纳米陶化2016

1、 金金 属属 表表 面面 处处 理理 剂剂 Metal surface treatment 代替传统磷化代替传统磷化-纳米陶化剂纳米陶化剂 上海耀岩化学品有限公司上海耀岩化学品有限公司 Shanghai yaoyan chemical Co., Ltd. 传统磷化工艺的缺陷传统磷化工艺的缺陷 传统磷化工艺的缺陷传统磷化工艺的缺陷 含磷，废水含磷，废水 处理困难处理困难 需加热需加热 能耗高能耗高 有害的重有害的重 金属离子金属离子 废水产生多，废水产生多， 费用高费用高 废渣多废渣多 处理难处理难 含致含致 癌物癌物 工序多，投工序多，投 资成本高资成本高 危险化危险化 学品学品 缺陷缺陷 纳

2、米陶化工艺的优势纳米陶化工艺的优势 不含有危不含有危 害的重金害的重金 属离子属离子 不含磷，不含磷， 对环境对环境 友善友善 废渣大量废渣大量 减少，便减少，便 于处理于处理 无需加温，无需加温， 节约能源节约能源 流程缩短，流程缩短， 设备投资设备投资 降低降低 工艺简单，工艺简单， 操作简便操作简便 可多种金属可多种金属 混线处理混线处理 非危险非危险 化学品化学品 优势优势 纳米陶化的工作原理纳米陶化的工作原理学机理学机理 主要利用金属氟酸的水解反应在金属基材表面形成一种化学性质稳定主要利用金属氟酸的水解反应在金属基材表面形成一种化学性质稳定 的无定型氧化物，通过加入氧化剂和螯合剂，促

3、进此水解反应的进行，的无定型氧化物，通过加入氧化剂和螯合剂，促进此水解反应的进行， 从而获得性能良好的金属表面皮膜。从而获得性能良好的金属表面皮膜。 Fe+3HFFeF3+3/2H2 (1) H2ZrF6+2H2OZrO2+6HF (2) 也就是说，通过反应方程式（也就是说，通过反应方程式（1）所表示的腐蚀反应，）所表示的腐蚀反应，HF被消耗，使被消耗，使 方程式（方程式（2）的平衡向右移动，于是形成）的平衡向右移动，于是形成ZrO2， ，作为本项技术所获得 作为本项技术所获得 的表面处理膜的主要化合物，所获得的膜是的表面处理膜的主要化合物，所获得的膜是Zr的氧化物和氢氧化物。的氧化物和氢氧化

4、物。 纳米陶化的工作原理纳米陶化的工作原理机理机理 Metal oxide Metal oxide Metal oxide Metal oxide Metal oxide Metal oxide Metal oxide Metal oxide Metal oxide = Zr-oxyfluoroglas, ZrOxFy Substrate Substrate Substrate 浸泡或喷淋处理浸泡或喷淋处理 与锌系磷化工艺对比与锌系磷化工艺对比锌系磷化对比锌系磷化对比 脱脂脱脂水洗水洗表调表调水洗水洗纯水洗纯水洗 ZnPh 转化膜转化膜钝化钝化(可选可选) 脱脂脱脂 水洗水洗纯水洗纯水洗纳米陶

5、化纳米陶化纯水洗纯水洗电泳电泳 磷化与纳米陶化技术在使用条件方面的区别磷化与纳米陶化技术在使用条件方面的区别化与化与 膜层特性膜层特性 油漆 油漆 Substrate基材基材 Substrate基材基材 锌磷化锌磷化纳米陶化纳米陶化 配槽和控制配槽和控制 纳米陶化后的膜层效果纳米陶化后的膜层效果 冷轧钢板冷轧钢板镀锌钢板镀锌钢板 纳米陶化纳米陶化 在冷轧钢板经过表面处理 后膜呈金黄色 纳米陶化纳米陶化 在镀锌钢板经过表面处 理后膜呈淡黄色或无色 纳米陶化后与涂料匹配性能优越纳米陶化后与涂料匹配性能优越 纳米陶化纳米陶化纳米陶化纳米陶化 粉体涂装粉体涂装 粉体涂装后耐冲击性测试中达 到50kg.

6、cm 粉体涂装粉体涂装 粉体涂装后在NSS（中性 盐雾）测试中达到500小时 优点优点 纳米陶化技术形成的超薄膜成可以替代传统的磷化膜纳米陶化技术形成的超薄膜成可以替代传统的磷化膜 磷化膜的重量通常为磷化膜的重量通常为2-3g/2-3g/, , 纳米陶化涂层膜重仅仅纳米陶化涂层膜重仅仅 0.1 g/0.1 g/，相差，相差2020倍左右。倍左右。 单耗大大降低。单耗大大降低。 优点优点 使用方便，便于控制使用方便，便于控制 槽液为双组分液体配成，仅需要控制槽液为双组分液体配成，仅需要控制PHPH值和电导率，值和电导率， 无须象磷化液那样，要控制游离酸、总酸、促进剂、无须象磷化液那样，要控制游离

7、酸、总酸、促进剂、 锌、镍、锰的含量和温度等许多参数。锌、镍、锰的含量和温度等许多参数。 不再需要检测表调、促进剂、钝化剂等，节省了测试费用不再需要检测表调、促进剂、钝化剂等，节省了测试费用 省却了对磷化槽和管路磷化渣的定期清理和使用大量清洗化学品省却了对磷化槽和管路磷化渣的定期清理和使用大量清洗化学品, ,同时同时 也节省了人工和费用也节省了人工和费用 优点优点 节约能源，可室温或低温操作，能源费用降低节约能源，可室温或低温操作，能源费用降低 在室温下运行，可省略加热系统并减少日常维护工作和费用在室温下运行，可省略加热系统并减少日常维护工作和费用 新建线可节约投资新建线可节约投资 高质量的磷

8、化工艺需要加热系统，温度在高质量的磷化工艺需要加热系统，温度在35-55 35-55 纳米陶化技术一般在室温下运行，无需加热纳米陶化技术一般在室温下运行，无需加热 热能节约的费用十分可观热能节约的费用十分可观 优点优点 节省电能，由于泵的减少和功率的降低，可节省节省电能，由于泵的减少和功率的降低，可节省40%40%的的 电能。电能。 不再使用表调、钝化和除渣工艺，因此泵的数量减少和停用除渣系统不再使用表调、钝化和除渣工艺，因此泵的数量减少和停用除渣系统 纳米陶化槽所需的循环量要比磷化小很多，因此循环泵的流量可降低纳米陶化槽所需的循环量要比磷化小很多，因此循环泵的流量可降低 通常情况下泵的减少和

9、功率减低所节约的电费相当于使用原磷化产品费通常情况下泵的减少和功率减低所节约的电费相当于使用原磷化产品费 用的用的60%60% 电能节约的费用十分可观电能节约的费用十分可观 优点优点 处理时间短，只有磷化处理时的一半，因此可以提处理时间短，只有磷化处理时的一半，因此可以提 高产量。高产量。 处理时间可从一般处理时间可从一般3 3分钟缩短为分钟缩短为1-21-2分钟分钟 生产线可提升产量生产线可提升产量 新建线可节约投资新建线可节约投资 优点优点 优异的环保性能，无有害的重金属，无渣、废水排放少，优异的环保性能，无有害的重金属，无渣、废水排放少， 处理容易，如果安装过滤器及离子交换器，可以做到封

10、闭处理容易，如果安装过滤器及离子交换器，可以做到封闭 循环使用。循环使用。 对磷、氮和镍、铬等重金属的排放面临越来越严格的限制对磷、氮和镍、铬等重金属的排放面临越来越严格的限制 废水处理的要求越来越高，成本也呈上升趋势废水处理的要求越来越高，成本也呈上升趋势 渣产出量小于渣产出量小于0.1g/m2,0.1g/m2,而锌系磷化一般产渣量在而锌系磷化一般产渣量在1-5gm2 1-5gm2 省却了对磷化槽和管路中磷化渣的定期清理和使用大量清洗化学品省却了对磷化槽和管路中磷化渣的定期清理和使用大量清洗化学品 避免了磷化废渣对环境的影响和污染，降低处理费用避免了磷化废渣对环境的影响和污染，降低处理费用

11、废水量少，减轻了废水处理的压力废水量少，减轻了废水处理的压力 废水处理更容易，处理设备和占地更少废水处理更容易，处理设备和占地更少 目前大多数磷化工艺使用亚硝酸钠作为促进剂目前大多数磷化工艺使用亚硝酸钠作为促进剂 亚硝酸钠被证明是一种致癌物质亚硝酸钠被证明是一种致癌物质 优点优点 多金属处理工艺：冷轧板、热镀锌板、电镀锌板、多金属处理工艺：冷轧板、热镀锌板、电镀锌板、 涂层板、铝等不同板材可混线处理。涂层板、铝等不同板材可混线处理。 可同时处理多种金属基材（包括冷轧钢、镀锌钢、铝、镁等）。可同时处理多种金属基材（包括冷轧钢、镀锌钢、铝、镁等）。 特别是对处理铝材的面积比例无限制要求（传统磷化很

12、难做到这一点，特别是对处理铝材的面积比例无限制要求（传统磷化很难做到这一点， 一般铝的比例要小于一般铝的比例要小于20%20%）。）。 优点优点 工艺简单，流程短。可以减少维修量，不需要维护表调，工艺简单，流程短。可以减少维修量，不需要维护表调， 钝化和除渣设备，也不需要定期清理，磷化槽及管路和钝化和除渣设备，也不需要定期清理，磷化槽及管路和 喷嘴等。喷嘴等。 无需表调、钝化及除渣系统的设备（包括磷化储备槽）无需表调、钝化及除渣系统的设备（包括磷化储备槽） 减少运行和维护费用减少运行和维护费用 新建线可节约可观的投资和厂房面积新建线可节约可观的投资和厂房面积 优点优点 与原有涂装工艺和涂装设备相容，不需进行设备改造，与原有涂装工艺和涂装设备相容，不需进行设备改造， 只需更换磷化液，即可投入生产。只需更换磷化液，即可投入生产。 只要是按标准工艺设计建造的预处理线只要是按标准工艺设计建造的预处理线 槽液呈酸性，因此钢铁的槽体需要配内衬以防止腐蚀槽液呈酸性，因此钢铁的槽体需要配内衬以防止腐蚀 为节约用水，建议水洗水采用后向前溢流方式（为推荐而非必需；只需为节约用水，建议水洗水采用后向前溢流方式（为推荐而非必需；