铝合金无铬表面钝化处理

铝的应用

 铝是有色金属中产量最高、应用最广的金属材料。在金属结构材料中，它的产量仅次于钢铁。

全铝发动机   

在 压铸 生产中铸铝缸体的优势就是重量轻，通过减轻重量实现省油。在同等排量的发动机中，使用铝缸体发动机，能减轻20公斤左右的重量。汽车的自身重量每减少10％，燃油的消耗可降低6％～8％。

铬酸盐表面处理的缺点

铬酸盐处理法的废弃槽液中含有大量的六价铬离子，按照GB 8978——1996《污水综合排放标准》，废弃槽液中六价铬浓度不大于0.5mg/L。但是六价铬离子对人体具有致癌作用。长期接触六价铬化合物会导致人体产生肺癌、上呼吸道癌和肠胃癌，另外还有皮肤炎、过敏与湿疹性皮肤反应等病症、以及呼吸道病症、眼部病症、口腔黏膜病变、胃肠炎、肾功能障碍等急性中毒。

  为了环境友好型社会的需要, 表面处理向着取代铬化的方向发展。所以我们的目标就是减少环境的污染。

无铬表面钝化处理方法

目前 铝合金 无铬化学氧化有锆系、钛系、锰酸盐体系、钼酸盐体系、稀土体系、锂盐体系、硅酸盐体系、丹宁酸盐体系等。目前,国内铝合金阳极氧化膜无铬封孔方法多采用稀土进行表面处理。采用铈盐或其他稀土盐进行处理法的效果与常温金属盐、铬酸盐阳极氧化膜层效果相近。

表面钝化处理影响因素

•铈盐浓度
•成膜氧化剂（高锰酸钾）浓度
•成膜促进剂（铵盐）浓度
•温度
•时间

实验过程：

1.脱脂处理
  用脱脂棉沾湿溶剂进行擦拭，除去油污后，再以清洁的棉布擦拭几次即可。常用溶剂为：三氯乙烯、醋酸乙酯、丙酮、丁酮和汽油等。
2.抛光处理 
根据实际需要采用人工抛光，即用砂纸打磨；或者用化学抛光液进行抛光。
3.铝的氧化
采用单一变量法找到最佳实验参数和条件。
4.结果检验与反馈
通过酸液点滴腐蚀法测试其抗腐蚀能力，硬度测试仪测试器强度。并用电子显微镜观测器微观结构。针对缺点再加以改进。

预期的成果

  1.处理后的铝合金能够达到甚至超过用传统的铬酸盐处理后的抗腐蚀能力和机械强度。

    2.逐步取代铬酸盐处理具有可行性和可靠性，最好能达到工业应用。就会大大减少六价铬离子对环境和人体生命健康造成的危害，使得工业生产往着环境友好的方向发展。

    3.形成一套完整的SIT结题报告。

铝应用及无铬钝化处理常见问题（FAQ）

1. 铝在汽车发动机中的应用优势是什么？

铝制发动机通过轻量化（减重约20公斤）显著降低油耗，汽车减重10%可节省6%-8%燃油。

2. 铬酸盐表面处理的主要危害有哪些？

铬酸盐处理会产生致癌六价铬，引发肺癌、皮肤病等健康问题，且污染环境需严控排放。

3. 无铬钝化处理有哪些主流替代方案？

主流方法包括锆系、钛系、稀土（如铈盐）及硅酸盐等体系，效果接近铬酸盐但更环保。

4. 影响无铬钝化效果的关键因素是什么？

铈盐浓度、氧化剂（高锰酸钾）、促进剂（铵盐）、温度及处理时间是核心影响因素。

5. 如何测试处理后的铝合金性能？

通过酸液腐蚀测试抗腐性、硬度仪测强度，并用电子显微镜观测微观结构优化工艺。

6. 无铬处理能否达到工业应用标准？

实验目标为抗腐蚀和机械强度超越铬酸盐处理，推动环保工艺工业化替代。

7. 铝表面处理实验包含哪些步骤？

流程分为脱脂（溶剂擦拭）、抛光（人工/化学）、氧化（参数优化）及性能检测四阶段。

8. 为何要推动无铬表面处理技术？

减少六价铬污染可降低环境与健康风险，符合绿色制造及国际环保法规趋势。

9. 稀土铈盐处理有何优势？

铈盐钝化效果接近铬酸盐，成本可控且毒性低，是国内无铬封孔主流研究方向。

10. 该研究对工业环保的意义是什么？

成功应用无铬技术将助力铝工业减排，推动可持续发展并降低企业合规风险。