阴极电泳与阳极电泳的区别

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阴极电泳漆与阳极电泳漆有什么不同之处

阴极电泳漆与阳极电泳漆有什么不同之处

阴极电泳漆与阳极电泳漆有什么不同之处相信大家都了解,电泳涂装将具有导电性的被涂物浸渍在装满水稀释的、浓度比较低的电泳涂料槽液中作为阳极(或阴极)、在槽中另设置与其相对应的阴极(或阳极),在两极间通直流电,在被涂物上析出均一、水不溶的涂膜的一种涂装方法。

根据被涂物的极性和电泳涂料的种类,电泳涂装法可分为两种。

阳极电泳涂装法:被涂物为阳极,所采用的电泳涂料是阴离子型(带负电荷)。

阴极电泳涂装法:被涂物为阴极,所采用的电泳涂料是阳离子型(带正电荷).这里简单的写下阳极电泳涂料和阴极电泳涂料的化学反应式!阳极电泳涂料(阴离子电沉积涂料)的化学反应:阳极反应(被涂工件)2H2O→4H++4e–+O2↑(电解)Me→Men++ne-(阳极溶解)RCOO—+H+→RCOOH↓(电沉积,树脂,颜料树脂的析出)水溶性→水不溶性nRC00—+Men+→(RCOO)nMe↓阴极反应:2H2O+2e→2OH—+2H2↑R3NH++OH—→R3N+H2O阴极电泳涂料(阳离子电沉积涂料)的化学反应:阴极反应(被涂物)2H2O+2e→2OH—+H2↑R-NH++OH—→R-N↓+H2O(水溶性→水不溶性)阳极反应:2H2O→4H++4e+O2↑RCOO—+H+→RCOOH电泳涂料是一种仅适用于电泳涂装法的专用水溶性(或水乳化型)涂料,在水中能离解为带电荷的水溶性成膜聚合物,并在直流电电场的作用下泳向相反电极(被涂面),在其表面上沉积析出.根据所采用的电泳涂装方法的不同(被涂物在电泳涂装过程中所处极性不同).电泳涂料可分为阳极电泳除料和阴极电泳涂料两种.(1)阳极电泳漆涂料:阳极电泳涂料用的成膜聚合物是阴离子型树脂,常用的都是多羧基的聚台物,中和剂为无机破或有机胺,如KOH、一乙醇胺、三乙醇胺、三乙胺等.阳极电泳涂料在水中离解成为阴离子聚合物,常用的有纯酚醛阳极电泳涂料、聚丁二烯阳极电泳涂料、顺酐化油阳极电泳涂料等。

(2)阴极电泳涂料:阴极电泳涂料用的成膜聚合物是阳离子型树脂,在树脂骨架中含有多数的胺基.中和剂为有机酸,如甲酸、乙酸、乳酸等.阴极电泳涂料在水中离解成为阳离子的聚.合物,最常用的村脂有环氧树脂和聚胺酯等.阳极电泳涂料和阴极电泳涂料组成的比较见下表.(3)阴极电泳漆涂料按一次泳涂膜厚尚可分为薄膜型(20um)和厚膜型(30—35um)两种.一般以一次泳涂膜厚25um为分界。

电镀 电泳 溅镀 阳极处理的区别

电镀 电泳 溅镀 阳极处理的区别

电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。

电镀的原理与电解精炼铜的原理是一致的。

电镀时,一般都是用含有镀层金属离子的电解质配成电镀液;把待镀金属制品浸入电镀液中与直流电源的负极相连,作为阴极;用镀层金属作为阳极,与直流电源正极相连。

通入低压直流电,阳极金属溶解在溶液中成为阳离子,移向阴极,这些离子在阴极获得电子被还原成金属,覆盖在需要电镀的金属制品上。

电铸大致可分为三类,即装饰性电镀(以镀镍-铬、金、银为代表)、防护性电铸(以镀锌为代表)和功能电镀(以镀硬铬为代表电铸是利用电镀法来制造产品的功能电镀之一。

据称电铸始于1838年。

当时,苏联的Jacoli在石膏母型上涂敷石腊,通过石墨使其表面具有导电性,然后表面镀铜,镀后脱模,以此制成铜的复制品。

日本昭和初年,京都市工业研究所和大板造币司等单位就已积极开展了在石膏母型上铸铜,在绝缘体上电镀等方面的研究,并制作了许多精美的金属工艺品。

但是,以石膏或腊等作为母型模进行电铸时,不仅制造技艺要求高、操作麻烦,而且母型易破损,难以制出精致的复制品,所以电铸的应用范围十分有限。

后来,由于塑料母型材料的问世以及电镀水平的提高,电铸技术也得到很大发展,并广泛应用于制造那些采用其它方法不能制造的或加工有困难的急需产品。

特别是最近几年,由于电铸用于制造宇航或原子能的某些零件,它已作为一种尖端加工技术而为人们所瞩目。

(此外通过电镀使金属与金属相结合的所谓“电结合技术”也进行了研究。

这种电结合的金属不会因热而改变金属材质的机械性能和物理性。

电泳涂装是利用外加电场使悬浮于电泳液中的颜料和树脂等微粒定向迁移并沉积于电极之一的基底表面的涂装方法。

电泳涂装的原理发明于是20世纪30年代末,但开发这一技术并获得工业应用是在1963年以后,电泳涂装是近30年来发展起来的一种特殊涂膜形成方法,是对水性涂料最具有实际意义的施工工艺。

具有水溶性、无毒、易于自动化控制等特点,迅速在汽车、建材、五金、家电等行业得到广泛的应用。

铝连接件阳极电泳涂装与阴极电泳涂装性能

铝连接件阳极电泳涂装与阴极电泳涂装性能

作者简介:任玉宝 (1986-),男,辽宁省朝阳市人,工程师,硕士,主要从事铝合金表面处理工作。 收稿日期:2019-02-18
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任玉宝,等:钢铝连接件阳极电泳涂装与阴极电泳涂装性能
阳极电泳试样 B 经 480 h 盐雾试验后,在钢铝 能。
连接点位置及铆钉周围出现点腐蚀,随盐雾时间的 增加腐蚀加剧,进行至 1000 h 时,钢件部分的腐蚀
3 分析与讨论
面积达 50%,局部漆膜遭到破坏,产生大量的灰黑 色腐蚀产物,而铝板部分经 1000 h 盐雾后未发生腐 蚀。
阴极电泳试样 C 的耐蚀性较好。在 720 h 盐雾 试验后钢铝连接点位置出现点腐蚀,1000 h 时,钢 板腐蚀面相对扩大,但整体依然维持原始形貌。铝
0 前言
钢铝连接技术现已广泛应用于交通、航天及装 备制造等各领域。自汽车制造业转向节能、环保、 轻量化发展方向后,大量的铝质工件替代了传统的 钢质工件被应用到汽车中,极大地降低了汽车的自 重,节约了燃油成本 [1-3]。同时,铝质工件的引入 也将铝所具有的强耐蚀性、强导电性、强导热性引 入到了汽车中,大大提升了汽车质量。
技术工程
表 1 钢铝连接件性能检测标准与试验方法
测试项目 执行标准 硬度 GB/T 6739-2006
附着力 GB/T 9286-1998 耐冲击 GB/T 1732-1993
测试方法 铅笔试验 百格试验 测试锤重 1 kg、测试高度 100 cm0 、720 、1000h 时的表面形貌
紧固件:LMC 双面铆钉 (M9·26 不锈钢)。 检测设备:QCJ-120 涂层耐冲击试验仪、Qfog/CRH600 盐雾箱。 1.2 实验方法 连接件的连接方式见图 1。首先将钢铝连接件 命名为试样 A,然后对连接件进行皮膜处理,对连 接件进行阳极电泳涂装得到试样 B,对连接件进行 阴极电泳涂装得到试样 C。试样 B 与试样 C 的表面 处理流程为:超声波脱脂-水洗-皮膜处理-水洗阳极电泳 (阴极电泳) -水洗-固化。

电泳介绍

电泳介绍

超滤系统的优点
回收电泳涂料,提高涂料的利用率,降低电泳 后清洗纯水的用量。
使用超滤装置,利用超滤液充分洗涤 除去粘附在被涂物上的电泳涂料 实现电 泳后的“封闭回路”水洗,涂料回收利 用率可达98%以上,而不使用超滤装置, 其电泳涂料使用率仅为70% -80%
超滤系统的优点 减少污水处理量及处理费用,有利 于环境保护。 超滤液还可作为电泳设备中泵组运 转的密封液。
工艺介绍
前处理
电泳 清洗
固化
电泳涂装前处理的目的
清除涂膜与涂件表面的障碍,排除影响 二者结合的因素,如油污,锈渍,氧化 皮及其它杂质,提高涂膜的附着力及其 质量。 预涂件表面洁净度极高,不污染电泳槽 液。 涂件表面仍湿润,以利于电沉积。 改变表面状态,使其满足客户需求
丙酮、汽油 等
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阴极电泳介绍 (阳离子性电泳涂料)
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什么是电泳(E-coating)
电泳涂装: 它是一种特殊的涂膜形成方法。它是把工件 和对应的电极,接入电泳涂料中,接上电源 (直流电)后,靠电所产生的物理化学作用, 使涂料在工件上沉积而形成均匀涂膜的一种 涂装方法。 PPG 在上世纪50年代发明了电泳技术,并首 次运用在福特汽车生产线上。

阴极电泳和阳极电泳的区别

阴极电泳和阳极电泳的区别

阴极电泳和阳极电泳的区别
在外加直流电源的作用下,胶体微粒在分散介质里向阴极或阳极作定向移动,这种现象叫做电泳。

利用电泳现象使物质分离,这种技术也叫做电泳。

胶体有电泳现象,证明胶体的微粒带有电荷。

各种胶体微粒的本质不同,它们吸附的离子不同,所以带有不同的电荷。

利用电泳可以确定胶体微粒的电性质,向阳极移动的胶粒带负电荷,向阴极移动的胶粒带正电荷。

一般来讲,金属氢氧化物、金属氧化物等胶体微粒吸附阳离子,带正电荷;非金属氧化物、非金属硫化物等胶体微粒吸附阴离子,带负电荷。

因此,在电泳实验中,氢氧化铁胶体微粒向阴极移动,三硫化二砷胶体微粒向阳极移动。

利用电泳可以分离带不同电荷的溶胶。

例如,陶瓷工业中用的粘土,往往带有氧化铁,要除去氧化铁,可以把粘土和水一起搅拌成悬浮液,由于粘土粒子带负电荷,氧化铁粒子带正电荷,通电后在阳极附近会聚集出很纯净的粘土。

工厂除尘也用到电泳。

利用电泳还可以检出被分离物,在生化和临床诊断方面发挥重要作用。

最早出现的阳极电泳,但阳极电泳时易使金属溶解污染槽液,泳透力,耐蚀性差,随着技术发展产生阴极电泳,将电泳漆性能极大的提高了。

其实阳极电泳与阴极电泳从本质上讲是没有分别的,他们只是通过加电的方式使带电漆料在工件表面上析出,然后烘烤成膜,有很好的耐蚀性。

氨酯-丙烯酸阴极电泳漆,漆料含固率为≥50%。

涂膜平整光滑,透明度高,
手感润滑,抗紫外线性能好,硬度可达3~4H,烘干温度低。

可用于眼镜架、打火机、灯具和金属饰品等电镀后的覆盖层。

配色桨后可成彩色膜。

电泳设备的直流电源和阳极系统的介绍

电泳设备的直流电源和阳极系统的介绍

电泳设备的直流电源和阳极系统的介绍电泳直流电源由整流器供给,供车身的阴极电泳的直流电源电压应0~400V 之间可调,泳涂零部件的电压可适当低一些(0~300V)。

直流电需经滤波,电压脉冲同时不能超过平均直流电的5%,在满负荷情况下电压脉动率要小于5%。

一般对于连续式涂装k为1.5~2;步进空间全浸没通电,软启动k为2~3。

如无软启动,则脉冲电流很大(k为4,一般不采用)。

系统设计时要考虑电流作量备有发展余地。

经验数据每平方米泳涂面积的电流强度为10~20A。

PPG公司介绍其Uni-Primer厚膜阴极电泳底漆的电量消耗大约为0.24~0.28A.h/m2。

整流器应与运输链联锁,职停链10~15s后能自动涂装电压渐降到零。

支使链再启动时,电压要在10~15s升到电压。

在步进式电泳涂装场合所谓软启动,当被涂物浸没后在10~15s内电压渐升到第一工作电压,维持规定时间后,再渐升到第二工作电压,而不是一下就接通工作电压。

有阴极电泳涂装场合为提供最大的的人身安全性,一般都采用阴极(被涂物)接地方式。

有阴极电泳涂装场合(被涂物)和阳极的面积比按4:1设计(这是理论值,随制漆帮和涂料类型而异)。

阳极有隔膜电极和裸电极之分,隔膜阳极具有调整槽液中的酸浓度的功能,能将功赎罪电泳过程中产生的酸排出体系外,保持槽液的酸浓度一定,裸阳极面积不能太大,一般按隔膜电极/裸电极(3~5)/(1~2)设计。

裸电极一般作为槽底阳极。

通电方式有带入槽方式和车体全浸没通电方式。

在带电入槽场合,由于槽液面的泡沫电泳附着产生条纹斑痕涂膜弊病,所以在靠近车身入槽部位可以不布置或少布置阳极,来防止产生带电入槽的涂膜弊病。

全浸没通电方式无此弊端,可是初期电流大。

阳极布置在电泳槽两侧,在泳涂汽车车身那样较大的被涂物场合,可在底部和顶部布设阳极,以使涂层厚度均匀。

在分段供电场合,为防止漆在电压较低的阳极和极罩上沉积,分段电极的间距至少要大于一个极罩的间隙,如分段电压差超过75V,要留3个极罩的间隙。

阳极系统在阴极电泳中的作用

阳极系统在阴极电泳中的作用

电泳阳极系统的介绍在现代电泳涂装工艺中普遍采用的是阴极系统,阴极系统的可靠性以及电泳的质量都得到了业内的认可。

但随着阴极系统被普遍地接受,阳极系统的作用还是不应该被遗忘。

它在阴极电泳中的作用是显而易见的。

本文就来谈谈阳极系统在阴极电泳中的作用。

阴极电泳是轿车车身制造普遍采用的涂装工艺,它是提高车身使用寿命(耐腐蚀性)的主要手段。

在阴极电泳中,所采用的电泳涂料是阳离子型(带正电荷)的树脂和颜料浆,被涂物(车身)作为阴极。

在阴极上的最初反应是水电解形成氢气和氢氧根离子(OH-),这一反应致使阴极表面产生高碱性界面层,使带正电荷的粒子在阴极上凝集,阳离子(树脂和颜料)与氢氧根离子(OH-)反应产生涂膜沉积。

在阳极区不断产生有机酸,这些酸如不及时除去,就会进入槽液使pH值下降,影响工艺参数的稳定,影响泳透力及涂膜性能,再溶解性增大。

除去槽液中游离酸的办法有两种:添加未中和或部分中和的阴极电泳涂料和采用阳极隔膜系统。

一般常用阳极隔膜系统法,尤其是在大型阴极电泳涂装线上。

下面来介绍有关阳极系统:阳极系统的组成:阳极系统包含阳极液系统和阳极电源两部分,阳极液系统是阳极系统的主要组成部分,它由阳极隔膜系统、极液往返循环管路、泵、极液槽、电导率和混浊度控制仪、去离子水供给管路等组成。

阳极液系统:阳极隔膜系统是将阳极封闭在可冲洗的阳极罩上,极罩由不导电材料制成,敞开面(板式电极罩朝向被涂物的一面。

管式电极四周都可算作敞开面)装有离子选择性隔膜。

阳极有板式、管式、弧形阳极等形式,其中管式阳极目前应用最为普遍。

下面着重介绍:管式阳极单元由阳极罩(含离子交换膜)和阳极两部分构成,是过去板式阳极的替代产品。

其结构紧凑,膜电阻小,耗电量低,泳透力高,单位膜面积大,使用寿命长,方便检修和管理。

由于其体积小,重量轻,可安装于电泳槽的侧面、底部或上部,以满足不同涂装工艺的要求。

阳极电极材料一般采用316L不锈钢,厚度最好不小于3.2mm,在正常情况下,阳极缓慢溶解,其寿命取决于通过电泳槽的生产率。

为您浅谈介绍阴极电泳

为您浅谈介绍阴极电泳

为您浅谈介绍阴极电泳阴极电泳(Cathodic Electrodeposition Coating,简称CED)是一种常用的电泳涂装技术,也称为阴极电泳涂料。

其基本原理是利用电解质溶液中含有的阳离子,通过直流电场的作用将其吸附在工件表面。

工作原理阴极电泳是一种静电涂装技术。

在涂料中引入电解质,当电场加至一定电压时,阳离子会在电极与涂料表面形成化学反应,在电极表面形成一层粘合的涂层。

基本工艺流程包括:1.工件表面处理:清洗、活化、转移到净化器;2.防腐蚀涂料制备:将聚合物树脂、交联剂、助剂等混合;3.涂装过程:将处理好的工件通过输送装置通过浸泡涂装装置,并通过涂料部分浸泡处理来涂装;4.固化烘干:将湿涂膜在烤箱中加热固化;5.脱模抛光:将固化后的产品脱模抛光。

特点阴极电泳具有以下显著优点:1.很容易在工件表面形成均匀、连续、致密的涂层;2.涂层良好的耐腐蚀性、耐水性和耐化学性,可有效地保护工件;3.涂覆效率高,涂层质量稳定;4.涂层厚度可控,可用于各种形状及复杂程度的工件涂料。

阴极电泳可被广泛应用于不同的工业领域,特别是与汽车和摩托车制造有关的领域。

由于其较高的性能要求和成本效益,在汽车制造业中广泛应用。

应用阴极电泳应用范围广泛,主要包括:汽车制造在汽车制造过程中,阴极电泳主要应用于车身和车门等金属部件的涂覆。

其具有以下优点:1.能够提供优异的防腐蚀性;2.可使车身表面色泽、光泽和外观质量得到明显提高;3.能够提供优秀的气候稳定性和耐久性。

家电制造阴极电泳在制造家用电器时,可应用于金属部件和塑料部件的涂覆。

一些应用需求包括:1.能够使产品表面获得优异的防腐蚀性和耐久性;2.能够使产品表面色泽、光泽和外观质量得到明显提高;3.能够提供优秀的装饰效果。

五金工业阴极电泳在制造五金工业产品(如门锁、钥匙、窗框等)时,可应用于金属产品的防腐蚀和涂层加工。

其需求包括:1.能够提供优异的防腐蚀性能,可延长产品的使用寿命;2.能够为产品表面提供较好的外观效果。

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大家都知道,电泳涂装将具有导电性的被涂物浸渍在装满水稀释的、浓度比较低的电泳涂料槽液中作为阳极(或阴极)、在槽中另设置与其相对应的阴极(或阳极),在两极间通直流电,在被涂物上析出均一、水不溶的涂膜的一种涂装方法。

根据被涂物的极性和电泳涂料的种类,电泳涂装法可分为两种。

阳极电泳涂装法:被涂物为阳极,所采用的电泳涂料是阴离子型(带负电荷)。

阴极电泳加工涂装法:被涂物为阴极,所采用的电泳涂料是阳离子型(带正电荷).
这里简单的写下阳极电泳涂料和阴极电泳加工涂料的化学反应式,了解一下就可以,具体可参看电泳涂装(电沉积)机理一节。

阳极电泳涂料(阴离子电沉积涂料)的化学反应:
阳极反应(被涂工件)
2H2O→4H++4e–+O2↑ (电解)
Me→Men++ne- (阳极溶解)
RCOO—+H+→RCOOH↓(电沉积,树脂,颜料树脂的析出)
水溶性→水不溶性
nRC00—+Men+→(RCOO)nMe↓
阴极反应:
2H2O+2e→2OH—+2H2↑
R3NH++OH—→R3N+ H2O
阴极电泳加工涂料(阳离子电沉积涂料)的化学反应:
阴极反应(被涂物)
2H2O+2e→2OH—+H2↑
R-NH++OH—→R-N↓+H2O
(水溶性→水不溶性)
阳极反应:
2H2O→4 H++4e+O2↑
RCOO—+ H+→RCOOH
为什么会出现阳极电泳和阴极电泳加工两种电泳方法了,阴极电泳加工相对于阳极电泳来说有什么什么优点了。

请看下面。

在电泳的初期人们都是采用阳极电泳,在电泳的不断发展中,经过长期的研究与使用,人们逐渐发现阳极电泳涂装工艺存在着以下三个问题:
1)由于电泳漆的特点,合成的树脂必须是水溶性的。

为了达到树脂水溶的目的,在聚合物分子链上常需引入一定量的强新水性基团。

如:羧基,羟基,醚基等。

由于酯键、羧基和这些亲水性基团的存在,所以阳极电泳漆的耐碱性、耐盐雾性及耐用水性能均不够理想。

2)由于在阳极电泳过程中被涂工件作为阳极,电泳过程中被涂的基体金属及表面处理膜(如磷化膜)在电沉积过程中被析出而混入到漆膜中,这不仅使漆膜色泽变深,而且还降低了漆膜的耐腐性。

3)电泳涂装时,由于在阳极区发生电解产生的氧气对树脂影响很大(主要是对漆液的稳定性),必要时还须加入抗氧剂。

由于阳极电泳存在以上这些问题,于是人们通过研究发明了阳极电泳,那么阴极电泳加工又有什么优点了,我们就一起来看一下吧。

阴极电泳加工的特点:与阳极电泳相比,阴极电泳加工具有漆膜性能好,涂层均匀,漆膜色泽不变深,有色金属也能涂覆等特点:
1)阴极电泳加工漆的泳透力也比阳极电泳漆高,通常是阳极电泳漆的1.3-1.5倍,这就使得阴极电泳加工在进行复杂工件内部涂装时,可以省略辅助电极,从而简化了电泳涂装工艺和材料消耗。

2)阴极电泳加工漆比阳极电泳漆具有显著的耐腐蚀性,在脱脂钢板上其耐腐蚀时间一般为阳极电泳漆的3-4倍,超过了经磷化处理的阳极电泳漆。

在锌盐磷化钢板上,其耐蚀性为阳极电泳漆的2-3倍,在某些情况下甚至可达10倍。

国外曾对阴,阳极电泳涂装的汽车车身在盐雾室中作过对比试验,阳极电泳涂层经250h已被破坏,而阴极电泳加工涂层经1700h试验后还未被破坏。

3)阴极电泳加工漆的耐碱性也比阳极电泳漆高,从实验数据表明,阴极电泳加工膜比阳极电泳漆膜的耐碱性(5%NaOH溶液)通常高20-40倍。

4)阴极电泳加工漆在电泳涂装时库仑效率高,通常是阳极电泳的2-3倍,可减少30%的耗电量。

电泳设备所需冷冻机的容量也较少。

5)阴极电泳加工槽液比较稳定,容易控制,不易受杂技离子和微生物的影响而变质。

虽然阴极电泳加工的价格较阳极电泳漆贵(国外一般是贵1.3-1.5倍),但由于工艺简化(不须设置辅助电极),库仑效率高,涂装漆膜薄(一般10-13um的阴极电泳加工涂膜的耐腐蚀性明显地优于20-25um的阳极电泳涂膜)等原因,因此阴极电泳加工涂装的综合成本反而低于阳极电泳涂装的综合成本。

由于阴极电泳加工相对阳极电泳来说存在许多优点,因此现在在市场的价格两者上也存在着不了的差距,同类型的阴极电泳加工漆的价格相比阳极电泳漆的价可要贵上很多。

这一节就讲到这了,相信大爱对阴极电泳加工和阳极电泳各自的优点和缺点就有了一定的了解了。

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