今天和大家聊一聊陶化劑工藝的原理,我們知道陶化劑主要由硅烷、鋯鹽兩大成份組成,經(jīng)過處理后的金屬表面可形成一層納米級陶瓷轉(zhuǎn)化膜,有效隔絕金屬基體與空氣的直接接觸,達(dá)到防腐目的。關(guān)于陶化膜是怎樣形成的,相信大家也都想知道,通過了解陶化原理后能夠迅速提升自身對陶化液的認(rèn)知。以下陶化原理主要建立在硅烷和鋯鹽這兩大成份基礎(chǔ)上作詳細(xì)講解。
陶化劑工藝原理:
1.酸的侵蝕使金屬表面H+濃度降低:Fe-2e—Fe2+,2H++2e—2[H]
2.納米硅促進(jìn)反應(yīng)加速:[Si]:ZrO2+4[H]—[Zr]+2H2O式中[Si]為納米硅,[Zr]為還原產(chǎn)物,納米硅為反應(yīng)活化體,加快了反應(yīng)速度,進(jìn)一步導(dǎo)致金屬表面H+濃度急劇下降,生成的[Zr] 成為成膜晶核。
3.鋯酸根的兩級離解:H2ZrF6+H+—ZrF62-+2H+
由于表面的H+濃度急劇下降,導(dǎo)致鋯酸根各級離解平衡向右移動(dòng),最終為ZrF6-。
4.納米鋯酸鹽沉淀結(jié)晶成膜:Fe2++ZrF62-+H2O— FeZrF6+2H20
當(dāng)表面離解出的ZrF6-,與溶解中的金屬離子Fe2+達(dá)到溶度積常數(shù)Ksp時(shí),就會(huì)形成鋯酸鹽沉淀。鋯酸鹽沉淀與水分子一起形成成膜物質(zhì),以[Zr]為膜晶核不斷堆積,晶核繼續(xù)長大成為晶粒,無數(shù)個(gè)晶粒堆積形成轉(zhuǎn)化膜。