第9教学单元金属表面转化膜技术1--概述2.doc

冶金与建筑工程系 教 案第 9 教学单元课 题：金属表面转化膜技术1概述教学目标知识目标了解表面转化膜技术的含义、分类及应用能力目标熟悉表面转化膜工艺职业素质目标爱岗敬业 诚实守信 技能过硬 自主创新教学重点表面转化膜的应用教学难点表面转化膜的应用辅助教学手段采用实物、标本、模型、图表、幻灯和录像等手段教学准备准备教学目标、准备学生情况、准备教学材料、准备教学心理、准备教学过程、准备教学评价授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日教 学 进 程教学方法及时间分配复习提问：以一种实验钢为载体，采用任务教学法、案例教学法、引导文教学法、现场教学法，通过教师讲解、示范，引导学生学习。2学时导 言：新课内容:一、含义金属表面 转化膜技术就是使金属与特定的腐蚀液相接触，通过化学或电化学手段，使金属表面形成一层稳定的、致密的、附着良好的化合物膜，这种通过化学或电化学处理所生成的膜层称为化学转化膜。化学转化膜几乎在所有的金属表面都能生成，目前工业上应用较多的是铁、铝、锌。由于化学转化膜是金属基体直接参与成膜反应而成的，因而膜与基体的结合力比电镀层和化学镀层这些外加膜层大得多。成膜的典型反应可用下式表示：式中，M为参加反应的金属或镀层金属；A为介质中的阴离子 二、表面转化膜的分类表面转化膜几乎可以在所有的金属表面生成。按主要组成物的类型，金属表面转化膜分为氧化物膜（氧化）、磷酸盐膜、（磷化）铬酸盐膜（钝化）和草酸盐膜等；按转化过程中是否存在外加电流，分为化学转化膜和电化学转化膜两类，后者常称为阳极转化膜。根据形成膜时所采用的介质，可将化学转化膜为以下几类： 氧化物膜：是金属在含有氧化剂的溶液中形成的膜，其成膜过程叫氧化。 磷酸盐膜：是金属在磷酸盐溶液中形成的膜，其成膜过程称磷化。 铬酸盐膜：是金属在含有铬酸或铬酸盐的溶液中形成的膜，其成膜过程在我国习惯上称钝化。三、表面转化膜的应用金属表面转化膜能提高金属表面的耐蚀性、减摩性、耐磨性和装饰性，还能提高有机涂层的附着性和抗老化性，用作涂装底层。此外，有些表面转化膜提高金属表面的绝缘性和防爆性。1. 防锈防锈用化学转化膜主要用于以下两种情况： 对部件有一般的防锈要求，如涂防锈油等，转化膜作为底层很薄时即可应用； 对部件有较高的防锈要求，部件又不受挠曲、冲击等外力作用，转化膜要求均匀致密，且以厚者为佳。 2. 耐磨耐磨用化学转化膜广泛地应用于金属与金属面互相摩擦的部位。 表面上的磷酸盐膜层具有很小的摩擦系数，因此减少了金属面间的摩擦阻力。这种磷酸盐膜层还具有良好的吸油作用，在金属接触面间产生了一缓冲层，从化学和机械两个方面保持了基体，从而减小磨损。3. 涂装底层作为涂装底层的化学膜要求膜层致密、质地均匀、薄厚适宜、晶粒细小。4. 塑性加工金属材料表面形成磷酸盐膜后再进行塑性加工，例如进行钢管、钢丝等冷拉伸，是磷酸盐膜层最新的应用领域之一。采用这种方法对钢材进行拉拔时可以减小拉拔力，延长拉拔模具寿命，减少拉拔次数。该法在挤出工艺、深拉延工艺等各种冷加工方面均有广泛的应用。5. 绝缘等功能性膜磷酸盐膜层是电的不良导体，所以很早就用它作为硅钢板绝缘层。这种绝缘层的特点是占空系数小，耐热性良好，而且在冲裁加工时可减少工具的磨损等。用溶胶一凝胶制得的膜，目前大多