磷化液

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磷化液配方及制作方法

磷化液配方及制作方法

磷化液配方及制作方法磷化液是一种化学处理剂,常用于金属表面的磷化处理。

磷化液可以在金属表面形成一层均匀的磷化膜,提高金属的抗腐蚀性能和涂层附着力。

以下是一种常见的磷化液配方及制作方法。

1.硝酸:80-100g2.磷酸:120-150g3.二氧化硅:10-20g4.硫酸:5-10g5.氨水:10-20g6.高锰酸钾:5-10g7. 温水: 800-1000ml制作方法:1.将硝酸、磷酸和温水加入容器中,搅拌均匀,形成硝酸磷酸溶液。

2.将二氧化硅加入硝酸磷酸溶液中,搅拌均匀。

二氧化硅可以增加液体粘度,促进金属表面的磷化反应。

3.将硫酸加入溶液中,搅拌均匀。

硫酸可以调节溶液的酸碱度。

4.将氨水加入溶液中,搅拌均匀。

氨水可以中和溶液的酸性。

5.将高锰酸钾加入溶液中,搅拌均匀。

高锰酸钾可以作为催化剂,加速金属的磷化反应。

6.继续搅拌溶液,待溶液中的所有成分充分混合均匀。

7.将制作好的磷化液过滤,去除悬浮颗粒和杂质,得到清澈的磷化液。

使用磷化液时,应注意以下事项:1.磷化液的pH值通常在1-3之间,酸性较强,请在操作时佩戴防护手套、护目镜和防护服,避免溅入皮肤和眼睛。

2.使用磷化液时,应先清洗金属表面的油污和氧化物,确保表面干净。

3.将金属置于磷化液中浸泡一段时间,通常为10-30分钟,可以根据具体情况调整。

4.浸泡时间过长可能导致磷化膜过厚,降低涂层附着力;浸泡时间过短可能导致磷化膜过薄,影响金属的抗腐蚀性能。

5.浸泡结束后,用清水冲洗金属表面,去除多余的磷化液,然后干燥金属。

总之,磷化液的制作方法相对简单,但在使用时需要注意安全和正确操作步骤,以确保磷化效果和金属表面的质量。

磷化液配制方法范文

磷化液配制方法范文

磷化液配制方法范文磷化液是一种常用的金属防锈处理剂,可以用于铁、铜、铝等金属的表面处理,提供防锈保护功能。

下面是一种常用的磷化液配制方法。

材料:1.磷酸(H3PO4):纯度大于85%2.氮化铵(NH4H2PO4):纯度大于98%3.活性剂:如硝酸(HNO3)或镍或锌离子源4.水(H2O)步骤:1.将一定量的水加入容器中,作为磷化液的基础。

基础水的量取决于要配制的磷化液的总体积,通常基础水的体积大约为总体积的75%。

2.将磷酸缓慢地加入到基础水中,同时搅拌溶解,直到磷酸完全溶解。

磷酸的添加量取决于所需的磷化液浓度,通常为总体积的10-30%。

3.添加氮化铵到容器中,同时搅拌溶解。

氮化铵的添加量也取决于所需的磷化液浓度,通常为总体积的1-10%。

4.在前三个步骤的基础上,添加适量的活性剂(如硝酸或镍离子源),以调节磷化液的pH值和性质。

活性剂的添加量和种类取决于具体的使用要求。

5.继续搅拌混合磷化液,直到所有成分充分混合,并保持磷化液的均匀悬浮状态。

6.最后,使用pH计检测磷化液的pH值,确保其在所需范围内。

通常,磷化液的pH值应在2-4之间。

注意事项:1.在配制磷化液过程中,应避免使用金属容器,因为磷化液可能会与金属发生反应,影响磷化液的性能。

2.在配制磷化液时应戴上防护眼镜和手套,并注意避免磷酸和氮化铵的直接接触皮肤和眼睛。

3.磷化液的配制过程中应注意搅拌稳定,确保各种成分混合均匀。

4.配制好的磷化液应储存在密封容器中,避免其与空气接触,以免其化学性质发生变化。

5.使用磷化液前,应对其进行试验,确保其符合所需的使用要求和效果,同时了解具体的使用方法和注意事项。

总结:磷化液是一种常用的金属防锈处理剂,其配制方法相对简单。

在配制磷化液时应注意化学品的安全操作,并确保所有成分均匀混合。

配制好的磷化液应储存在密封容器中,并进行试验以确保其符合使用要求。

希望以上内容对您有所帮助。

磷化液

磷化液

磷化液(1)化学品及企业标识中文名:燐化液英文名:phosphatizing liquid(2)主要成分主要成分:磷酸二氢锌浓度:40%(3)危险性概述危险性类别第8.1类酸性腐蚀品侵入途径:皮肤接触健康危害:可与皮肤接触有刺激性。

对皮肤、粘膜有刺激,长时间接触磷化液可引起皮肤红肿、灼痛。

(4)急救措施皮肤接触:用清水彻底冲洗干净,如有灼伤就医。

眼睛接触:用流动清水冲洗15分钟。

食入:饮大量温水,禁止催吐,立即就医。

(5)消防措施灭火方式及灭火剂:可用雾状水、砂土灭火。

(6)泄漏应急处理:建议应急处理人员穿戴耐酸胶鞋、手套,尽可能切断泄漏源。

尽可能将溢漏液收集在耐酸容器中。

如大量泄漏,需构筑围堤或挖坑收容,用耐酸泵转移至耐酸槽中。

残液用清水冲入废水系统。

(7)操作处置与储存操作注意事项:操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具,带耐酸橡胶手套,穿橡胶工作服,耐酸胶靴。

操作人员必须经专门培训,严格遵守操作规程。

搬运时轻装轻卸,防止包装及容器损坏。

配备相应的泄漏应急处理设备。

储存注意事项:储存于阴凉处。

堆码不超过三层。

储区应备有泄漏应急处理设备。

地坪需经耐酸处理。

(8)工程控制/个体防护工程控制:生产过程需加强通风散热。

呼吸系统防护:生产过程中建议佩戴过滤式防毒口罩。

紧急事态抢救时,应佩戴自吸过滤式防毒面具。

眼睛防护:生产过程中戴安全防护面罩。

身体防护:穿橡胶工作服。

手防护:戴耐酸橡胶手套。

其他防护:工作现场禁止吸烟、进食和饮水。

工作前避免饮用酒精性饮料。

工作后,沐浴更衣。

(9)理化特性外观:黄绿色粘稠液体PH值:2~2.5熔点(℃): -20沸点(℃): 258相对密度:1.40+0.03g/cm3溶解性:可与水任意混溶主要用途:适用于钢制品装涂前的磷化处理。

(10)稳定性和反应活性稳定性:稳定禁忌物:碱性物品避免接触条件:光照、高温(11)毒理学资料刺激性:家兔经眼:2mg/24h,重度刺激。

家兔经皮:500mg/24h,中度刺激。

磷化液生产工艺

磷化液生产工艺

磷化液生产工艺
磷化液是用于金属表面磷化处理的一种化学品,在金属表面形成均匀致密的磷化层,提高金属耐腐蚀性和润滑性。

以下是一种常见的磷化液生产工艺。

首先,准备所需原料。

磷化液的主要成分是磷酸盐,通常使用磷酸作为磷酸盐的原料。

此外,还需要一些辅助剂如碱金属激活剂和表面活性剂等。

其次,将适量的磷酸加入到加热搅拌的反应器内。

加热至适当的温度(通常为80-90摄氏度),使磷酸溶解。

然后,根据产品要求,添加适量的碱金属激活剂。

碱金属激活剂可以提供氢离子,对金属表面进行激活,有利于磷化液的反应。

接着,根据需要,添加适量的表面活性剂。

表面活性剂可以改善磷化液的润湿性和润滑性,提高磷化效果。

然后,根据需要调节磷酸溶液的pH值。

磷酸溶液的pH值的调节对磷化液的性能有重要影响,一般在2-3之间为宜。

接下来,将金属件放入磷化液中,进行磷化处理。

磷化时间根据金属材料和磷化要求而定,一般为几分钟到数十分钟。

磷化液进行搅拌以提供均匀的磷化效果。

最后,从磷化液中取出磷化后的金属件,并进行清洗和干燥处
理。

清洗可以去除磷化液残留的杂质,干燥可以使金属件表面形成干燥的磷化层。

需要注意的是,磷化液生产过程中应严格控制各项条件如温度、浓度、pH值等,以确保磷化液的质量和磷化效果。

此外,还
需要对磷化液进行定期的分析和调整,以维持其理想的工作状态。

综上所述,磷化液生产工艺是一个复杂而精细的过程,需要合理选用原料、进行适当的添加剂调整和严格控制各项条件,以获得高质量的磷化液产品。

磷化液的主要成分及用途

磷化液的主要成分及用途

磷化液的主要成分及用途磷化液是一种常见的化学药剂,主要用于表面处理和防腐蚀。

磷化液的主要成分包括磷酸盐、焦磷酸盐、缓蚀剂和表面活性剂等。

磷酸盐是磷化液的主要组成部分之一。

它可以与金属表面发生化学反应,形成磷酸盐化合物的保护层。

这种保护层能够提供防腐蚀的功能,增加金属表面的抗腐蚀性能。

磷酸盐还可以增强涂层的附着力,改善金属表面的防腐性能。

焦磷酸盐是磷化液的另一种重要成分。

焦磷酸盐可以在金属表面形成一层致密的磷化层,增加金属表面与磷酸盐的反应速度,从而加快磷化过程。

焦磷酸盐还可以提高磷化膜的硬度和耐磨性,增加金属表面的耐用性。

缓蚀剂是磷化液的添加剂之一。

它可以减缓磷化液对金属的腐蚀作用,保护金属表面不受进一步的腐蚀。

常见的缓蚀剂包括亚硝酸盐、硝酸盐和有机膜等。

它们可以与金属表面形成一层薄膜,防止磷化液对金属的进一步侵蚀。

表面活性剂是磷化液的另一个重要成分。

表面活性剂可以降低液体的表面张力,使磷化液更容易润湿金属表面,便于磷酸盐和焦磷酸盐在金属表面形成保护层。

表面活性剂还可以提高磷化液的分散性和稳定性,保持磷化液的性能稳定。

磷化液主要应用于金属的表面处理和防腐蚀。

它可以在金属表面形成一层致密的磷化层,提供良好的防腐蚀性能。

磷化液广泛应用于汽车、航空航天、机械制造、金属加工等行业。

在汽车行业中,磷化液可以用于汽车零部件的防腐蚀处理。

例如,磷化液可以用于汽车底盘的热镀锌处理,提高底盘的抗腐蚀性能。

磷化液也可以用于汽车车身板材的表面处理,提高车身的耐用性和防腐性能。

在航空航天行业中,磷化液可以用于飞机和航天器的表面处理。

飞机和航天器在极端的气候条件下工作,容易受到腐蚀的影响。

磷化液可以形成一层坚固的磷化层,提供额外的防腐蚀保护。

在机械制造和金属加工行业中,磷化液可以用于金属件的表面处理。

磷化液可以改善金属表面的润湿性,提高涂层的附着力。

它还可以提供一定的摩擦防护,减少机械部件的摩擦磨损。

总的来说,磷化液是一种重要的化学药剂,具有广泛的应用前景。

磷化液的基本成分及其作用

磷化液的基本成分及其作用

磷化液的基本成分及其作用磷化液是一种用于在金属表面生成磷化膜的化学物质。

磷化液通常由磷酸盐、酸、表面活性剂、缓冲剂以及其他添加剂组成。

不同的磷化液可能使用不同的成分和配方,主要目的是使金属表面形成一层致密、稳定的磷化膜,从而提高金属的耐蚀性能。

磷化液的基本成分包括磷酸盐和酸。

磷酸盐通常以磷酸钠、磷酸二氢钠或磷酸氢二钾的形式存在,它们提供了磷酸根离子,参与了磷化反应。

酸的选择通常取决于所使用的金属和磷化液的特定要求。

常用的酸包括硫酸、盐酸和醋酸等。

酸的存在可以调节磷化液的酸度,促进磷酸盐的溶解和金属表面的活化。

除了磷酸盐和酸,磷化液中常添加一些表面活性剂和缓冲剂。

表面活性剂的主要作用是降低液体表面的张力,使磷化液更容易与金属表面接触和湿润。

常见的表面活性剂有十二烷基硫酸钠等。

缓冲剂可以控制磷化液的酸度,避免酸度过高或过低对金属表面的损伤,并延长磷化液的使用寿命。

在磷化过程中,磷酸盐中的磷酸根离子会与金属表面发生化学反应,形成一层磷化膜。

磷化膜通常由金属磷化物和金属氧化物组成,具有较高的抗蚀性和附着力。

磷化膜的生成过程包括金属表面的活化、磷酸根离子的吸附和还原以及金属磷化物和金属氧化物的沉积等步骤。

磷化液中的其他添加剂可以根据需要进行选择,以改善磷化膜的性能。

例如,一些添加剂可以在磷化过程中起到促进剂的作用,加速磷化反应的进行。

还有一些添加剂可以改善磷化膜的致密性和均匀性,增强磷化膜的抗蚀性和耐磨性。

总之,磷化液的基本成分包括磷酸盐、酸、表面活性剂和缓冲剂等。

磷化液通过与金属表面发生化学反应,生成磷化膜,提高金属的耐蚀性能。

不同的磷化液配方可以根据金属材料和磷化要求的不同进行调整,以获得理想的磷化效果。

磷化液的配制

磷化液的配制

一、磷化液的制造原料:1.一般家庭式作坊所用原料:A.85%磷酸(液体)+磷酸二氢锌(粉体)+硝酸锌(粉体)B.85%磷酸(液体)+40%~98%硝酸(液体)+95%氧化锌(粉体)或者锌渣或锌灰(固体)注:无效成分约30%。

2.国际标准使用原料:A.85%磷酸(液体)+68%硝酸(液体)+99.7%氧化锌(粉体)B.85%磷酸(液体)+68%硝酸(液体)+99.99锌锭(金属)注:无效成分约10%。

二、磷化液的国际标准化学组成(总酸度)为液体状态:A.磷酸(约20%)+磷酸二氢锌(约35%)+硝酸锌(约35%)+磷酸锌(无效成分约10%)B.磷酸(约20%)+磷酸二氢锌(约45%)+硝酸锌(约35%)注:按《化工产品物性辞典》解释1.磷酸二氢锌为白色结晶或黏稠状液体,溶于水和酸,水溶液呈酸性。

为磷化皮膜剂的主要成分,用于钢铁的防腐蚀。

2.磷酸锌为无色斜方结晶或白色微晶粉末,溶于无机酸(盐酸、硫酸、硝酸、磷酸);不溶于乙醇;水中几乎不溶,其溶解度随温度上升而减少。

三、磷化液的制作方法:1.一般家庭式作坊:使用瓷缸或塑料桶为反应容器,以人工木棒的搅拌操作。

原料用水以井水或自来水。

2.国际标准:使用不锈钢为反应容器,以机械不锈钢棒的搅拌操作。

原料用水为纯水。

四、一般处理物为钢铁时,其反应机构如下:1.化学反应(化)铁+磷酸(游离酸)→磷酸二氢铁(铁分)+氢气(气泡)......(1)↓↓↓〔促进剂〕↓〔促进剂〕↓└→水...........(2)└→磷酸铁(淡黄色沉渣)...........(3)2.皮膜生成反应(成)磷酸二氢锌→磷酸锌(H皮膜)+磷酸.......................(4)铁(离子)+磷酸二氢锌→磷酸锌铁(P皮膜)+磷酸.........(5)〔说明〕钢铁表面与磷化处理液接触,钢铁表面发生溶解,表面附近的磷化处理液中的氢离子减少,PH值由3上升至4.6。

其结果引起(4)、(5)式的化学反应,不溶性的磷酸锌(Hopeite)、磷酸锌铁(Phosphophyllite)结晶在钢铁表面析出,形成皮膜。

磷化液安全使用表(MSDS)

磷化液安全使用表(MSDS)

磷化液安全使用表(MSDS)磷化液是一种具有高度腐蚀性的化学物质,用于表面处理和金属防锈。

使用磷化液需要特别注意安全问题,为此需要使用磷化液安全使用表(Material Safety Data Sheet, MSDS)来提供必要的信息和指导。

以下是一个磷化液安全使用表的示例,以帮助用户正确和安全地使用磷化液。

磷化液安全使用表(MSDS)(二)1. 产品识别产品名称: 磷化液化学名称: 磷酸溶液化学式: H3PO4CAS 号: 7664-38-22. 成分信息主要成分: 磷酸 (H3PO4)含量: 90-95%3. 危险特性主要危险: 腐蚀性对健康的影响: 严重眼睛和皮肤刺激;吸入可能引起气道刺激和损伤对环境的影响: 可能对水体生物有害4. 急救措施吸入: 迅速将受害者移至新鲜空气中。

如有呼吸困难,寻求紧急医疗救助。

接触皮肤: 立即用大量清水冲洗受影响的皮肤区域,至少持续15分钟,同时脱掉被污染的衣物和鞋子。

如症状持续或加重,寻求医疗帮助。

接触眼睛: 立即用大量清水冲洗眼睛持续15分钟,将眼睛保持张开。

寻求紧急医疗救助。

吞咽: 不要引起呕吐。

立即给受害者喝一杯水或牛奶。

立即寻求紧急医疗救助。

5. 消防措施灭火剂: 干粉灭火器、二氧化碳、泡沫、水雾可能产生的有害物质: 磷酸蒸气、磷酸气体特殊防护装备: 使用呼吸器和化学防护服。

远离燃烧液体和烟雾。

6. 泄漏处理个人防护: 戴化学防护手套、防护眼镜和防护服。

确保通风良好。

泄漏处理: 小量泄漏可以用纸巾或吸油剂吸收,然后用大量水冲洗。

大量泄漏需要专业人员进行处理和清理。

7. 储存和处理储存条件: 存放在干燥、通风和阴凉的地方,远离火源和易燃物。

包装要求: 使用密闭容器进行储存。

处理方法: 按照相关法规进行处理和处置。

8. 个人防护措施呼吸系统防护: 如有必要,在通风不好的地方工作时,佩戴呼吸防护器。

皮肤和身体防护: 戴化学防护手套、防护眼镜和防护服。

眼睛防护: 戴防护眼镜,以防止飞溅和喷溅物。

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常温磷化技术华南理工大学化工所(广州 510641) 夏正斌涂伟萍杨卓如陈焕钦摘要从磷化膜形成过程、磷化液组成、促进剂的选择等方面综述了常温磷化技术的现状与发展趋势。

关键词常温磷化磷化膜涂装前处理促进剂常温磷化是当前研究最活跃、技术进步最快磷化技术〔1,2〕,它克服了高、中温磷化的能耗大、成本高、效率低等缺点,具有低能耗、低成本、低污染、快速等特点,因而受到普遍关注,近几年相关报道很多〔3~8〕。

1 磷化机理磷化反应是一种典型的局部多相反应,本质上属电化学反应。

当金属浸入磷化液中,在其表面形成许多微腐蚀电池,轻微浸蚀发生,且在溶液 金属界面处,酸浓度降低。

张安富〔9〕较详细地讨论了磷化过程的热力学数据并指出,在常温下金属的氧化能力弱,须添加少量氧化剂,作为磷化反应促进剂,使得金属表面的混合电位低于氧化促进剂的电极电位。

2 磷化过程及磷化膜组成周谟银〔10〕采用腐蚀电压和电流两种方法研究了磷化过程,指出磷化可分成从基体开始腐蚀、成膜到过腐蚀等7个阶段。

宋锦福〔12〕等扫描电镜仔细地考察了常温磷化成膜过程:当钢铁试样浸入磷化液的瞬间,试片表面形成彩虹色膜(可能是Fe2O3和FeO的混合物),接着某些活性点形成晶核,随着浸泡时间的延长、晶核长大,这种长大位向与钢原始组织似乎并无多大关系。

最后,松针状结晶覆盖整个表面,整个反应(溶解与沉积)趋于动态平衡状态,磷化膜完全形成。

K F Ang〔13〕等在对低碳钢磷化试样扫描电镜观察时发现,短时间磷化的试样上形成了一层较薄的背景膜。

随时间延长,背景膜和磷化结晶膜同时发展,最后,磷化结晶膜将背景膜遮盖住了。

常温下的磷化结晶较缓慢。

EDX分析发现,微晶粒中的元素为Zn、Fe、P,而远离晶粒的背景膜中的元素为Fe和P。

杨中发〔11〕从磷酸盐外延成核、微晶相生长、接触生长中止等方面对磷化膜生长特点作了研究,指出磷酸锌外延核以短程有序方式生成,其底层明显取向基体晶格。

俞敦义〔15〕等通过测定不同磷化促进剂下磷化过程的电位时间(φ-t)曲线,及用JSM-35C扫描电镜分析磷化膜的成分(主要为磷酸锌铁),制得了性能良好的常温磷化液。

胡德强〔16〕等用X射线及电子探针对常温磷化膜的晶型、膜组成元素及其含量进行了分析,确定了膜的组成,并提出了改进工艺的设想。

以上的工作用不同方法研究了磷化过程,揭示了磷化膜形成、组成和性能之间的联系。

磷化膜由金属磷酸盐沉积而成,其主要组成为金属磷酸盐。

对于钢铁锌系磷化,膜主要由磷酸锌铁(P相:Zn3Fe(PO4)2·4H2O)和磷酸锌(H相:Zn3(PO4)2·4H2O)所组成。

邬庆平〔17〕等为详细地比较了P相和H相两种晶体,指出前者具有较强的耐碱性,适宜作阴极电泳涂料的底层,在磷化膜中应占较大比例,即应提高P相比〔P/(P+H)〕。

3 常温磷化液的组成3.1 基本成膜物质成膜物质包括金属离子(如Zn2+、Fe2+等)、磷酸根离子及一定浓度的游离磷酸。

一般Zn2+1.5~10 g/L(一般铁离子不直接添到磷化液中,而由铁基材溶解获得),PO3-410~25 g/L,喷淋浓度偏低,浸渍浓度偏高。

pH值2.5~3.5,酸比(总酸/游酸)20~50。

要严格控制适当酸比,才能获得结晶细密、膜层完整的优质磷化膜,其相互关系见表1〔2〕。

表1 总酸、游离酸、温度、pH值相互关系磷化方式总酸度/点温度/℃游离酸/点酸比(总酸/游酸) pH值浸渍磷化25~30 <20 0.5 >50 >3.5 25~30 0.5~1 30~40 3.1~3.4>30 1~1.5 20~30 2.8~3.0 喷淋磷化15~20 30~40 0.1~0.5 50~80 3.5~3.9 3.2 磷化促进剂3.2.1 氧化促进剂(1) NO-2是最常用的促进剂,常与NO3配合使用。

但NO-2不稳定、易分解,用NO-2作促进剂的磷化液都采用双包装的,使用时定量混合,并定期补加。

NO-2含量应严格控制在0.1~1.0g/L。

含量少,促进作用弱;含量过高,则渣多,且形成的膜粗厚,易泛黄。

(2) NO-3也是常用氧化剂,可直接加入到磷化液中,含量约0.8~10g/L。

NO-3/PO3-4比值越高,磷化膜形成越快,但过高会导致膜泛黄,单一使用NO-3会使磷化膜结晶粗大。

(3)ClO-3一般只用于锌系磷化。

ClO-3较稳定,无须经常补加,使用浓度为0.5%~1.0%。

但Cl-Y有腐蚀性会使磷化膜产生“白斑”等现象,故不单独使用。

(4) H2O2是工业应用中最强的促进剂,但不稳定、易分解,工艺上难以控制,渣多,不常用。

(5)MoO-4是较为理想的常温磷化促进剂〔18〕,并有钝化和净化作用,使用钼酸盐的突出优点为:沉渣少、溶液稳定、使用寿命长、易调整;单独使用能迅速形成薄而致密的膜层;可不进行磷化前金属基板的表面调整;直接参与成膜,成为膜的构成组分,从而降低了磷化液中有效成分的消耗等。

MoO4-的用量一般为1~4g/L。

(6)硝基化合物硝基弧、三硝基苯酚、硝基芳香族化合物等用作促进剂均有报道〔19〕。

使用较多、效果较好的是硝基苯磺酸钠(SNBS),具有控制范围宽、稳定性好等。

但其成本高,溶解度低不能混入浓缩液中,氧化后产生有色物质等,不能单独作用,必须与其他促进剂如ClO-3、NO-2、NO-3等配合使用。

(7)其他氧化促进剂硫酸羟胺(HAS)〔20〕能改变磷化膜结构,生成粒状或柱状结构的磷化膜,还与其他促进剂起协同促进作用。

吡啶、磺基水杨酸也可用于磷化加速剂。

还有报道用淀粉为原料合成促进剂的〔21〕。

综上所述,硝酸盐形成的晶粒粗大,氯酸盐易产生粉状沉淀,过氧化氢不稳定、工艺难以控制,SNBS价格较高,故以亚硝酸盐应用最广。

但是,除了钼酸盐外,没有一种氧化剂单独起作用可达到良好的常温磷化效果。

所以,常常是两种或以上的氧化促进剂进行复配使用。

3.2.2 金属离子促进剂在磷化液中添加金属盐(一般为硝酸盐),如Cu、Ni、Mn、Ca、Co等电位较正的金属盐,有利于晶核生成和晶粒细化,有利于加速常温磷化的进程。

(1)Cu2+ 极少量的铜盐会大幅度提高磷化速度。

工作液中含Cu2+0.002%~0.004%时其磷化速度提高6倍以上,但铜的添加量一定要适度,否则,铜膜会代替磷化膜,性能下降。

(2)Ni2+ 是最有效、最常用的磷化促进剂。

它不仅能加速磷化、细化结晶,而且能提高膜的抗腐蚀能力。

Ni2+含量不宜过低,否则膜层薄;与Cu盐不同的是,大量添加Ni盐并无不良影响,但会增加成本。

一般控制Ni2+含量为0.7~5.0 g/L。

(3)Mn2+ 降低磷化处理温度、提高反应速度、降低膜厚,还可降低昂贵的金属镍的用量(Mn/Ni比值应在0.5 以下);此外,Mn的加入还可提高基材表面的耐磨损性能。

国外大量采用Zn-Ni-Mn磷化体系,Ni、Mn在成膜过程中被结合到磷化膜晶体内,形成耐蚀性优良的磷酸锰或磷酸镍锰。

(4)Ca2+ 抑制磷化晶体的生长,并使其呈短棒状和颗粒状,晶粒得到了细化。

但它所要求的温度较高,一般不适合于常温磷化。

(5)其他金属离子钨酸钠〔20〕是一种良好的辅助成膜剂,起到细化结晶作用。

也有人将Ti离子直接加到磷化液中而省去表面调整工序〔22〕。

稀土元素促进剂使成膜性能优良〔23〕。

上述金属离子促进剂可单独使用,也可将两种或多种金属离子进行复配以获得良好的协同效应,得到性能最佳的磷化膜层。

实际应用表明,三阳离子(Zn、Ni、Mn)磷化体系是最佳的体系之一。

3.2.3 复合促进剂一般说来,常温磷化体系均同时含有氧化促进剂、金属离子促进剂及成膜助剂。

氧化促进剂保证常温磷化反应在热力学上是可行的;金属离子促进剂及成膜助剂确保常温磷化反应在动力学上是可行的,并起改善膜性能、稳定运行条件等作用。

可以说,常温磷化体系均为复合促进剂体系,如梁钢〔28〕的以SNBS为主的复合促进剂体系,张丕俭等自行研制的促进剂体系〔29〕,张景双研制成功的一种稀土元素复合促进剂体系〔23〕。

3.3 磷化助剂此类物质主要起稳定磷化液、细化结晶、改良膜性能等作用。

NaF可以用作缓冲剂,使磷化液的pH值较长时间稳定在一定范围内(如3±0.5)。

同时,F-还有细化结晶、掩蔽杂质的作用,如其和Al3+络合,阻止Al3+对形成磷化膜的干扰。

酒石酸、柠檬酸钠、焦磷酸钠在磷化液中起络合作用,如其和Al3+络合,阻止Al3+对形成磷化膜的干扰。

酒石酸、柠檬酸钠、焦磷酸钠在磷化液中起络合作用,能稳定槽液、降低沉渣量,同时还可降低膜厚,改善膜的质量。

少量表面活性剂,如OP乳化剂、十二烷基磺酸钠可以改善磷化液对工件表面的润湿性能,降低对前处理的要求〔24〕。

C18胺及连二硫氨基甲酸酯可降低磷化层的渗透性,提高耐蚀性能〔25〕。

非离子表面活性剂三梨醇单硬脂酸酯用作磷化促进剂可有效地改善膜性能〔26〕。

六次甲基四胺起润湿作用,能使成膜速度加快〔27〕。

十八烷基胺(ODA)能使磷化膜变薄,附着力增强,耐蚀性提高〔28〕。

4 常温磷化工艺(1)磷化前预处理〓磷化前须进行除油除锈处理,磷化膜性能与预处理质量有关,磷化中很多常见故障是由于预处理不良造成的〔30,31〕。

(2)表面调整汪泉发〔32〕等详细分析了表面调整的原理及作用。

唐春华〔33〕把表面调整剂作了较为详细的分类。

有效的、适用于常温磷化的表面调整剂是胶体磷酸钛,其配制已有较为详细的报道。

也有人将钛离子直接加到磷化液中而省去表面调整工序〔22〕。

SEM结果表明,经钛离子活化处理者,磷化膜晶粒细而均匀,钛离子清晰可见。

(3)磷化过程磷化是一动态平衡过程。

随着磷化的进行,物料被消耗,有可能平衡遭破坏,有必要进行跟踪检测,尤其对于NO-2/NO-3促进体系。

根据检测结果,及时添加被消耗物质或更换磷化液。

(4)选择适当的磷化方式常温磷化也可按浸渍或喷淋方式进行〔1〕。

喷淋磷化成膜时间短(很少超过60s),温度和磷化液浓度也较低,能形成更细更紧缩紧密的膜层。

此外,喷淋设备尺寸和占地空间少,易于实现连续流水线作业。

浸渍磷化一般需时5~8min,形成的晶核较粗,可获得较厚的膜层。

由于对H膜、P膜性能的看法不同,日本汽车车体的前处理大部分采用全浸渍处理,而英美则大部分以喷浸二合一处理。

有关超声波用于磷化的报道较多〔34,35〕,据称超声波可以加速磷化过程、细化结晶、提高膜的耐蚀性能。

(5)磷化后处理磷化后一般用水冲洗,然后干燥。

也可不用水洗而直接干燥(自然晾干或烘干)。

实践证明,烘干可脱除磷化膜中的部分结晶水,有利于提高膜性能,防止水锈和泛黄,烘干温度最好在120 ~160℃,时间为5~10min。

但也有人认为烘干温度不宜超过110℃〔22〕,否则磷化膜会失去结晶水,导致表面发白,甚至有一层白灰。

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