铝方通喷涂粉末涂料的前处理工艺原理及流程

1 前处理工艺原理

1.1铬化（黄铬化）

铬化膜生成的途径比较复杂，研究大致认为反应过程如下：

(1)在含F-的铬酸盐溶液中工件表面发生局部电化学腐蚀反应：

阳极   2Al→2Al3+ + 6e

阴极   6H+ + 6e→3H2

活性F-离子促进腐蚀，加速Al3+的产生。

(2)在金属/溶液两相界面上，pH升高促使Cr2O72-水解生成CrO4，阴极上发生六价铬的还原反应。

3H2+Cr2O72-→2Cr(OH)3+OH

(3) Cr6+及Cr3+化合物的形成

2Cr(OH)3+CrO42- + 2H+→Cr(OH)3Cr(OH)   CrO4 +2H2O

(4)铝的氧化膜形成

2Al3++ 6OH-→2Al(OH)3→Al2O3 +3H2O

通过上述一系列化学反应，则在铝件表面形成膜，其膜的主要组成为Al2O3、Cr(OH)3、CrOH、 CrO4、xH2O。刚形成的新鲜膜呈胶态，易碰伤。老化处理后膜坚固，与基体附着良好。

1.2磷铬化（绿铬化）

其成膜是在含有磷酸、铬酸、氟化物的盐类溶液中进行的，磷酸是膜的重要成分，铬酸参与成膜，控制活化剂（氟化物）对基体的溶解速率。其成膜过程与前述有类似之处，主要差别在于铬酐、氟化物(F-)浓度较高，反应更快，膜层也比较厚。当工件置于铬磷化处理液中，随着铝的溶解及六价铬的还原，在金属与溶液两相界面处的pH就会不断升高，Al3+及Cr3+浓度增大，并加速H3PO4电离，当其离子浓度大于溶度积，则会在工件表面析出AlPO4及CrPO4，同时工件表面还有铝氧化物析出。

Al3++ PO43-→AlPO4↓

Cr3++ PO43-→CrPO4↓

2Al3++6OH-→2Al(OH)3→Al2O3+3H2O

F-对AIPO4有选择性的溶解。而对CrPO4溶解很差，即AIPO4+ 6F-→AIF63-+ PO43-F-对AIPO4溶解，使膜产生孔隙，进而使F和基体材料反应，铝不断溶解，使膜增厚，当然过高的F-及H3PO4都会使膜疏松，甚至难以成膜。膜的组成为AIPO4、CrPO4、Al2O3、H2O，膜中CrPO4显绿色。