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環保金屬表面前處理技術的類型及發展趨勢
一直以來，金屬工件對防腐有著較高的要求，目前比較普遍的解決方案是在金屬涂裝前處理工藝中，使用一種化學與電化學反應形成磷酸鹽化學轉化膜(這個過程簡稱磷化，所形成的磷酸鹽轉化膜稱之為磷化膜)，它和后道涂裝一起保護金屬制品，保證10年或以上的時間內不發生銹穿等問題。
盡管磷化的抗腐蝕等性能非常優異，但是它同時也產生諸多問題，比如能耗高、污染較嚴重、含有害重金屬、廢水處理較困難、容易在管壁及管道內結渣等一系列問題。隨著科技的不斷進步和環保要求的不斷提高，更環保的金屬表面前處理工藝正在全球范圍內發展起來，目前這方面的研究工作集中在無毒環保磷化和完全擯棄含磷配方的全新工藝兩個方面。
磷化及環保無毒工藝發展歷程
磷化處理工藝，早的可靠記載是英國CharlesRoss于1869年獲得的專利，至今已一個多世紀。磷化處理工藝的發展過程可分為以下幾個階段：
二次世界大戰之前，磷化工藝的基礎階段，這一時期完成了許多基本的發現，主要是在英國。
二次世界大戰之間，大規模的工業應用階段，此時磷化工藝的發展中心由英國轉移至美國。這期間，美國的T.W.Coslet將鋅、氧化鋅或磷酸鋅鹽溶于磷酸中制成了個鋅系磷化液。這一研究成果大大促進了磷化工藝的發展。Parker防銹公司研究開發的ParcoPower(帕克粉劑)配制磷化液，將磷化處理時間縮短至1小時，1929年Bonderizing又將磷化時間縮短至10分鐘，1934年磷化處理技術取得了革命性的發展，即采用了將磷化液噴射到工件上的方法。
二次世界大戰期間，磷化工藝的新用途階段，主要發生在德國。
二戰結束以后，磷化工藝穩步的發展和完善階段，磷化工藝很少有突破性進展。這個時期磷化處理技術重要改進有：低溫磷化、各種控制磷化膜膜重的方法、連續鋼帶高速磷化(處理時間只需5秒)。
上世紀90年代，國外環保型涂裝前處理工藝逐漸成為業內研究的熱點。由于磷化處理工藝中毒性較大、污染比較嚴重的主要是亞硝酸鹽，重金屬Ni2+、Cr6+、Mn2+等離子。所以，該領域的研究也主要集中在為這些物質尋找替代品上，主要分為無亞硝酸鹽磷化和無鎳磷化。這種環保型無毒磷化工藝只是在原有的磷化體系中“兜圈子”，雖然減少了磷化工藝中的有毒有害物質，卻不能從根本上解決問題。金屬表面前處理工藝的發展方向不應該只是減少有毒有害物質，而應該從根本上解決磷化的污染問題。
磷化替代技術的發展
過去60年，鋅和鎳兩種金屬離子是磷化的核心，日益嚴格的環境政策以及不斷提高的鎳和鋅原材料價格，成為開發合適的替代品的驅動因素。人們先對納米顆粒、鋯、鈦、聚合物以及其他金屬離子的單體及相互之間的合成物進行評估，后決定開發替代磷化的新轉化膜，這種替代品應該不含磷酸鹽及其他傳統的重金屬離子或受RoHS等規定限制的金屬離子，各處理工藝所含離子濃度都少于當前的磷酸鋅工藝，從而節約能源和水，滿足當今前處理行業的性能要求。
發展前瞻
隨著人們對環境保護的越來越重視，環保金屬表面前處理技術取代傳統技術，已經成為了一種趨勢和發展方向，而且這個發展速度正隨著金屬表面處理行業的日漸成熟而越來越快。近一兩年，國內金屬表面處理行業環保意識普遍增強，對環保涂裝前處理工藝的接受度大大提高，預計未來2～3年內，磷化替代處理工藝將取代傳統工藝30%~40%的份額。
未來環保金屬表面前處理技術需要依靠涂裝化學品、設備和三廢處理的共同配合，因此相關廠家、供應商之間的合作也會越來越緊密。
金屬工業在不斷發展，鍍鋅層的質量也在不斷提高，質量更好的鍍鋅層及后續的轉化涂層及耐腐蝕保護涂層的工藝也會相應的不斷改進。未來，金屬制品廠可直接使用耐腐蝕性能良好的金屬制品，生產工藝將更精簡、更環保，成本也將更低。
