事項(xiàng)
2.1 立式噴涂生產(chǎn)線的工藝流程
2.2 各工序注意事項(xiàng)
1)上架：前處理脫脂無法去除的油污或臟物應(yīng)進(jìn)行打磨或用乙醇、丙酮、乙二醇等溶劑進(jìn)行清除。
2)水洗：上架后先經(jīng)過一道水洗槽，目的是減少型材的灰塵帶入脫脂槽，防止脫脂槽受到污染，減少其更換次數(shù)。
3)脫脂：
① 脫脂干凈與否對(duì)無鉻鈍化膜質(zhì)量好壞起到至關(guān)重要的作用，正常生產(chǎn)時(shí)預(yù)脫脂槽的槽液比脫脂槽更臟，預(yù)脫脂槽主要作用是除去型材表面的油污，而脫脂槽主要是對(duì)型材進(jìn)一步腐蝕，提高型材的刻蝕量，歐洲Qualicoat標(biāo)準(zhǔn)對(duì)前處理刻蝕量要求大于1g/m2(海邊建筑使用前處理刻蝕量大于2g/m2)，刻蝕量的大小由鏈速(脫脂時(shí)間)、槽液溫度、游離酸濃度、F-電位及Al3+濃度決定。
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