铝合金表面处理工艺中，拉丝和电泳工艺哪个防腐蚀效果更好

电泳

electrophoresis

溶液中带电粒子（离子）在电场中移动的现象。利用带电粒子在电场中移动速度不同而达到分离的技术称为电泳技术。1937 年瑞典学者 A.W.K.蒂塞利乌斯设计制造了移动界面电泳仪 ，分离了马血清白蛋白的3种球蛋白，创建了电泳技术。

在确定的条件下，带电粒子在单位电场强度作用下，单位时间内移动的距离（即迁移率）为常数，是该带电粒子的物化特征性常数。不同带电粒子因所带电荷不同，或虽所带电荷相同但荷质比不同，在同一电场中电泳，经一定时间后，由于移动距离不同而相互分离。分开的距离与外加电场的电压与电泳时间成正比。

按分离原理的不同，电泳分为 4类：移动界面电泳、区带电泳、等电聚焦电泳和等速电泳。

①移动界面电泳是将被分离的离子（如阴离子）混合物置于电泳槽的一端（如负极），在电泳开始前，样品与载体电解质有清晰的界面。电泳开始后，带电粒子向另一极（正极）移动，泳动速度最快的离子走在最前面，其他离子依电极速度快慢顺序排列，形成不同的区带。只有第一个区带的界面是清晰的，达到完全分离，其中含有电泳速度最快的离子，其他大部分区带重叠。

②区带电泳是在一定的支持物上，于均一的载体电解质中，将样品加在中部位置，在电场作用下，样品中带正或负电荷的离子分别向负或正极以不同速度移动，分离成一个个彼此隔开的区带。区带电泳按支持物的物理性状不同，又可分为纸和其他纤维膜电泳、粉末电泳、凝胶电泳与丝线电泳。

③等电聚焦电泳是将两性电解质加入盛有pH梯度缓冲液的电泳槽中，当其处在低于其本身等电点的环境中则带正电荷，向负极移动；若其处在高于其本身等电点的环境中，则带负电向正极移动。当泳动到其自身特有的等电点时，其净电荷为零，泳动速度下降到零，具有不同等电点的物质最后聚焦在各自等电点位置 ，形成一个个清晰的区带，分辨率极高。

④等速电泳是在样品中加有领先离子（其迁移率比所有被分离离子的大）和终末离子（其迁移率比所有被分离离子的小），样品加在领先离子和终末离子之间，在外电场作用下，各离子进行移动，经过一段时间电泳后，达到完全分离。被分离的各离子的区带按迁移率大小依序排列在领先离子与终末离子的区带之间。由于没有加入适当的支持电解质来载带电流 ，所得到的区带是相互连接的，且因“ 自身校正”效应，界面是清晰的，这是与区带电泳不同之处。

电泳已日益广泛地应用于分析化学、生物化学、临床化学、毒剂学、药理学、免疫学、微生物学、食品化学等各个领域。

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铝合金电泳和氧化有区别么？

严格的说他们没有什么共同点和相同点！

因为它们是不同的工艺！要是硬说它们的共同点的话那就是都要用电来完成加工工艺。氧化着色是先氧化让产品表面均匀附着微孔的氧化膜，然后通过浸泡到上色池中就可以了。而且有的要求高点的还要求电泳一层膜保护和光泽。电泳是在洗好的铝件上直接电泳就可以了。

电化学氧化处理所获得的氧化膜厚度一般在5～20μm范围内，硬质阳极氧化膜厚度可达60～200μm。电化学氧化膜有较高的

硬度、良好的耐热和绝缘性，抗蚀能力高于化学氧化膜，由于它的多孔结构，还具有很好的吸附能力，因此，电化学氧化膜主

要用来提高零件的抗蚀能力，增加零件表面的耐磨性，提高零件的绝热、抗热和绝缘性。零件氧化后可以染成各种颜色，作为

表面装饰用。此外，它还是油漆的良好底层。

阳极氧化膜硬度高，与基体结合牢固、稳定性高、不导电、有较高的绝热性和抗热性、可耐1500℃高温、氧化膜的松孔吸附力高，

因此阳极氧化膜可以用于铝件防腐蚀、防护装饰，可获得各种鲜艳的色彩和外观，可以提高铝件表面硬度和耐磨性，也可以作为

电的绝缘层。如氧化膜厚度为27.5μm时，其击穿电压可达440多伏。还可以用作涂料的底层和电镀层的底层。 

氧化(oxidation)： 狭义地，氧元素与其他的物质元素发生的化学反应，称其为氧化，也是一种重要的化工单元过程。 广义的氧化，指物质失电子（氧化数升高）的过程。

带电颗粒在电场作用下，向着与其电性相反的电极移动，称为电泳(electrophoresis, EP)。利用带电粒子在电场中移动速度不同而达到分离的技术称为电泳技术。

材料表面有油污和氧化层，最完整的工艺是：除油-水洗-除锈-水洗-铝材磷化处理-水洗-烘干-上漆。

这得根据现实情况，有些工序可以省略。

电泳原理：电泳是电泳涂料在阴阳两极，施加于电压作用下，带电荷之涂料离子移动到阴极，并与阴极表面所产生之碱性作用形成不溶解物，沉积于工件表面。

四个过程：

（1）电解（分解）

在阴极反应最初为电解反应，生成氢气及氢氧根离子 OH

，此反应造成阴极面形成一高碱性边界层，当阳离子与氢氧根作用成为不溶于水的物质，涂膜沉积，方程式为：

H2O→OH+H

（2）电泳动（泳动、迁移）

阳离子树脂及 H+

在电场作用下，向阴极移动，而阴离子向阳极移动过程。

（3）电沉积（析出）

在被涂工件表面，阳离子树脂与阴极表面碱性作用，中和而析出不沉积物，沉积于被涂工件上。

（4）电渗（脱水）

涂料固体与工件表面上的涂膜为半透明性的，具有多数毛细孔，水被从阴极涂膜中排渗出来，在电场作用下，引起涂膜脱水，而涂膜则吸附于工件表面，而完成整个电泳过程。

5.电泳表面处理工艺的优缺点：

电泳漆膜具有涂层丰满、均匀、平整、光滑的优点，电泳漆膜的硬度、附着力、耐腐、冲击性能、渗透性能明显优于其它涂装工艺。

其最大的缺陷在于，电泳的颜色比较单一，只有几种颜色（银白、香槟、金黄、黑色、仿不锈钢色）。其次，电泳色容易产生色差。

下面介绍一下静电粉末喷涂

（一）静电喷涂工艺原理：

用静电喷粉设备把粉末涂料喷涂到工件的表面，在静电作用下，粉末会均匀的吸附于工件表面，形成粉状的涂层；粉状涂层经过高温烘烤流平固化，变成效果各异的最终涂层；喷涂效果在机械强度、附着力、耐腐蚀、耐老化等方面优于喷漆工艺。

（二）静电粉末喷涂的基本过程

（1）表面预处理：

对于板金冲压件可采用化学前处理法。即：去油→去锈→清洗→磷化（或纯化）等。大部份锈蚀或者表面较厚的工件，采用喷砂，抛丸等机械方法去锈，但机械除锈后应确保工件表面清洁，无法垢。

（2）喷涂：

工件通过输送链进入喷粉房的喷枪位置准备喷涂作业。静电

发生器通过喷枪枪口的电极针向工件方向的空间释放高压静电(负极)，该高压静电使从．喷枪口喷出的粉末和压缩空气的混合物以及电极周围空气电离(带负电

荷)。工件经过挂具通过输送链接地(接地极)，这样就在喷枪和工件之间形成一个电场粉末在电场力和压缩空气压力的双重推动下到达工件表面，依靠静电吸引在

工件表面形成一层均匀的涂层。

（3）烘烤固化：

喷涂后的工件通过输送链送入180～200℃的烘房内加热，并保温相应的时间，（15-20分钟）使之熔化、流平、固化，从而得到我们想要的工件表面效果。(不同的粉末在烘烤温度和时间上是各不相同的)

。这是在固化工序上应注意的。

（三）静电粉末喷涂的优缺点

粉末涂装的优点是：

（1）高效节能：由于是一次性成膜，可提高生产率30-40%，降低能耗约30%

（2）污染少：无有机溶剂挥发（不含油漆涂料中甲苯、二甲苯等有害气体）

（3）涂膜性能好：一次性成膜厚度可达50-80μm，其附着力、耐蚀性等综合指标比较优异。

（4）色彩多样，可根据客户要求做出各种颜色，且产生色差的

缺点：

(1)比较鲜艳的颜色容易褪色

(2)表面处理不好的型材表面容易产生橘皮、甚至脱粉

最后介绍一下氟碳喷涂

（一）氟碳喷涂的基本过程：

前处理流程：铝材的去油去污→水洗→碱洗(脱脂)→水洗→酸洗→水洗→铬化→水洗→纯水洗

喷涂流程：喷底漆→面漆→罩光漆→烘烤(180-250℃)→质检

多层喷涂工艺以三次喷涂(简称三喷)，喷底面漆、面漆及罩光漆和二次喷涂(底漆、面漆)。

（1）前处理的目的：在铝合金型材

、板材进行喷涂前，工件表面要经过去油去污及化学处理，以产生铬化膜，增加涂层和金属表面结合力和防氧化能力，有利于延长漆膜的使用年限。

（2）底漆涂层：作为封闭底材的底漆涂层，其作用在于提高涂层抗渗透能力，增强对底材的保护，稳定金属表面层，加强面漆与金属表面的附着力，可以保证面漆涂层的颜色均匀性，漆层厚度一般为5-10微米。

（3）面漆涂层：面漆涂层是喷涂层关键的一层，在于提供铝材所需要的装饰颜色，使铝材外观达到设计要求，并且保护金属表面不受外界环境大气，酸雨，污染的侵蚀，防止紫外线穿透。大大增强抗老化能力，面漆涂层是喷涂中最厚的一层漆层，漆层厚度一般为23-30微米。

（4）罩光漆涂层：罩光漆涂层也称清漆涂层，主要目的是更有效地增强漆层抗外界侵蚀能力，保护面漆涂层，增加面漆色彩的金属光泽，外观更加颜色鲜明，光彩夺目，涂层厚度一般为5-10微米。三喷涂层总厚度一般为40-60微米，特殊需要的可以加厚。

（5）固化处理：三喷涂层一般需要二次固化，铝材进入固化炉处理，固化温度一般在180℃-250℃之间，固化时间为15-25分钟，不同氟碳涂料生产厂家

，都会根据自己的涂料，提供最佳的温度和时间。氯碳喷涂厂(锔油厂)也有的根据自己经验把三喷时的两次固化改为一次固化。

（二）氟碳喷涂的优缺点

优点是：

（1）耐候性—具有抗紫外降解，抗粉化性强，长期保持具有颜色和光泽

（2）耐化学品性—具有抗酸和液态碱的侵蚀及不受空气污染、酸雨的侵袭

（3）耐腐蚀性—空气中腐蚀粒子的渗透率低，能长期承受恶劣的环境面不腐蚀

（4）机械性能——具有级佳的抗冲击性、耐磨性及优良的漆膜柔性

一、喷砂,主要作用是表面清理,在涂装(喷漆或喷塑)前喷砂可以增加表面粗糙度,对附着力提高有一定贡献,但贡献有限,不如化学涂装前处理。

二、着色:对铝进行上色主要有两种工艺:一种是铝氧化上色工艺,另外一种是铝电泳上色工艺。在氧化膜上形成各种颜色以满足一定使用要求如光学仪器零件常用着黑色纪念章着上金黄色等。

导电氧化(铬酸盐转化膜)——用于既要防护又要导电的场合。

化学氧化:氧化膜较薄,厚度约为0.5~4微米且多孔,质软,具有良好的吸附性,可作为有机涂层的底层,但其耐磨性和抗蚀性能均不如阳极氧化膜铝及铝合金化学氧化的工艺按其溶液性质可分为碱性氧化法和酸性氧化法两大类。按膜层性质可分为:氧化物膜、磷酸盐膜、铬酸盐膜、铬酸-磷酸盐膜。

电化学氧化,铝及铝合金的化学氧化处理设备简单,操作方便,生产效率高,不消耗电能,适用范围广,不受零件大小和形状的限制。 氧化膜厚度约为5~20微米(硬质阳极氧化膜厚度可达60~200微米),有较高硬度,良好的耐热和绝缘性,抗蚀能力高于化学氧化膜,多孔,有很好的吸附 能力。

三、喷涂:用于设备的外部防护、装饰通常都在氧化的基础上进行。

铝件在涂装前应进行前处理才能使涂层和工件结合牢固,一般的有三种方法：磷化(磷酸盐法)、铬化(无铬铬化)；化学氧化。

阳极氧化:就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程。刷镀合用于局部镀或修复。滚镀合用于小件,如紧固件、垫圈、销子等。

通过电镀,可以在机械制品上获得装饰保护性和各种功能性的表面层,还可以修复磨损和加工失误的工件。

钝化是使金属表面转化为不易被氧化的状态,而延缓金属的腐蚀速度的方法。

一种活性金属或合金,其中化学活性大大降低,而成为贵金属状态的现象,叫钝化。

金属由于介质的作用生成的腐蚀产物如果具有致密的结构,形成了一层薄膜(往往是看不见的),紧密覆盖在金属的表面,则改变了金属的 表面状态,使金属的电极电位大大向正方向跃变,而成为耐蚀的钝态。

如Fe→Fe++时标准电位为-0.44V,钝化后跃变到+0.5~1V,而显示出耐腐 蚀的贵金属性能,这层薄膜就叫钝化膜。

铝及其合金表面处理通常情况在喷涂之前的一道工艺为前处理清洗：高远推荐流程为：除油脱脂→水洗→水洗→去氧化膜→水洗→水洗→钝化（皮膜）→水洗→水洗→烘干。

1.　除油：除油最常见的是碱洗，碱洗的目的主要是去除铝合金表面沾附的油污。常用的碱洗液配方由Na2CO3、Na3PO4、Na2SiO3和添加剂组成，主要用浸洗和喷淋，也可用电解清洗剂和超声波清洗剂。推荐药剂：GY-202-A中性除油粉　 GY-205-A中性除油剂　 GY-205-B铝除油剂　 GY-208冷脱剂

2.　去除氧化膜：铝材表面自然形成的氧化膜是不均匀非连续薄膜，在涂装前必须彻底清除，对于轧制的铝合金制件可用铬酸、硫酸、氢氟酸的混合液来去除表面氧化膜，而压铸件则以硝酸为主。

推荐药剂：GY-216铝酸脱

3.　化学转化（皮膜生成）：转化处理的目的是使铝合金表面形成致密而均匀的连续薄膜。这一工序的作用相当于钢铁件表面处理工艺中的磷化工序，但其溶液不同，目前铝及铝合金的转化膜以三价铬皮膜剂为主，一般需要喷漆的更侧重于无铬皮膜剂。六价铬因为毒性大、污染严重被逐步淘汰。转化膜形成后，必须用清水清洗，然后用热风干燥，以增强膜层的硬度。

推荐药剂：GY-404无铬铝皮膜剂　 GY-406三价铬铝皮膜剂　 GY-401金黄色铝皮膜剂　 GY-402无色铝皮膜剂

一般情况下，喷漆工艺能获得较好的外观质量。喷漆涂层具有较好的光泽、色泽及耐候性，通常用于汽车外涂层、摩托车油箱等外观要求较高的场合。对于防腐要求较高的场合，如摩托车车架、放在厨房中的冰箱等一般采用喷粉工艺。电泳工艺一般运用于耐盐雾试验、耐冲击性等要求比较高的场合并且充当底漆的作用。当然象汽车雨刮器、高档门锁等只需一道电泳漆就能满足要求。有时对一种产品三种工艺都能适用，这由各方面的综合因素而定。

1、喷砂：主要作用是表面清理，在涂装（喷漆或喷塑）前喷砂可以增加表面粗糙度，对附着力提高有一定贡献，但贡献有限，不如化学涂装前处理。

2、着色：对铝进行上色主要有两种工艺：一种是铝氧化上色工艺，另外一种是铝电泳上色工艺。在氧化膜上形成各种颜色,以满足一定使用要求,如光学仪器零件常用着黑色,纪念章着上金黄色等。

3、导电氧化(铬酸盐转化膜)：用于既要防护又要导电的场合。

4、阳极氧化法：阳极化处理法是利用直流电、交直流电的电解原理，在工件或制品的表面形成一层氧化膜，以增加抗蚀能力并使外观漂亮的方法。

5、电镀处理法：电镀处理法，是把工件作为阴极，把形成镀层的材料作为阳极，把两者都放在有电镀液的槽中，然后通以直流电或交直流电，使形成镀层的材料离子化并从电镀液里跑向工件表面，牢牢地结附于其上形成不同厚度镀层的方法。

6、浸润处理法：先用除油液清除净铸件或制品上的油污，然后用25-30℃的温热水冲洗干净，进行保温。然后放入浸润器内并加盖密封，抽真空到0.7-0.8MPa，保持65℃左右的温度，再把已配好的浸润剂注入浸润器内。

浸润8-10h后，通入经过干燥的压缩空气，使其内的压力保持在0.4MPa左右，再保持8-10h，最后放气取出铸件或制品进行风干。