摘要
钢铁在进行涂装前通常需要进行前处理，包括除油、除锈等工艺，化学前处理方法通常还要在钢铁的表面形成一层化学转化膜，该转化膜既有一定的防腐能力，可以避免零件在喷涂前短暂的时间内返锈，也可以增加零件表面的粗糙度，增强涂料与基底的结合力。
产品介绍
钢铁在进行涂装前通常需要进行前处理，包括除油、除锈等工艺，化学前处理方法通常还要在钢铁的表面形成一层化学转化膜，该转化膜既有一定的防腐能力，可以避免零件在喷涂前短暂的时间内返锈，也可以增加零件表面的粗糙度，增强涂料与基底的结合力。
背景
钢铁在进行涂装前通常需要进行前处理，包括除油、除锈等工艺，化学前处理方法通常还要在钢铁的表面形成一层化学转化膜，该转化膜既有一定的防腐能力，可以避免零件在喷涂前短暂的时间内返锈，也可以增加零件表面的粗糙度，增强涂料与基底的结合力。目前大部分采用的是磷化工艺，随着节能减排的不断推进，新型无磷转化膜（陶化膜）正在悄然取代传统的磷化膜。陶化液应该就是所谓的锆系、锆钛系、硅烷系、锆硅烷系等。
当前汽车前处理行业充满挑战和竞争，随着环保法规的日益严格、能源和原材料成本的日益增加，以及劳动力成本的上涨，促使原材料供应商不断进行技术创新。氧化锆转化膜技术的发明，给汽车前处理行业带来了全新的发展前景。
硅烷陶化剂
组成
1.硅烷处理剂
水溶液中通常以水解的形式存在：硅烷水解后通过其SiOH基团与金属表面的MeOH基（M表示金属）的缩水反应而快速吸附于金属表面；一方面硅烷在金属界面上形成Si-O-Me共价键。
Si(OR)3+H2O----------Si(OH)+3ROH (1)
Si(OH)+MOH-----------SiOM+ H2O (2)
一般来说，共价键问的作用力可达70010，硅烷与金属之间的结合是非常牢固的；另一方面，剩余的硅烷分子通过SiOH基团之间的缩聚反应在金属表面形成具有Si-O-Si三维网状结构的硅烷膜。该硅烷膜在烘干过程中和后道的电泳漆或喷粉通过交联反应结合在一起，形成牢固的化学键。这样，基材、硅烷和油漆之间可以通过化学键形成稳固的膜层结构。
陶化原理
(1)酸的侵蚀使金属表面H+浓度降低：Fe-2e—Fe2+，2H++2e—2[H]
(2)纳米硅促进反应加速：
[Si]：ZrO2+4[H]—[Zr]+2H2O
式中[Si]为纳米硅，[Zr]为还原产物，纳米硅为反应活化体，加快了反应速度，进一步导致金属表面H+浓度急剧下降，生成的[Zr] 成为成膜晶核。
(3)锆酸根的两级离解：
H2ZrF6+H+—ZrF62-+2H+
由于表面的H+浓度急剧下降，导致锆酸根各级离解平衡向右移动，最终为ZrF6-。
(4)锆酸盐沉淀结晶成膜：当表面离解出的ZrF6-，与溶解中的金属离子Fe2+达到溶度积常数Ksp时，就会形成锆酸盐沉淀。
Fe2++ ZrF62-+H2O — FeZrF6+2H20
锆酸盐沉淀与水分子一起形成成膜物质，以[Zr]为膜晶核不断堆积，晶核继续长大成为晶粒，无数个晶粒堆积形成转化膜。硅烷化处理和陶化处理都可称之为无磷成膜处理，目前市场上还有其它方式的无磷成膜处理方法，这些新技术与硅烷化或陶化处理有很多相似之处，一般都含有微量甚至不含重金属和磷酸盐，不需要表调，可处理多种板材等，处理时间短，可以提高生产效率，在节能减排方面具有相当大的优势，无磷成膜技术必将成为未来钢铁表面化学转化膜的主要处理方式。
陶化工艺流程
预脱脂→主脱脂→ 水洗 → 纯水洗 →皮膜（陶化）→ 纯水洗 →烘干→ 后处理
相关参数
1.采用浸渍式或喷淋式处理
2.处理槽材质：为不锈钢、厚壁塑料板或碳钢（内有防腐衬里）制，交换器和喷嘴应为不锈钢或尼龙制，配管和泵应为不锈钢制
3.建浴（g/l）：30-40
4.陶化点：3-8
5.工作液PH值：3.8~5.5
6.工作温度：10℃ ~ 40℃
7.工作时间 :0.5~ 2min
