硅烷前處理和磷化前處理各有什么優缺點？

文/楊文亮

一、硅烷處理

硅烷化處理與傳統磷化相比具有以下多個優點：無有害重金屬離子，不含磷，無需加溫。硅烷處理過程不產生沉渣，處理時間短，控制簡便。處理步驟少，可省去表調工序，槽液可重復使用。有效提高油漆對基材的附著力。但就目前的國內技術來說，不是十分成熟，有待提高！尤其是硅烷和助劑的選型上，得狠下功夫。

硅烷處理是屬于陶化處理與無磷轉化技術之間的技術。從技術原理上講，硅烷處理是屬于無磷轉化處理的一種，與目前已開始廣泛應用的無磷轉化劑相比，硅烷處理技術已開始落伍。

二、磷化處理

磷化是常用的前處理技術，原理上應屬于化學轉換膜處理，主要應用于鋼鐵表面磷化。

磷化是一種化學與電化學反應形成磷酸鹽化學轉化膜的過程，所形成的磷酸鹽轉化膜稱之為磷化膜。

磷化的目的主要是：給基體金屬提供保護，在一定程度上防止金屬被腐蝕；用于涂漆前打底，提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力；在金屬冷加工工藝中起減摩潤滑作用。

三、磷化與硅烷成本優勢分析

硅烷產品的高效節能主要體現在以下幾個方面：

1、熱能：

磷化（以磷化溫度40～50度計算）目前國內噴淋磷化線熱能消耗在70元/千平方米左右。

硅烷（僅冬天加熱到15度以上）預計熱能消耗在10元/千平方米。

熱能方面：磷化比硅烷貴了60元/千平方米。以月均處理10000平方米計算，磷化共貴了600元。

2、動能：（以目前每年運行2000小時計算）

采用硅烷工藝，可以關閉表調槽泵和鈍化槽泵，以4.0KW的功率計算，每年電費（以電價1元計算）2×2000×4.0=16000元，全年計算，磷化共貴了16000元。

3、廢水處理

磷化中磷酸根約15000PPM，鋅、鎳、錳合計約3000PPM，水洗因子以100計算，后道水洗達到溢流動態平衡時，廢水中含磷酸根約1500PPM，鋅、鎳、錳合計約300PPM，處理每噸廢水約8元。

硅烷中不含磷，硅含量約40PPM，鋯含量約200PPM，水洗因子以100計算，后道水洗達到溢流動態平衡時，廢水中含硅約4PPM，鋯約20PPM，處理每噸廢水不到1元。

以月均處理10000 平方米，每平方米約產生4L 廢水計算，全年約處理480 噸廢水，磷化共貴了3360元。

磷化槽液處理一段時間就會有磷化渣，而硅烷沒有，不需要除渣設備。

綜上統計：

以全年生產120000平方米計算，使用硅烷產品比磷化節約19960元RMB。

四、綜合優勢對比

隨著磷產品和鋅、鎳產品、能源價格的不斷上漲，硅烷產品在綜合成本上的優勢將更加不可動搖。另外，硅烷產品還具有以下的突出優勢：

1、環保性

硅烷產品和磷化相比，不含鋅、鎳、錳等重金屬，顯著減少水耗量，顯著減少廢水處理量；室溫工作，不含磷，不含氧化還原劑，無氮氧化物廢氣排放，幾乎無渣（所有金屬出渣量<0.1g/m2），由于出渣量低，可完全閉路水處理，循環用水，不產生廢水。

2、管理的便捷

磷化工藝的副產品是大量的磷化渣，每隔一段時間，生產線必須停產，對磷化槽進行除渣處理，除渣結束后不僅要清洗磷化槽，磷化液也不可避免有部分浪費。磷化渣的處理也是件費力的事情。而使用硅烷產品，以上的一切問題都不再存在了。磷化過程中需要控制游離酸、總酸、氟硅酸、促進劑點等各參數，而硅烷只需控制PH和活化點。硅烷過程還無需表調槽，從而節約了表調槽的化學品消耗和控制，操作更簡單。

３、性價對比

注：耐鹽霧試驗的24小時相當于正常環境下耐腐蝕1年。