1、冶金与建筑工程系 教 案1第 9 教学单元课 题：金属表面转化膜技术 1概述知识目标 了解表面转化膜技术的含义、分类及应用能力目标 熟悉表面转化膜工艺教学目标职业素质目标 爱岗敬业 诚实守信 技能过硬 自主创新教学重点 表面转化膜的应用教学难点 表面转化膜的应用辅助教学手段 采用实物、标本、模型、图表、幻灯和录像等手段教学准备准备教学目标、准备学生情况、准备教学材料、准 备 教学心理、准备教学过程、准备教学评价授课班级授课日期 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日教 学 进 程教学方法及时间分配复习提问：导 言：以一种实验钢为载体，采用任务教学法、案例教学法、引导文冶金与建筑工程系 教 案2
2、新课内容:一、含义金属表面 转化膜技术就是使金属与特定的腐 蚀液相接触，通 过化学或电化学手段，使金属表面形成一层稳定的、致密的、附着良好的化合物膜，这种通过化学或电化学处理所生成的膜层称为化学转化膜。化学转化膜几乎在所有的金属表面都能生成，目前工业上应用较多的是铁、 铝、 锌 。由于化学转化膜是金属基体直接参与成膜反应而成的，因而膜与基体的结合力比电镀层和化学镀层这些外加膜层大得多。成膜的典型反应可用下式表示：式中，M 为参加反应的金属或镀层金属；A 为介质中的阴离子 二、表面转化膜的分类表面转化膜几乎可以在所有的金属表面生成。按主要组成物的类型，金属表面转化膜分为氧化物膜（氧化）、磷酸盐膜
3、、 （磷化）铬酸盐膜（钝化）和草酸盐膜等；按转化过程中是否存在外加电流，分为化学转化膜和电化学转化膜两类，后者常称为阳极转化膜。根据形成膜时所采用的介质，可将化学转化膜为以下几类： 氧化物膜：是金属在含有氧化剂的溶液中形成的膜，其成膜过程叫氧化。 磷酸盐膜：是金属在磷酸盐溶液中形成的膜，其成膜过程称磷化。教学法、现场教学法，通过教师讲解、示范，引导学生学习。2 学时冶金与建筑工程系 教 案3 铬酸盐膜：是金属在含有铬酸或铬酸盐的溶液中形成的膜，其成膜过程在我国习惯上称钝化。三、表面转化膜的应用金属表面转化膜能提高金属表面的耐蚀性、减摩性、耐磨性和装饰性，还能提高有机涂层的附着性和抗老化性，用作
4、涂装底层。此外，有些表面转化膜提高金属表面的绝缘性和防爆性。1. 防锈防锈用化学转化膜主要用于以下两种情况： 对部件有一般的防锈要求，如涂防锈油等， 转化膜作为底层很薄时即可应用； 对部件有较高的防锈要求，部件又不受挠曲、冲击等外力作用， 转化膜要求均匀致密，且以厚者为佳。 2. 耐磨耐磨用化学转化膜广泛地应用于金属与金属面互相摩擦的部位。表面上的磷酸盐膜层具有很小的摩擦系数，因此减少了金属面间的摩擦阻力。这种磷酸盐膜层还具有良好的吸油作用，在金属接触面间产生了一缓冲层，从化学和机械两个方面保持了基体，从而减小磨损。3. 涂装底层作为涂装底层的化学膜要求膜层致密、质地均匀、薄厚适宜、晶粒 细小
5、。4. 塑性加工金属材料表面形成磷酸盐膜后再进行塑性加工，例如进行钢管、钢冶金与建筑工程系 教 案4丝等冷拉伸，是磷酸盐膜层最新的应用领域之一。采用这种方法对钢材进行拉拔时可以减小拉拔力，延长拉拔模具寿命，减少拉拔次数。 该法在挤出工艺、深拉延工艺等各种冷加工方面均有广泛的应用。5. 绝缘等功能性膜磷酸盐膜层是电的不良导体，所以很早就用它作为硅钢板绝缘层。这种绝缘层的特点是占空系数小，耐热性良好，而且在冲裁加工时可减少工具的磨损等。用溶胶一凝胶制得的膜，目前大多是功能性的。 任务总结：表面转化膜技术的含义、分类及应用布置任务：1.表面转化膜的含义2.表面转化膜的应用注：各栏大小可根据需要进行调整。
