向可友,楊曉波,肖革,藍(lán)玉良,曹瑞,劉慧叢,朱立群
(1.珠海市瑪斯特五金塑膠制品有限公司,廣東 廣州 510000;2.中國(guó)空間技術(shù)研究院宇航物資保障事業(yè)部,北京 100000;3.北京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,北京 100000)
日常生活、工作中常見(jiàn)的鋼、銅、鋅、鋁及其合金材料等金屬制品通常要進(jìn)行表面化學(xué)轉(zhuǎn)化處理,以提高它們的表面耐腐蝕、裝飾、耐候等性能。另外,化學(xué)轉(zhuǎn)化處理獲得的表面還可以作為金屬零件涂覆有機(jī)涂層的中間層,以提高零件與涂層的結(jié)合強(qiáng)度。與沒(méi)有化學(xué)轉(zhuǎn)化膜而直接涂覆有機(jī)涂層的金屬零件相比,在同樣的服役自然環(huán)境中,在化學(xué)轉(zhuǎn)化膜底層上涂覆有機(jī)涂層的金屬零部件的耐腐蝕性能要提高好幾倍[1-3]。
金屬零部件表面化學(xué)轉(zhuǎn)化是用化學(xué)方法,通過(guò)零件表面的化學(xué)反應(yīng),形成溶解度低的阻擋層或具有緩蝕性能的化合物膜層(如磷化膜、鈍化膜、氧化膜等)。根據(jù)化學(xué)轉(zhuǎn)化溶液的化學(xué)成分不同,反應(yīng)也不同,在零件表面獲得的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜厚度從幾十納米到幾微米,膜層外觀、致密程度、與后續(xù)有機(jī)涂層的結(jié)合力、耐腐蝕性能等也有差異。常見(jiàn)的金屬零部件表面化學(xué)轉(zhuǎn)化工藝有鋼鐵磷化、鋁合金化學(xué)氧化、銅合金鈍化與氧化、鋅及鋅合金鈍化、不銹鋼鈍化與氧化磷化、銀及銀合金鈍化、鈦合金化學(xué)氧化等等,都有大量的研究報(bào)道[4-6]。
實(shí)際上,金屬化學(xué)轉(zhuǎn)化溶液中成分元素的影響與不同材料表面特性有關(guān),會(huì)影響到化學(xué)轉(zhuǎn)化膜層的厚度、微觀結(jié)構(gòu)、致密性、耐腐蝕性能、外觀色澤等。研究轉(zhuǎn)化元素成分的影響就顯得非常重要。本文從金屬材料制備的產(chǎn)品零件表面化學(xué)轉(zhuǎn)化過(guò)程中用到的幾種化學(xué)元素說(shuō)起,尤其是探討了除鉻、磷元素外的一些表面化學(xué)轉(zhuǎn)化處理工藝,討論這些元素成分在不同金屬零件表面形成轉(zhuǎn)化膜層的作用及特點(diǎn),為金屬零部件研發(fā)新的環(huán)保型化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)提供參考。
鋼鐵零部件多是在磷化溶液里進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化處理,形成一層不溶的磷酸鹽保護(hù)膜,從而提高鋼鐵零件耐蝕性以及后續(xù)有機(jī)涂層的附著力。另外,鋼鐵表面的磷化膜還具有好的潤(rùn)滑性減摩作用及電絕緣性,常用于汽車、輪船、機(jī)械制造、航空航天和家用電器等領(lǐng)域[7-8]。
鋼鐵零件磷化按成膜體系分鋅、鋅鈣、鋅錳、錳、鐵、輕鐵等體系,按用途分則有防護(hù)-裝飾底層、防腐蝕底層、冷加工潤(rùn)滑用磷化層、電絕緣用磷化層、電泳底層等。
不管哪種類型的鋼鐵磷化液,都離不開(kāi)溶液中的磷元素參與反應(yīng)。一般除磷外,還有其他元素或混合物成分的協(xié)同作用(如亞硝酸根等)。磷化反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是在鋼鐵表面形成磷酸鹽結(jié)晶沉淀,當(dāng)離解出的離子與溶液中其他離子(如Zn2+、Mn2+、Fe2+等)的濃度積大于相應(yīng)磷酸鹽的溶度積常數(shù)時(shí),就會(huì)在金屬零件表面形成磷酸鹽沉淀膜層,典型的化學(xué)反應(yīng)如式(1)和式(2)所示。
除了鋼鐵磷化外,最近有人成功采用磷化學(xué)轉(zhuǎn)化法對(duì)燒結(jié)Nd-Fe-B磁體進(jìn)行防腐蝕處理,并且獲得了高的耐腐蝕性能[9]。
當(dāng)然,磷化處理產(chǎn)生的廢水中有磷元素,排放后會(huì)影響水環(huán)境的治理,因?yàn)榱资且鹚w富營(yíng)養(yǎng)的根源,水體富營(yíng)養(yǎng)化可以降低水中的溶解氧,導(dǎo)致水質(zhì)惡化。所以,研究人員研發(fā)了無(wú)磷的鋼鐵零件前處理工藝,如陶化、硅烷預(yù)處理等[10-15]。但由于工藝的成熟度、表面防銹性能等問(wèn)題,這些無(wú)磷化學(xué)轉(zhuǎn)化處理工藝基本還停留在試用階段,需要有針對(duì)性地進(jìn)一步開(kāi)展工作。
在銅及銅合金、鋅及鋅合金、鋁及鋁合金、銀及銀合金、鎂及鎂合金等零件表面進(jìn)行化學(xué)鈍化處理,是為了提高這些金屬零件的耐腐蝕、抗氧化、抗變色等性能。鈍化工藝多是在含鉻元素成分(尤其是鉻酸鹽)的溶液中進(jìn)行,不但工藝穩(wěn)定,獲得的鈍化膜層耐蝕性好,而且當(dāng)零件表面膜層稍微破損劃傷時(shí),膜層中的六價(jià)鉻會(huì)再次形成鈍化膜,就是常說(shuō)的自修復(fù)作用,從而保證零件表面的高耐腐蝕性能,更重要的是適用于含鉻鈍化的金屬材料廣泛,所以含鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化處理工藝應(yīng)用很廣。
但是,含鉻元素的鈍化工藝廢水中存在六價(jià)鉻,會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境。因此,更環(huán)保的無(wú)鉻化學(xué)鈍化方法得到了人們的高度重視,一些無(wú)鉻鍍鋅層鈍化工藝以及環(huán)保無(wú)機(jī)-有機(jī)復(fù)合鈍化處理技術(shù)得到了研究與應(yīng)用。然而目前只有鋅鍍層表面的三價(jià)鉻鈍化工藝在工程上代替六價(jià)鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化取得了很好的效果,三價(jià)鉻的毒性只有六價(jià)鉻的1%[16-18]。
當(dāng)然,大部分無(wú)鉻化學(xué)鈍化處理工藝的穩(wěn)定性及膜層性能與六價(jià)鉻鈍化相比仍然有差距,而且要針對(duì)不同的金屬材質(zhì),研發(fā)適宜的環(huán)保型無(wú)鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化工藝。
鉬和鉻元素同屬VIA族,鉬酸鹽在中性溶液中對(duì)金屬有一定的緩蝕作用,可用作鋅、鎂合金等零件的緩蝕劑和鈍化劑。一般鉬酸鹽轉(zhuǎn)化液呈酸性,在金屬表面會(huì)發(fā)生微陽(yáng)極溶解,氫在微陰極析出,零件浸在其中會(huì)引發(fā)鉬酸根還原,形成一層由鉬化合物構(gòu)成的膜層[19-21]。但膜層的脫水與應(yīng)力釋放使得這種鉬酸鹽鈍化膜易出現(xiàn)微裂紋,導(dǎo)致其防護(hù)性能變差。鉬酸鹽可以與多種元素復(fù)合,通過(guò)協(xié)同緩蝕作用來(lái)提高防護(hù)性能。如用磷鉬雜多酸為主要成分的鈍化液對(duì)鍍鋅零件進(jìn)行鈍化處理,可以提高其表面耐腐蝕性能。也可以用氟化鋯與鉬酸鹽組合,加入適量添加劑,這樣對(duì)鍍鋅層鈍化得到的鈍化膜為彩虹色,耐腐蝕性能較好。還有就是用少量的鉬酸銨和鉬酸鋁對(duì)鍍鋅鋼板進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化處理,得到的鈍化膜外層是鉬的氧化物,內(nèi)層是鋁的氧化物,鋁和鉬的質(zhì)量比為1∶4,鹽水浸泡腐蝕實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)這種雙層鈍化膜的耐蝕性比單層鉬酸鹽膜要好。
總的來(lái)說(shuō),單一鉬酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化處理得到的轉(zhuǎn)化膜對(duì)零件的防護(hù)效果很難達(dá)到含鉻轉(zhuǎn)化的效果,與其他元素協(xié)同作用進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化才有望獲得與傳統(tǒng)鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜相當(dāng)?shù)男阅?。但這種復(fù)合溶液的成分相對(duì)復(fù)雜,成分的控制與補(bǔ)充、穩(wěn)定性等方面都需要進(jìn)一步驗(yàn)證才能實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用。
錫是一種有銀白色光澤的低熔點(diǎn)金屬元素,二價(jià)或四價(jià)的錫酸鹽可用于不同金屬零件的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理,鎂合金用錫酸鹽、鋅酸鹽、鋁等共同構(gòu)成的溶液處理后得到的轉(zhuǎn)化膜[22]由晶態(tài)MgSnO構(gòu)成,還有少量MgSnO3。從膜層的微觀結(jié)構(gòu)來(lái)看,鎂合金零件上的錫酸鹽轉(zhuǎn)化膜由兩層構(gòu)成,底層是多孔結(jié)構(gòu),鋁含量高,表層為鎂與錫的氧化物,這種錫酸鹽轉(zhuǎn)化處理用于鎂合金零件有機(jī)涂層的前處理,既可以提高鎂合金與有機(jī)涂層的結(jié)合力,也可以提高鎂合金零件的耐腐蝕等性能。
實(shí)際上,一些錫酸鹽處理與化學(xué)浸錫比較類似,將某些電子行業(yè)用的銅零件浸在錫酸鹽溶液中進(jìn)行化學(xué)置換處理,通過(guò)錫的置換,可在其表面獲得結(jié)合力優(yōu)良的浸錫層,從而控制這種浸錫層在使用過(guò)程中由環(huán)境濕度等引起的晶須問(wèn)題[23]。當(dāng)然,如何保持溶液穩(wěn)定性等方面還需要大量的研究工作。
錫元素?zé)o毒,且在很多金屬(如鎂、鋁、鋅、鐵)零件的表面都可以置換得到錫層,再利用置換溶液中其他化學(xué)成分的協(xié)同作用,可以保證置換錫層的結(jié)合強(qiáng)度。由于錫的特性非常明顯,還可能帶來(lái)一些新的功能,因此這種浸錫化學(xué)轉(zhuǎn)化對(duì)電子鍍錫產(chǎn)品非常有意義,建議表面處理技術(shù)人員不妨深入研究金屬零件的浸錫化學(xué)轉(zhuǎn)化工藝,拓展其在其他方面的應(yīng)用。
鎢與鉻、鉬同族,作為金屬材料的緩蝕劑與鉬酸鹽有相似的特性,可用于鋅、鋁合金零件的表面化學(xué)轉(zhuǎn)化。與鉬酸鹽轉(zhuǎn)化膜類似,膜的耐蝕性要比鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜差。對(duì)鋅鍍層的鎢酸鹽化學(xué)鈍化來(lái)說(shuō),溶液中除鎢元素成分外,添加磷酸鹽、檸檬酸以及其他成分,才能在零件表面獲得好的鈍化膜。鍍錫板用鎢酸鹽鈍化工藝[24]以及鍍鋅板用丙烯酸樹(shù)脂與鎢酸鹽復(fù)合鈍化工藝[25]都在抗氧化性、耐蝕性等方面表現(xiàn)突出。
實(shí)際上鎢酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)還處于研發(fā)階段,因?yàn)檫@種化學(xué)轉(zhuǎn)化工藝的穩(wěn)定性、成熟度以及膜層的耐腐蝕性能等方面還有問(wèn)題,而且這種化學(xué)轉(zhuǎn)化膜層存在的微裂紋需要克服。對(duì)存在微裂紋的膜層進(jìn)行補(bǔ)充封閉有利于提高防護(hù)性能,但工藝控制麻煩一些。
鋯在元素周期表中排第40位,屬過(guò)渡金屬元素,有+2、+3和+4價(jià),在鋁合金零件表面進(jìn)行鋯基無(wú)鉻化學(xué)鈍化是一個(gè)研究方向[26-29]。一般溶液中除鋯之外還有氟元素(如H2ZrF6),所得轉(zhuǎn)化膜的主要成分為ZrO2等氧化物。
鋯鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理的主要材料為氟鋯酸(H2ZrF6)和鋯鹽,它們與金屬基材直接反應(yīng),生成的ZrO2膜層覆蓋在鋼鐵基材表面,從而起到防腐蝕作用。實(shí)際上氟鋯酸鹽還需要與促進(jìn)劑(如極少量的助劑(如極少量的OP類表面活性劑)等成分配合。在氟鋯酸鹽鈍化液中,鋼鐵零件表面發(fā)生腐蝕溶解,陰極區(qū)發(fā)生析氫反應(yīng)使得表面與轉(zhuǎn)化液界面附近的pH升高,并在促進(jìn)劑成分的作用下使含氟鋯酸鹽溶解而形成溶膠[30-32],隨著化學(xué)轉(zhuǎn)化反應(yīng)的進(jìn)行,溶膠結(jié)構(gòu)的交聯(lián)密度逐漸增大,不斷凝聚生長(zhǎng),最終在零件表面形成連續(xù)致密的ZrO2納米陶瓷防護(hù)膜[33]。
實(shí)際上,氟鋯酸鹽轉(zhuǎn)化膜層不太適合在惡劣的腐蝕環(huán)境中應(yīng)用,因?yàn)槠浞雷o(hù)性能不強(qiáng),不能提供有效的保護(hù)。如果在鋯基化學(xué)轉(zhuǎn)化液中添加一些高分子化合物成分,形成無(wú)機(jī)-有機(jī)復(fù)合轉(zhuǎn)化膜層,就可以提高零件表面的耐腐蝕性能[26-29]。當(dāng)然,加入的高分子物質(zhì)的優(yōu)選需要大量的實(shí)驗(yàn)研究。
有人將鉬酸鹽與鋯酸鹽成分結(jié)合,用于鍍鋅層的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理,雖然得到的轉(zhuǎn)化膜層在耐腐蝕性能方面有所提高,但需要加入一定量的促進(jìn)劑才能達(dá)到好的效果。再有,氟鋯酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化溶液中的氟元素勢(shì)必會(huì)造成清洗廢水中含有氟元素,而這類含氟廢水的處理非常麻煩,增加了處理成本。
早在20世紀(jì)八九十年代就有學(xué)者在鍍鋅層上進(jìn)行鈦鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化處理。鍍鋅層浸在含鈦鹽的化學(xué)鈍化液中,鋅鍍層/鈍化溶液界面處會(huì)發(fā)生鋅的溶解和H+的去極化,界面附近的H+不斷被消耗,局部pH升高,致使溶液中的鈦鹽水解,于是在鍍鋅層表面形成難溶于水的二氧化鈦水合物膠體沉淀[Ti(OH)4·2H2O]膜層,經(jīng)干燥脫水后就得到了具有復(fù)雜組成和結(jié)構(gòu)的鈍化膜。研究發(fā)現(xiàn),鍍鋅層表面的鈦鹽鈍化膜主要由Zn、O、Ti等元素組成,其中鈦元素可能以不同的價(jià)態(tài)存在,而隨著各組分比例的變化,膜層呈現(xiàn)出不同的顏色。需要注意的是,鈦鹽鈍化膜盡管有彩色、藍(lán)色等色澤,但是易形成微裂紋,耐腐蝕性能很難達(dá)到鉻酸鹽鈍化的效果[34-37]。
將酸性硅溶膠、硅烷等分別混入鈦鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化液中,可以令鍍鋅表面鈦鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜層的耐腐蝕性能提高,但是轉(zhuǎn)化工藝的控制較嚴(yán),如果參數(shù)控制不當(dāng),轉(zhuǎn)化膜層中的有機(jī)成分會(huì)發(fā)生變化,導(dǎo)致膜層的耐腐蝕性能下降。
鈦鹽的成膜機(jī)理與鉬酸鹽的成膜機(jī)理類似,即反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化鈦化合物膠體粒子以及氫氧化鋅都有可能吸附于鍍鋅層表面沉積,從而形成良好的防護(hù)膜層。
鍍鋅進(jìn)行單純鈦鹽鈍化很難獲得高的耐腐蝕性能,所以在鈦鹽鈍化后再進(jìn)行封閉處理(如硅氧烷納米封閉等)不失為一種好辦法,可使鈦鹽鈍化膜表面的微裂紋等缺陷得以填充,進(jìn)一步提升表面的耐腐蝕性能,還可以改善零件表面的焊接、減摩等性能,同時(shí)保持表面的導(dǎo)電性和色澤不變。
實(shí)際上,不能指望用一種方式就能達(dá)到鉻酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化的效果,而在鍍鋅、鍍鋅鎳合金表面采用鈍化與封閉相結(jié)合的復(fù)合方式[38-39],就能很好地代替鉻酸鹽鈍化工藝。一些國(guó)外表面處理公司推出的鍍鋅鈍化加封閉技術(shù)在珠?,斔固毓镜碾婂冧\、鋅鎳合金汽車零件上得到了應(yīng)用,實(shí)踐證明這種復(fù)合工藝在操作上沒(méi)有感覺(jué)到很麻煩,且電鍍零件的耐腐蝕性能、外觀質(zhì)量等都得到了大幅度提高。
硅元素在周期表第三周期,有無(wú)定形硅和晶體硅兩種同素異形體。硅元素最外層的4個(gè)價(jià)電子讓硅原子處于亞穩(wěn)結(jié)構(gòu),相互間以共價(jià)鍵結(jié)合,具有很高的熔點(diǎn)和密度,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。
鍍鋅、鋁合金零件等可以進(jìn)行硅酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化處理[40-42],其轉(zhuǎn)化溶液的穩(wěn)定性比較好、使用方便、環(huán)保,但所得膜層的耐腐蝕性能也很難達(dá)到鉻酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化的水平。
為增強(qiáng)硅酸鹽轉(zhuǎn)化膜層的耐蝕性,往往要在溶液中加入一些促進(jìn)劑,如氨基三甲叉膦酸(ATMP)、硫脲等,以提高轉(zhuǎn)化膜層的耐腐蝕性能。采用硅溶膠改性水性丙烯酸樹(shù)脂對(duì)鍍鋅三價(jià)鉻鈍化膜進(jìn)行封閉也會(huì)有很好的效果[43],但這些成分的加入使溶液的維護(hù)與調(diào)整,甚至溶液的穩(wěn)定性都受到了影響。
關(guān)于鍍鋅表面硅酸鹽轉(zhuǎn)化膜層的防腐蝕機(jī)理[43],通常認(rèn)為是內(nèi)部帶負(fù)電荷的或SiO2膠團(tuán)與帶正電荷的Zn2+發(fā)生配位而在零件表面形成保護(hù)膜。還有人認(rèn)為,鍍鋅零件硅酸鹽轉(zhuǎn)化膜的主要成分為Zn(OH)2及少量的硅酸化合物,可以抑制腐蝕過(guò)程中的陰極和陽(yáng)極反應(yīng),從而提高耐腐蝕性能。當(dāng)然,這種防腐蝕機(jī)理還需要深入的研究。
在20世紀(jì)80年代,人們就發(fā)現(xiàn)稀土金屬鹽對(duì)鋁合金有緩蝕作用,提出用稀土鹽代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鉻酸鹽進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理。后來(lái)擴(kuò)大了稀土鹽轉(zhuǎn)化溶液的種類(鈰、鑭、釔等),并且除鋁合金外,在鋅、鎂、錫、銅或其合金以及碳鋼、不銹鋼等多種金屬零件上都可以進(jìn)行稀土鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化處理,得到的表面轉(zhuǎn)化膜層具有一定的防腐蝕效果[44-48]。
關(guān)于金屬零件表面稀土鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化成膜的過(guò)程,一般認(rèn)為是:當(dāng)零件置于含稀土鹽的化學(xué)轉(zhuǎn)化液中時(shí),微陽(yáng)極區(qū)發(fā)生氧化溶解,微陰極區(qū)發(fā)生O2或H+的還原,分別如式(3)和式(4)所示。
這些還原反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致微陰極區(qū)OH-離子增多,pH升高,表面pH達(dá)到一定值后,溶液中的稀土離子會(huì)發(fā)生水解,生成不溶性的氫氧化物或水合氧化物,覆于零件表面成膜,并隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng),膜層逐漸增厚,最終在金屬表面形成厚為0.1 ~ 0.5 μm的稀土轉(zhuǎn)化膜。在鍍鋅鋼板上進(jìn)行鈰鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化所獲得的轉(zhuǎn)化膜層在3.5% NaCl溶液中表現(xiàn)出好的耐蝕性[49]。陸岑等人[50]將Ce(NO3)3和Na2MoO4復(fù)合,在堿性條件下對(duì)6063鋁合金進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化處理,所得Ce-Mo轉(zhuǎn)化膜呈墨綠色,主要由Al、Ce和Mo的氧化物組成,均勻、致密,耐腐蝕性能優(yōu)良。
利用化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)可以在鎂合金表面制備出稀土鈰鹽轉(zhuǎn)化膜,鈰鹽的濃度、添加劑、轉(zhuǎn)化時(shí)間等對(duì)鎂合金轉(zhuǎn)化膜的微觀形貌、成分和耐蝕性能都有影響[51],所得到的鈰鹽轉(zhuǎn)化膜呈金黃色,由Mg、Ce、O等元素構(gòu)成,耐腐蝕性能得到了明顯提高。
但是上述轉(zhuǎn)化工藝還只是停留在研究階段,真正應(yīng)用的不是很多。建議利用稀土元素的一些專有特性,與其他表面化學(xué)轉(zhuǎn)化元素的價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)變之間的協(xié)同作用,就有可能在鋅、錫、銀、鋅鎳合金、銅合金等鍍層的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理中獲得好的應(yīng)用效果。如筆者所在公司在鍍錫、鍍銀層表面進(jìn)行“稀土鹽+有機(jī)酸+硅酸鹽”的化學(xué)鈍化處理,產(chǎn)品的耐腐蝕、抗氧化變色等性能與傳統(tǒng)的鉻酸鹽鈍化效果相當(dāng),但是化學(xué)轉(zhuǎn)化溶液的成分多了,工藝控制要麻煩一些。
在與日系、美系、德系等國(guó)際著名汽車廠商合作的過(guò)程中,他們除了要求進(jìn)一步提高汽車電鍍零件的耐腐蝕性能外,還提出了在鍍層表面經(jīng)過(guò)化學(xué)轉(zhuǎn)化處理后的其他性能要求,如表面導(dǎo)電、可焊接、金屬本色透明外觀、表面低摩擦因數(shù)、耐指紋等性能,以滿足新能源汽車、汽車輕量化等新的功能需求[52-53]。
近年來(lái)研發(fā)的無(wú)鉻、無(wú)磷化學(xué)轉(zhuǎn)化處理技術(shù)的溶液成分相對(duì)復(fù)雜,且大部分只對(duì)某種金屬零件起轉(zhuǎn)化作用。因此,需要根據(jù)不同金屬的表面特性有針對(duì)性地開(kāi)展化學(xué)轉(zhuǎn)化液的研發(fā),關(guān)注金屬元素與非金屬元素等多種元素的協(xié)同復(fù)合作用,開(kāi)展有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合、有機(jī)酸復(fù)合等新的化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)的研究,在不同的金屬零件上實(shí)現(xiàn)無(wú)鉻、無(wú)磷環(huán)保型化學(xué)轉(zhuǎn)化處理技術(shù)的應(yīng)用。
隨著汽車、航空航天、電子信息等行業(yè)的不斷進(jìn)步,金屬轉(zhuǎn)化膜層除了有高耐腐蝕性能的要求外,還要關(guān)注轉(zhuǎn)化后的封閉處理技術(shù),以及這些行業(yè)對(duì)化學(xué)轉(zhuǎn)化處理表面的其他功能需求。