铝材依靠自身的优异性能,在各行各业得到了广泛应用,尤其是汽车、家电和建材领域。为了更好地与阴极电泳配套,增强漆膜附着力和耐蚀性,在铝材涂装前处理工艺中,普遍使用含铬磷化和钝化工艺。铝材无铬磷化在国外已有使用,但国内厂家应用很少且国内对高性能无铬磷化的研究也鲜见报道。开展铝材无铬磷化研究,具有重要的经济效益和社会效益。 本文通过采用SEM、XRD、电位—时间曲线、膜重变化等方法详细研究了促进剂、氟化物、Mn²⁺、Ni²⁺、Zn²⁺、PO₄和Fe²⁺等对铝材磷化过程的影响。研究表明:硝酸胍具有水溶性好,用量低,快速成膜的特点,是铝材磷化的有效促进剂;氟化物可促进成膜,增加膜重,细化晶粒;Mn²⁺、Ni²⁺能明显细化晶粒,使磷化膜均匀、致密并可以改善磷化膜外观;Zn²⁺浓度较低时,不能成膜或成膜差,随着Zn²⁺浓度增加,膜重增加;PO₄含量对磷化膜重影响较大,提高PO₄含量使磷化膜重增加。 研究解决了铝材磷化难以形成“P比”的技术难点,研究表明:Fe²⁺具有促使形成“P比”的独特效果,适量Fe²⁺加入,可使铝材磷化同钢铁磷化一样形成具有一定“P比”的磷化膜。研究了“P比”对阴极电泳漆膜附着力和耐蚀性的影响,高“P比”磷化膜耐盐雾性能明显优于低“P比”磷化膜。 研究出ALX无铬磷化配方和工艺。与含铬工艺及国内外同类磷化工艺性能对比测试表明:ALX磷化具有紧密颗粒状结晶,较小膜重,独有的高“P比”等显著特点。阴极电泳配套耐盐雾性能测试中,在漆膜附着力方面,ALX磷化与含铬处理性能相当,优于国内外同类磷化。在耐蚀性方面,ALX磷化接近含铬处理的耐蚀性,与国外同类磷化相当。