什么是化学薄膜？后处理工艺、类型和应用

化学薄膜涂层

化学膜或铬酸盐转化法以其品牌名称 Alodine®、Iridite® 等而闻名。通常，制造商将其称为 阿洛丁涂料 一般来说，它主要用于铝制零件的表面处理。

一层薄薄的化学薄膜可以保护底层部件免受腐蚀和劣化，从而提高其耐用性。虽然它主要流行于…… 航空航天和国防领域 许多其他行业也更倾向于使用化学薄膜涂层。 

本文将探讨化学薄膜的定义、类型、工艺、应用和优点。 

 

什么是化学薄膜？ 

化学薄膜涂层

化学薄膜、铱酸盐处理、化学转化或铝酸盐涂层均指铝零件的特殊表面处理工艺。它也是后续粘合剂、油漆或其他特定美学处理的表面预处理步骤。 

本质上， ”化学薄膜” 这是一种通过化学处理形成的薄层保护膜，可防止表面氧化和腐蚀。六价化合物在薄层（0.25-1 µm）上具有自修复能力，并能形成屏障保护底层基材，从而防止潮湿环境下的腐蚀。相比之下，三价化合物涂层几乎没有或完全没有自修复能力。

虽然这 表面 结束 主要用于铝合金，也可应用于锌、钛、镁和其他一些材料。 

化学薄膜涂层广泛应用于飞机零件、电子产品外壳、汽车发动机及车身部件、卫星和船舶硬件。 

 

化学薄膜涂层的类型

根据定义，化学薄膜涂层分为四种类型： 军用数字热线 标准。其中包括 MIL-DTL-5541 I 型、II 型、1A 类和 3 类。 

让我们更详细地讨论一下化学薄膜涂层的类型。 

I 型或六铬涂层 

I型化学镀膜是根据镀层中六价铬化合物的存在情况进行分类的。I型镀膜的外观颜色从亮金色到黄色不等。 

I型化学转化膜具有最强的耐腐蚀性，是国防和航空航天工业的首选涂层。然而，它会释放有毒化学物质，对环境造成危害。 

II 型或无六氟化物 

第二类化学镀膜用三价铬（Cr3+）或锆钛合金代替六价铬。由于不含六价铬，因此更加环保。  

这种化学涂层能呈现出透明、淡淡的彩虹色或蓝色外观。它比较薄，耐腐蚀性也稍差，但仍然适用于恶劣环境。 

1A级涂层 

这种涂层外观呈深金色至棕色，在最大限度提高防腐蚀性能的同时，对环境的影响极小。它广泛应用于飞机外部零件、工业机械和船舶五金件。

3级涂层

它是一种厚度约为0.1–0.3微米的薄化学涂层，有助于保持底层材料的导电性。它为电气连接器、电路盒、接地面板等提供了良好的耐腐蚀性。

 

化学薄膜的通用规范 

铝材化学膜或铬酸盐转化膜有多种规格； MIL-DTL-5541 和 AMS-2473 这些是最常见的。这些规格对于确保成品零件达到预期的质量和性能至关重要。 

常见规格包括：

1. MIL-DTL-5541
2. MIL-C-81706
3. ASTM B449
4. AMS 2473
5. AMS 2474
6. AMS-C-5541
7. BS EN 12487
8. ISO 8081

化学薄膜工艺是如何运作的？

化学薄膜工艺

化学转化涂层或化学薄膜工艺包括清洗、表面处理、转化涂层和最终漂洗。 

让我们来分解一下化学薄膜的应用步骤。

1. 零件清洗 

首先，彻底清洁零件，去除碎屑、灰尘、油污、油脂等。目的是使表面没有任何制造残留物。 

2. 表面处理

表面处理是化学薄膜涂层工艺中最关键的一步，因为它直接影响薄膜的附着力、粘合质量、表面光洁度和耐久性。

• 碱性清洁： 使用碱性清洁剂清洗零件。 
• 蚀刻： 使用酸性或碱性溶液去除任何可能干扰化学转化的合金金属或合金。 
• 漂洗： 蚀刻完成后，用合适的清洗液清洗零件。 

3. 应用转化膜 

接下来，可以将零件以两种方式浸入涂层溶液中：滚筒处理或挂架处理。 

• • 机架加工： 这种方法是将基材悬挂或固定在金属架上，然后浸入涂层溶液中。挂架加工适用于复杂零件和大批量生产。 
  • 桶体加工： 将基材浸入溶液桶中，然后以慢速旋转预定时间。 

4. 最后漂洗和干燥 

一旦 铬酸盐转化膜 处理完成后，将零件从溶液桶或架子上取出。然后，用温水冲洗以去除化学残留物，并在包装​​前将其晾干。

 

化学薄膜在各行业的应用 

化学薄膜应用

化学镀膜广泛应用于多个行业的铝制（以及其他一些金属）部件的表面处理，包括航空航天、国防、汽车、电气和船舶硬件等行业。此外，它在国防和飞机制造中也不可或缺。

在 航空航天业铬酸盐转化膜可有效保护铝制零件免受潮湿、高温、风压及其他恶劣环境下的腐蚀。例如： 完成风控面、结构支架和航空电子设备外壳的安装。

对于 国防应用化学镀铝膜能够有效阻隔外部环境，提高油漆附着力，并增强部件的可靠性。例如： 雷达外壳、军用车辆零件和弹药。 

此外，下表概述了化学薄膜在汽车、船舶、电气、工业机械和消费品领域的应用。 

行业	为什么选择 Chem Film/Alodine？	应用
汽車	高耐腐蚀性和电气接地	变速箱壳体、支架、悬挂部件、铝合金轮毂等。
海事 / 船舶	能承受盐水和恶劣的海洋环境	甲板五金件、紧固件、船体配件和铝制结构栏杆
电气/电子	薄膜导电的同时还能抵抗氧化	电磁干扰/射频干扰屏蔽罩、散热器、接地面板、外壳
工业机械	提高油漆附着力，增强工业机械部件的耐久性	轻型机器框架、安装支架、输送机部件和工具箱
消费品	防腐蚀和美观涂装/涂层的基础	铝制家具、相机机身、笔记本电脑/台式电脑外壳、照明灯具、电器外壳

 

化学薄膜/碘化铬酸盐转化膜的优势

使用铬酸盐转化膜处理铝材具有诸多优点，包括耐腐蚀性、提高附着力、加工速度更快、尺寸稳定性好、导电性强以及防止留下指纹。 

接下来，我们来详细分析这些优势。 

• 颜色变化： 铝酸盐涂层或化学薄膜可提供广泛的颜色范围，从而实现所需的审美效果。
• 附着力： 这层薄膜可以提高后续涂层或油漆的附着力。
• 快速流程： 与电镀等方法相比，化学转化法速度更快、成本更低。 
• 尺寸稳定性： 由于薄膜厚度以微米为单位，因此不会影响制造零件的尺寸精度。
• 耐腐蚀性能： 这种化学薄膜涂层具有很高的耐腐蚀性，即使在海洋和恶劣的应用环境中也是如此。 
• 电导率： 薄膜保持了基材原有的导电性和导热性。 
• 防止留下指纹： 它能有效防止在柔软的铝合金表面留下指纹。 

 

化学薄膜的颜色变化有哪些？ 

碘化物

我们已经讨论了化学薄膜的性能、工艺、可靠性和优点；现在，让我们来看看它的颜色变化。

多种颜色可供选择，并采用化学薄膜表面处理，包括 清澈的、带有虹彩光泽的黄色、灰色、黄褐色和金色随后，无论颜色类型如何，零件表面的外观都保持均匀一致。

• 明确： 它呈透明或略带蓝色。当导电性和精度要求较高，且耐腐蚀性尚可时，它是理想的选择。
• 虹彩黄： 它呈现出带有彩虹般色调的黄色，适用于一般用途。
• 灰色： 这种化学薄膜的颜色特点是暗灰色外观或银色哑光效果。
• 黄褐色： 它呈现出带有棕色色调的深黄色。由于厚度增加，这种黄棕色薄膜增强了耐腐蚀性。
• 金： 它呈现出均匀的金黄色，既可用于保护，也可用于美观。

如果您在装饰品上使用化学薄膜涂层，它可能无法像阳极氧化或其他表面处理那样呈现出鲜艳夺目的美感。但是，它可以作为后续涂漆和二次涂层的良好底漆，广泛应用于许多领域。 金属板材表面处理. 

 

哪些材料与化学薄膜涂层兼容？

化学膜，或称铬酸铝转化膜，是 主要用于铝及其合金但是，它也与其他金属相容，例如镁、锌、铍和镉。

它与铁基金属和合金不兼容，因为该工艺需要在表面发生特定的化学反应，而这只有钝化金属才能做到。

让我们来看看哪些金属可以用于化学薄膜工艺：

• 铝（Al）： 高度兼容，并可根据 MIL-DTL-5541 标准进行加工。
• 镁（Mg）： 兼容，但需要特殊的预处理和浴液配方
• 锌（Zn）： 兼容性好，并能减少氧化
• 镉（Cd）： 与镀镉表面兼容，并能提高防腐蚀性能
• 铍： 铬酸盐转化法的应用受到限制，需要严格的工艺控制和安全考虑。

 

化学转化涂层技术

铬酸盐涂层技术

喷涂和化学浸涂是两种主要的化学转化涂层技术，可用于在制成品上施加化学薄膜。 

这些技术不像喷涂或浸涂粘合剂那样工作，而是通过控制化学反应，使化学膜与基材融为一体。 

喷涂

通过专用喷嘴将雾化处理液喷涂到目标表面。该方法适用于大型部件。在Boda，我们使用自动化喷涂设备进行化学薄膜涂覆，从而更好地控制喷涂压力，确保涂层均匀。

化学浸渍

化学浸涂，或称浸没涂装，是将基材完全浸入处理液中一定时间。这种方法可以形成均匀的涂层，适用于几何形状复杂的零件。

 

影响化学薄膜涂层的因素 

薄膜与表面的结合、涂层厚度、耐久性和整体质量主要取决于表面处理和工艺控制。 

常见的影响因素有基材、材料纯度、表面蚀刻和冲洗以及化学膜类型。

让我们进一步分析这些因素； 

• 基材： 它与铝合金搭配使用效果最佳；与其他金属搭配使用，质量可能不尽如人意。
• 金属纯度： 铁合金和其他杂质的存在会降低薄膜质量。 
• 蚀刻： 如果表面蚀刻不彻底，可能会留下氧化物残留物，影响涂层工艺。
• 电影类型： MIL-DTL-5541 I 型涂层较厚，而 1A 级和 3 级涂层则薄得多。 

 

我可以对已涂覆化学薄膜的零件进行阳极氧化处理吗？

可以在化学镀膜铝制零件上进行阳极氧化处理。镀膜层会在电解液中溶解。 这不是一种常见的做法。 虽然在制造业中适用，但在少数情况下仍然适用。

您可以根据性能要求和外观需求，选择阳极氧化膜或化学转化膜。 

何时使用阳极氧化代替化学镀膜：

• 如果您需要在零件表面设置更厚的屏障，最大可达 100 微米。
• 适用于高摩擦应用的部件 
• 如果表面硬度对性能有影响
• 如果您需要更具吸引力的装饰品美感 

 

Boda 出品的高品质耐用化学薄膜涂层

在 Boda，我们拥有完善的表面处理设施，包括一台自动化的铝酸涂层设备，可在铝制零件上均匀地涂覆化学薄膜，厚度范围为 0.25-1µm。 

我们的 铝氧化涂层服务 我们的产品通过了 AS9100 认证，并符合 MIL-DTL-5541 标准。此外，我们的质量控制程序通过粗糙度测量和其他测试来确保表面质量。

如有任何疑问，请联系我们，或上传您的设计以获取报价。

 

总结

总体而言，化学薄膜或醛化涂层是经济高效、经久耐用、耐腐蚀且美观的表面处理的理想选择。它还允许涂覆粘合性涂料或二次涂层。但另一方面，它不适用于摩擦表面、化学品腐蚀环境以及需要厚涂层的应用。

由于化学薄膜涂层的铬酸盐处理需要精确的工艺规划、设置、执行和质量控制程序，因此在选择外包服务时，应考虑选择拥有先进设备的经验丰富的制造商。 

 

常见问题

化学镀膜和阳极氧化是一回事吗？

不，化学镀膜和阳极氧化是不同的。阳极氧化是通过电解过程形成一层厚厚的氧化层，而化学镀膜则是一种化学转化过程。

化学薄膜算是电镀吗？

化学膜不属于传统的电镀或电沉积涂层，而是一种通过化学反应形成的转化膜。 

铬酸盐膜和化学膜有什么区别？

它们指的是同一件事；两者都指化学转化处理。“铬酸盐”是含有铬化合物的涂层的统称，而“化学膜”是行业通用术语。