涂裝前處理的硅烷處理與傳統磷化的比較

一、磷化處理與硅烷處理簡介

1、磷化處理

所謂磷化處理，就是金屬表面與磷化液接觸發生化學反應，在金屬表面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、無油的表面。

1.2由于物理與化學作用，增強曲軸本身的耐磨性。

2、硅烷處理

硅烷化處理是以有機硅烷為主要原料對金屬或非金屬材料進行表面處理的過程。是利用氟鋯酸與硅烷的水解反應，在金屬表面形成一種由氧化鋯（ZrO2）和氧化硅（SiO2）組成的三維網狀化合物，該化合物在被處理的金屬物表面起到耐腐蝕并增加附著力的作用。

二、磷化處理與硅烷處理比對

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硅烷工藝流程

硅烷的加工工藝流程：脫脂→水洗→新水洗→表調→硅烷→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、磷化處理與硅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：壓縮機金屬表面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面結晶，形成保護膜的化學過程。在整個反應過程中，由于溶解下來的金屬離子被氧化，所以會產生大量沉淀。沉淀的產生是伴隨磷化反應過程同步生成的，因此，無法消除。最終大量的沉淀沉積在槽體內，覆蓋在加熱管路表面，導致磷化槽溫度升高緩慢，磷化液溫度控制異常，大量蒸汽損失產生浪費。

硅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。硅烷處理過程不產生沉渣，處理時間短，控制簡便。處理步驟少，可省去表調工序，槽液可重復使用。有效提高漆液對基材的附著力。

硅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。

采用硅烷處理的加工方式，不需要更改設備及管路，完全可借用原有磷化設備。切換時，只需要徹底清理槽體、噴嘴及管路即可。

四、硅烷工藝的優點

硅烷工藝在設備和節能方面的優點

可節省熱能

高質量的磷化工藝需要加熱系統，溫度在35℃-55℃；

無磷化成 工藝一般在室溫下運行，無需加熱，因此可省卻加熱系統，熱能節約的費用十分可觀

可節約電能

無需表調、鈍化及除渣系統的設備（視情況而定），因此泵的數量可減少，除渣系統可停用

工藝時間由3分鐘縮短到1-2分鐘，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，因此循環泵的功率只需要原來的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于使用原磷化產品費用的70%。

硅烷工藝在環保方面的優點

不含磷、鎳、鉻和鋅等

對磷、氮和鎳、鉻等重金屬的排放面臨越來越嚴格的限制

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

渣產出量小于0.1g/m2，而鋅系磷化一般產渣量在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面的優點

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、噴嘴和后水洗等下游槽壁上的有害污垢

減少了停產維護時間，提高了生產效率

槽液控制更簡便

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，當然這也取決于脫脂的性能。

無磷化成工藝在新線投資方面的優點

減少投資額和廠房面積

由于工藝縮短，可減少表調槽及部分泵的投資

由于幾乎無渣，可減少除渣系統和磷化備槽的投資

由于室溫操作，可減少熱交換器的投資

由于循環量減少，可降低循環泵的功率

由于廢水處理簡化，可減少部分廢水處理設備的投資

由于工藝縮短，可減少廠房面積或更合理的布局。