WCA March 2011

这个问题的答案在于磷酸钙电解法成膜。

4. 替代肥皂和 MoS 2

的一种新型润滑剂

5.1 磷酸钙电解法成膜 磷酸钙膜也是一种转化膜，但基本上与迄今使用的传统磷酸 锌膜不同。膜溶液不含锌或镍之类的重金属，其分子式最好 描述为 CaHPO 4 。

新型润滑剂是高性能聚合物系统。它们浸在水溶液中产生有 机薄膜。

为了达到最大的效果，这种润滑剂最好用在转化膜上面。用 在光裸表面是可能的，但必须根据具体情况经过测试，而不 是笼而统之。

导体表面膜沉淀原理如下：

因为把部件用作阴极，所以对铁不发生浸渍攻击。没有这种 浸渍攻击后，就不形成磷酸盐淤泥，所以这种膜工艺不产生 淤泥。

下图显示与传统润滑剂的膜厚比较。

4.1 新的开发的目标 总体目标是开发一种膜，纯粹地形成膜，对工具寿命没有任 何负面影响。这意味着成膜精度应当稍好于肥皂成膜，至少 应当与 MoS 2 成膜相当。而且，目标 要使成膜实质性地更清洁，更容易清 除。

图 4 显示经过磷酸盐化和拉伸的冷锻线，能清楚地看到：膜形 成前磷酸钙膜是白色的；膜形成后线材呈规则的灰色。

Comparison of the coating thickness of various lubricants 各种润滑剂膜厚比较

在水害中，浓缩润滑剂对水造成的危 害应当属于最低级的，而且没有使用 添加剂，因为添加剂可能造成腐蚀。 4.2 新膜的化学原理 新开发的聚合物膜是高分子化合物混 合物，不含重金属，硼化物、矿物 油、含氯酸根或硫酸根的润滑剂添加 剂（例如二硫化钼、二硫化钨）或氟 基化合物，例如聚四氟乙烯。 4.3 客户得到的好处 4.3.1 聚合物膜给线材制造商或棒材预 处理商带来的好处 • 采用聚合物池而不是肥皂池，这对 线材制造装置有以下好处： • 聚合物膜无需在拉伸模内使用肥皂 粉，避免了影响操作工的粉尘问 题；不必采购肥皂粉或进行处置， 降低了成本；没有肥皂粉尘沉降在 机械和驱动设备上，改进了拉伸机 可靠性。 • 改进了成膜手段，改进了生产力 • 清洁的线材有助于后续加工操作 • 改进了防腐，有助于更长期地储存 产品，为客户提供更好的产品。 4.3.2 聚合物膜对紧固件或冷挤出制造 商的好处 对于线材加工商，例如紧固件制造 商，这种膜提供以下好处： • 材料更加清洁，改进了挤出精度 • 螺栓冷锻机能以速度更高运行 • 工具寿命更长 • 制造部件几何形状可以更加复杂， 这在以前是做不到的 • 没有肥皂夹带，污染油循环系统， 不必频繁更换螺栓冷锻机油。 总之，使用聚合物膜后，线材制造商 和线材用户均受益，提高了双方的竞 争优势。

润滑剂层 g/m 2

肥皂

聚合物

MoS

2

图 ❍ ❍ 2 : 各种润滑剂膜厚比较

图 ❍ ❍ 3 : 处理装置横截面

处理装置横截面

线材和固体部件

阴极

磷酸盐溶液

5. 电解磷酸盐 – ❍

无重金属的成膜工艺 如要获得转化膜(磷酸锌)，就必须解 决污染排水的淤泥和重金属处置问 题。

阳极

磷酸钙进料

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