偏硅酸钠在金属表面处理中有哪些应用？

‌偏硅酸钠在金属表面处理中的主要应用包括除油清洗、防锈、缓蚀和表面处理‌。偏硅酸钠溶液可以有效地去除金属表面的污垢和油脂，改善金属表面的光洁度‌。能够与金属离子发生络合反应，形成一层稳定的保护膜，从而减缓金属的腐蚀速度。在表面处理方面，能够增强金属的耐磨、耐腐蚀和耐高温性能，提高其机械强度和表面硬度‌。
偏硅酸钠在金属表面处理中的应用：
1、除油清洗
原理：偏硅酸钠是一种碱性物质，在除油过程中，它能够与油脂发生皂化反应。对于动植物油脂，偏硅酸钠中的碱性成分会与油脂中的脂肪酸反应，生成脂肪酸盐（肥皂）和甘油。这个反应能够将油脂分解为可溶于水的物质，从而有效地去除金属表面的油污。同时，偏硅酸钠还具有良好的乳化性能，它可以使非皂化性的矿物油等油脂形成微小的油滴，分散在水中，防止油滴重新聚集在金属表面。
效果：在金属表面处理的预处理阶段，使用偏硅酸钠进行除油清洗，可以使金属表面变得洁净，为后续的电镀、涂装等处理提供良好的基础。例如，在汽车零部件的表面处理中，偏硅酸钠可以有效去除零件在加工过程中沾染的油污，保证电镀层或涂层与金属基体的良好结合。
2、防锈处理
原理：偏硅酸钠在金属表面可以形成一层保护膜。当偏硅酸钠溶液与金属表面接触后，会发生水解反应，生成硅酸胶体。硅酸胶体具有一定的吸附性和凝胶性，它能够吸附在金属表面，形成一层连续的、具有一定阻隔能力的保护膜。这层保护膜可以阻止空气中的氧气和水分与金属表面接触，从而起到防锈的作用。
效果：在金属短期防锈方面效果明显。例如，对于一些加工后的钢铁零件，如果不能及时进行下一步处理，可以用偏硅酸钠溶液进行浸泡或喷淋处理，形成防锈膜，有效防止零件在储存和运输过程中生锈。
3、缓蚀作用
原理：在一些含有腐蚀性介质的金属处理环境中，偏硅酸钠可以作为缓蚀剂。它能够吸附在金属表面，改变金属表面的电荷分布和电极电位，抑制金属的电化学腐蚀过程。其水解产生的硅酸根离子可以与金属离子发生反应，在金属表面形成一层复杂的保护膜，阻止腐蚀介质中的氢离子、氯离子等对金属的侵蚀。
效果：在金属清洗液或一些弱腐蚀性的化学处理液中，添加偏硅酸钠可以降低金属的腐蚀速度。比如在金属的化学蚀刻过程中，偏硅酸钠可以减轻蚀刻液对金属非蚀刻区域的腐蚀，提高蚀刻的精度。
4、作为金属表面预处理的碱性调节剂
原理：在金属表面处理的许多工艺中，如化学镀、阳极氧化等，需要在碱性环境下进行。偏硅酸钠可以调节溶液的碱性，并且其碱性相对温和，不会像氢氧化钠等强碱那样对金属造成过度的腐蚀。它还能在调节碱性的同时，为溶液提供硅酸根离子，这些离子可以与金属表面发生一些有益的反应，改善金属表面的状态。
效果：在铝合金的阳极氧化过程中，偏硅酸钠可以作为碱性调节剂加入电解液中，有助于稳定电解液的pH值，并且能使氧化膜的质量得到提高，如使氧化膜更加均匀、致密，增强氧化膜的耐腐蚀性和耐磨性。