《凯密特尔硅烷应用》PPT课件.ppt
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1、20091007ST Template上海凯密特尔化学品有限公司上海凯密特尔化学品有限公司 硅烷技术在汽车制造中应用的最新进展硅烷技术在汽车制造中应用的最新进展5.25.2011Xi an陈陈 慕慕 祖祖-涂装预处理技术的涂装预处理技术的革命性变革革命性变革20091007ST TemplateInnovationEnvironmentDedicationAssets 环保型创新技术环保型创新技术20091007ST Template传传 统统 预预 处处 理理 工工 艺艺 的的 缺缺 陷陷高高能能耗耗 危危险险品品有有害害的的重重金金属属离离子子含含致致癌癌物物废废水水多多 成成本本高高废废
2、渣渣多多 处处理理难难传统预处理工艺传统预处理工艺 工工序序多多 占占地地大大含含致致癌癌物物20091007ST Template新技术发展方向新技术发展方向提提高高质质量量提高结合力提高防腐力节节约约能能源源降低能耗降低成本保保护护环环境境低排放无害化操操作作简简便便易于控制缩短工艺20091007ST Template脱脂脱脂水洗水洗表调表调水洗水洗纯水洗纯水洗ZnPh转化膜转化膜OXSILANOXSILAN 技术技术技术技术 与锌系磷化对比与锌系磷化对比钝化钝化(可选可选)脱脂脱脂 水洗水洗DI水洗水洗OXSILANDI水洗水洗电泳电泳20091007ST TemplateOXSILA
3、NOXSILAN 技术技术技术技术 与锌系磷化对比与锌系磷化对比磷化被磷化被替换替换20091007ST TemplateOXSILANOXSILAN 技术技术技术技术 化学机理化学机理OXSILAN 超薄的类似磷化晶体的三维网状超薄的类似磷化晶体的三维网状结构的有机涂层结构的有机涂层吸附于金属表面吸附于金属表面Si-O-Me共价键结合力很强共价键结合力很强为涂料提供了很好的附着力为涂料提供了很好的附着力20091007ST TemplateSubstrateOOOOOOOOSiCH2CH2SiOHOOHOOOOOOOHOSiSiSiSiSiSiSiCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2C
4、H2CH2CH2CH2OHHOOHOHOHOHOOSiSiSiSiOOOOOCH2CH2OCH2CH2CH2CH2SiSiSiSiSiSiOOCH2CH2CH2CH2CH2SiSiSiSiOHOHOHOOHMMMMMMMMOXSILANOXSILAN 技术技术技术技术 化学机理化学机理20091007ST TemplateOXSILANOXSILAN 技术技术技术技术 化学机理化学机理 反应官能团反应官能团共价键结合有极性有极性可提高结合力 具无机物特性具无机物特性膜层致密,可取代陶瓷或其他金属膜层性能 多种聚合物多种聚合物可溶于水具有机具有机/聚合物特性聚合物特性耐折弯性能 隔离性隔离性含阻
5、断及抑制剂 适用多种金属适用多种金属CRS,HDG,EG,AL,SS,MM20091007ST TemplateOXSILANOXSILAN 技术技术技术技术 磷化与硅烷处理技术在使用条件方面的区别磷化与硅烷处理技术在使用条件方面的区别磷化与硅烷处理技术在使用条件方面的区别磷化与硅烷处理技术在使用条件方面的区别 项目项目磷化磷化硅烷硅烷温度温度35-5535-55室温室温时间时间3 3分分1-21-2分分成渣量成渣量3-12g/m3-12g/m2 20-0.5g/m0-0.5g/m2 2换槽周期换槽周期2-62-6个月个月无无耗水量耗水量/m/m2 24 4升升2 2升升膜层密度膜层密度1.5
6、g/cm1.5g/cm2 21g/cm1g/cm2 2膜重膜重2-3g/m2-3g/m2 20.04-0.1g/m0.04-0.1g/m2 2膜厚膜厚1-21-2m m0.04-0.20.04-0.2m m晶型晶型晶体晶体无定形无定形检测参数检测参数游离酸、总酸、促进剂、氟硅游离酸、总酸、促进剂、氟硅酸含量、锌、镍、锰含量等酸含量、锌、镍、锰含量等PHPH、电导率、活化点、电导率、活化点20091007ST TemplateAl油漆油漆Substrate基材基材Substrate基材基材OXSILANOXSILAN 技术技术技术技术 膜层特性膜层特性膜层特性膜层特性Zinc phosphate
7、锌磷化锌磷化OXSILAN 硅烷硅烷20091007ST TemplateOXSILANOXSILAN (硅烷硅烷硅烷硅烷)技术技术技术技术 样板样板样板样板CRSEGAl20091007ST TemplateOXSILANOXSILAN 技术技术技术技术 样板样板样板样板根据涂层厚度不同产生不同的视觉外观根据涂层厚度不同产生不同的视觉外观:-铁板上铁板上:淡黄淡黄,彩虹色从棕到蓝彩虹色从棕到蓝-热镀锌板上热镀锌板上:反光棕色反光棕色,偏蓝偏蓝-铝板上铝板上:反光灰色反光灰色膜重检测膜重检测:用用X-X-射线射线 光谱仪光谱仪 涂层特点涂层特点20091007ST Template电镀锌板电镀
8、锌板热镀锌板热镀锌板冷板冷板油漆油漆:电泳电泳(无铅无铅)底漆底漆 层面漆层面漆漆膜厚度:漆膜厚度:100 m测试:测试:10周周VDA循环测试后进行循环测试后进行 混合石击实验混合石击实验OXSILAN OXSILAN 技术技术技术技术 测试结果测试结果三元锌系磷化三元锌系磷化早期的硅烷早期的硅烷Oxsilan 9830Oxsilan 9830 与锌磷化膜性能相当与锌磷化膜性能相当三元锌系磷化三元锌系磷化早期的硅烷早期的硅烷Oxsilan 9830三元锌系磷化三元锌系磷化早期的硅烷早期的硅烷Oxsilan 983020091007ST TemplateCRSEGHDGAl循环测试循环测试(m
9、m,10 Cycles)VDA室外曝露室外曝露+氯化钠喷雾氯化钠喷雾(mm,1 year)醋酸醋酸+铜促进盐雾测试铜促进盐雾测试CASS(mm,240 h)附着力附着力 Wet Adhesion(Index)石击测试石击测试(Index,10 Cycles)VDA试验判断标准:单边扩蚀试验判断标准:单边扩蚀OXSILAN OXSILAN 技术技术技术技术 测试结果测试结果Oxsilan 9830 与锌磷化膜性能相当与锌磷化膜性能相当20091007ST Template单边扩蚀(平均)单边扩蚀(最大值)锆系产品硅烷产品mm基板:冷轧板 工艺:前处理+电泳 测试:GMW 14872 15循环OX
10、SILAN OXSILAN 技术技术技术技术 特殊性能特殊性能20091007ST TemplateOXSILANOXSILAN 技术技术技术技术 质量评价质量评价n已通过欧洲汽车涂装质量标准的全面测试已通过欧洲汽车涂装质量标准的全面测试n已通过与欧洲汽车厂所使用电泳漆的配套测试已通过与欧洲汽车厂所使用电泳漆的配套测试n来自欧美大部分汽车厂的反馈信息,来自欧美大部分汽车厂的反馈信息,OXSILAN技术是技术是目前所有磷化替代技术中表现最佳的。部分车厂已暂停目前所有磷化替代技术中表现最佳的。部分车厂已暂停其他技术的测试其他技术的测试nSi-O-Me Si-O-Me 共价键分子间的结合力很强,所以
11、产品很稳定共价键分子间的结合力很强,所以产品很稳定从而可以提高产品的防腐蚀能力。从而可以提高产品的防腐蚀能力。nOXSILAN OXSILAN 技术可以技术可以与锌磷化相媲美与锌磷化相媲美20091007ST TemplateOXSILANOXSILAN-技术技术技术技术优点优点优点优点n硅烷技术形成的超薄有机膜可以替代传统的磷化硅烷技术形成的超薄有机膜可以替代传统的磷化膜膜n磷化膜的重量通常为磷化膜的重量通常为2-3g/2-3g/,OXSILAN,OXSILAN涂层膜重涂层膜重仅仅仅仅0.1 g/0.1 g/,相差,相差2020倍左右。倍左右。n单耗大大降低。单耗大大降低。20091007S
12、T TemplateOXSILANOXSILAN-技术技术技术技术优点优点优点优点n使用方便,便于控制使用方便,便于控制n槽液为双组分液体配成,仅需要控制槽液为双组分液体配成,仅需要控制PHPH值和电导值和电导率,无须象磷化液那样,要控制游离酸、总酸、率,无须象磷化液那样,要控制游离酸、总酸、促进剂、锌、镍、锰的含量和温度等许多参数。促进剂、锌、镍、锰的含量和温度等许多参数。l不再需要检测表调、促进剂、钝化剂等,节省了测试费用不再需要检测表调、促进剂、钝化剂等,节省了测试费用l省却了对磷化槽和管路磷化渣的定期清理和使用大量清洗化学品省却了对磷化槽和管路磷化渣的定期清理和使用大量清洗化学品,同时
13、同时也节省了人工和费用也节省了人工和费用20091007ST TemplateOXSILANOXSILAN-技术技术技术技术优点优点优点优点n节约能源,可室温或低温操作,能源费用降低节约能源,可室温或低温操作,能源费用降低l在室温下运行,可省略加热系统并减少日常维护工作和费用在室温下运行,可省略加热系统并减少日常维护工作和费用l新建线可节约投资新建线可节约投资l高质量的磷化工艺需要加热系统,温度在高质量的磷化工艺需要加热系统,温度在35-55 l硅烷技术一般在室温下运行,无需加热硅烷技术一般在室温下运行,无需加热l热能节约的费用十分可观热能节约的费用十分可观20091007ST Templat
14、eOXSILANOXSILAN-技术技术技术技术优点优点优点优点n节省电能,由于泵的减少和功率的降低,可节省节省电能,由于泵的减少和功率的降低,可节省40%40%的电能。的电能。l不再使用表调、钝化和除渣工艺,因此泵的数量减少和停用除渣系统不再使用表调、钝化和除渣工艺,因此泵的数量减少和停用除渣系统l硅烷槽所需的循环量要比磷化小很多,因此循环泵的流量可降低硅烷槽所需的循环量要比磷化小很多,因此循环泵的流量可降低l通常情况下泵的减少和功率减低所节约的电费相当于使用原磷化产品通常情况下泵的减少和功率减低所节约的电费相当于使用原磷化产品费用的费用的60%60%l电能节约的费用十分可观电能节约的费用十
15、分可观20091007ST TemplateOXSILANOXSILAN-技术技术技术技术优点优点优点优点n处理时间短,只有磷化处理时的一半,因此可以处理时间短,只有磷化处理时的一半,因此可以提高产量。提高产量。l处理时间可从一般处理时间可从一般3 3分钟缩短为分钟缩短为1-21-2分钟分钟l生产线可提升产量生产线可提升产量l新建线可节约投资新建线可节约投资20091007ST TemplateOXSILANOXSILAN-技术技术技术技术优点优点优点优点n优异的环保性能,无有害的重金属,无渣、废水优异的环保性能,无有害的重金属,无渣、废水排放少,处理容易,如果安装过滤器及离子交换排放少,处理
16、容易,如果安装过滤器及离子交换器,可以做到封闭循环使用。器,可以做到封闭循环使用。l对磷、氮和镍、铬等重金属的排放面临越来越严格的限制对磷、氮和镍、铬等重金属的排放面临越来越严格的限制l废水处理的要求越来越高,成本也呈上升趋势废水处理的要求越来越高,成本也呈上升趋势l渣产出量小于渣产出量小于0.10.1g/m2,/m2,而锌系磷化一般产渣量在而锌系磷化一般产渣量在1 1-5gm2 l省却了对磷化槽和管路中磷化渣的定期清理和使用大量清洗化学品省却了对磷化槽和管路中磷化渣的定期清理和使用大量清洗化学品l避免了磷化废渣对环境的影响和污染,降低处理费用避免了磷化废渣对环境的影响和污染,降低处理费用l废
17、水量少,每部车约废水量少,每部车约5050升(主要来自脱脂),减轻了废水处理的压力升(主要来自脱脂),减轻了废水处理的压力l废水处理更容易,处理设备和占地更少废水处理更容易,处理设备和占地更少l目前大多数磷化工艺使用亚硝酸钠作为促进剂目前大多数磷化工艺使用亚硝酸钠作为促进剂l亚硝酸钠被证明是一种致癌物质亚硝酸钠被证明是一种致癌物质20091007ST TemplateOXSILANOXSILAN-技术技术技术技术优点优点优点优点OXSILAN 硅烷闭路工艺图硅烷闭路工艺图 European OEM3 kW 3 kW Pre-Degrease Degrease Rinse Rinse OXSIL
18、AN Rinse Rinse automatic pH control(NaOH)T1 overflow from Rinse 1 overflow from Rinse 3 to sprays after cleaner 7 00 L/h fresh DIW 7 00 L/h fresh DIW Water Collecting Tank 1600 L/h to Waste Water Treatment(Neutralisation)Filter Press(3 kW pump)11 kW 11 kW 3 kW 11 kW 30 kW 30 kW 30 kW Air Exhaust 14
19、kW Air Exhaust 14 kW 20 kW 常见的锌系磷化生产线常见的锌系磷化生产线3 kW Rinse Activator ZnPh Rinse Rinse Tank for fresh Industrial(City)Water 1500 L/h Industrial Water 3 kW 1000 L/h 2500 L/h to Waste Water Treatment(Neutralisation)800 L/h fresh DIW 5000 L/h Industrial Water 10000 L/d DIW Filter Press(3 kW pump)Heat Exc
20、hanger(15,7 kW pump)Air Exhaust 10 kW Air Exhaust 14 kW Air Exhaust 14 kW 3 kW Pre-Degrease 30 kW 30 kW Degrease 30 kW 11 kW 11 kW 11 kW 20 kW T1 红圈内设备可省略,红圈内设备可省略,该线未采用后处理该线未采用后处理钝化工艺钝化工艺采用闭路循环系统采用闭路循环系统后,废水排放量从后,废水排放量从2500L/h减少为减少为1600L/h采用闭路循环系统后,采用闭路循环系统后,DIW从从10800L/h减少到减少到1400L/h并可节约并可节约6500L/
21、h自来水自来水20091007ST TemplateOXSILANOXSILAN-技术技术技术技术优点优点优点优点n多金属处理工艺:多金属处理工艺:冷轧板、热镀锌板、电镀锌板、冷轧板、热镀锌板、电镀锌板、涂层板、铝等不同板材可混线处理。涂层板、铝等不同板材可混线处理。l可同时处理多种金属基材(包括冷轧钢、镀锌钢、铝、镁等)。可同时处理多种金属基材(包括冷轧钢、镀锌钢、铝、镁等)。l特别是对处理铝材的面积比例无限制要求(传统磷化很难做到这一点,特别是对处理铝材的面积比例无限制要求(传统磷化很难做到这一点,一般铝的比例要小于一般铝的比例要小于20%20%)。)。l铝、镁等轻金属是汽车未来基材发展的
22、可能趋势。铝、镁等轻金属是汽车未来基材发展的可能趋势。20091007ST TemplateOXSILANOXSILAN-技术技术技术技术优点优点优点优点n工艺简单,流程短。可以减少维修量,不需要维工艺简单,流程短。可以减少维修量,不需要维护表调,钝化和除渣设备,也不需要定期清理,护表调,钝化和除渣设备,也不需要定期清理,磷化槽及管路和喷嘴等。磷化槽及管路和喷嘴等。l无需表调、钝化及除渣系统的设备(包括磷化储备槽)无需表调、钝化及除渣系统的设备(包括磷化储备槽)l减少运行和维护费用减少运行和维护费用l新建线可节约可观的投资和厂房面积新建线可节约可观的投资和厂房面积20091007ST Temp
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