表面磷化处理
磷化工艺流程
磷化工艺流程
磷化是一种重要的表面处理工艺，广泛应用于金属制品的防腐
蚀和增加表面硬度。
磷化工艺流程主要包括准备工作、预处理、磷
化处理、后处理和质量控制等几个步骤。
首先，准备工作是磷化工艺流程的第一步。
在进行磷化处理之前，需要对金属表面进行清洗和脱脂处理，以去除表面的油污和杂质，保证后续磷化处理的效果。
此外，还需要对磷化槽和设备进行
清洗和检查，确保设备的正常运行。
接下来是预处理阶段。
在预处理阶段，需要对金属表面进行酸
洗和除锈处理，以去除表面的氧化层和锈蚀，为磷化处理做好准备。
预处理的质量直接影响到磷化层的附着力和均匀性，因此这一步骤
非常关键。
然后是磷化处理阶段。
在磷化处理阶段，将金属制品浸入含有
磷化剂的磷化槽中，在适当的温度和时间条件下进行磷化处理。
磷
化剂中的磷化物能够与金属表面发生化学反应，生成均匀致密的磷
化层，提高金属表面的硬度和耐腐蚀性能。
接着是后处理阶段。
在磷化处理完成后，需要对金属制品进行清洗和中和处理，以去除残留的磷化剂和其他杂质，同时对磷化层进行封闭处理，提高其耐腐蚀性能和外观质量。
最后是质量控制阶段。
在整个磷化工艺流程中，需要对每个步骤进行严格的质量控制，包括原材料的检验、工艺参数的监控和磷化层的质量检测等，以确保磷化处理的效果符合要求。
总的来说，磷化工艺流程是一个复杂的工艺过程，需要严格控制每个环节，确保磷化处理的效果和质量。
只有这样，才能为金属制品提供良好的防腐蚀和表面硬度，满足不同行业的需求。
常用的表面化学转化方法有氧化、磷化、钝化三种磷化工艺
常用的表面化学转化方法有氧化、磷化、钝化三种磷化工艺常用的表面化学转化方法有氧化、磷化、钝化三种磷化工艺主要有浸渍法、喷淋法和涂刷法磷化分为锌磷化液、锌钙磷化液、锌锰磷化液、锰磷化液、铁磷化液、非晶相铁磷化液按磷化处理温度分类高温磷化、中温磷化、低温磷化、常温磷化提高金属工件耐腐蚀能力的简单可靠、费用较低、操作简便的工艺方法，在工业上应用很广(1)高温磷化磷化处理温度为80~90℃。
优点是配方成份简单，磷化速度快，磷化膜的耐蚀性、硬度及耐热性能较高。
缺点是槽液温度高、耗能大、蒸发量大、沉渣多，成本高，形成磷化膜较厚且粗糙，一般不作涂装前的磷化。
(2)中温磷化磷化处理温度为60~75℃。
优点是磷化速度较快，磷化结晶较细，耐蚀性能好，但磷化膜仍较厚，涂装后涂膜的光泽不好，一般适用于耐蚀性防护层及喷、刷漆的底层，但不适用于电泳及静电粉末喷涂的底层。
(3)低温磷化磷化处理温度为35~55℃。
低温磷化成膜动力主要依赖配方中的促进剂等物质，形成的磷化膜薄而致密，平整光滑，槽液稳定，沉渣较少，能耗小，维护简便，使用综合成本低，是目前国内外涂装底层处理的主要技术。
(4)常温磷化常温状态下，不加温的磷化工艺。
磷化成膜的动力完全依赖于配方中的促进剂成分。
节能，减少设备投资，是新的发展趋势，但磷化速度较侵，对大批量产品不适用。
磷化配方复杂，槽液维护调整难度较大，槽液浓度较高，但综合成本较低，是发展方向。
金属表面在除油、除锈后，为了防止重新生锈，通常要进行化学处理，使金属表面生成一层保护膜，该膜通常只有几微米，主要起增强涂层和底材附着力的作用，较厚的膜层还能增强防锈性能。
常用的表面化学转化方法有氧化、磷化、钝化三种。
其中，磷化是化学处理的中心环节，是一种大幅度提高金属工件耐腐蚀能力的简单可靠、费用较低、操作简便的工艺方法，在工业上应用很广。
1、与磷化工艺相关的标准金属(主要指钢铁)经含有锌(Zn)、锰(Mn)、铬(Cr)、铁(Fe)等磷酸盐的溶液处理后，在基底金属表面形成一种不溶性磷酸盐膜，此种过程称为磷化。
磷化钝化膜形成原理
磷化钝化膜形成原理在金属表面处理中，磷化和钝化是两种常用的工艺，它们能够增强金属的耐腐蚀性。
磷化是通过化学反应在金属表面形成磷酸盐的转化膜，而钝化则是通过化学反应使金属表面形成一层氧化膜，从而增强金属的耐腐蚀性。
磷化是一种化学反应过程，通常在金属表面形成一层磷酸盐的转化膜。
磷化膜的形成原理可以概括为以下几个步骤：1.表面处理：首先需要对金属表面进行除锈、除油等预处理，以确保金属表面的清洁度和粗糙度，从而增加磷化膜与金属表面的附着力。
2.酸洗：将金属浸入酸洗液中，通过酸洗液与金属表面的反应，去除金属表面的氧化物和杂质，使金属表面呈现出活性状态。
3.磷化：将酸洗后的金属浸入磷化液中，磷化液中的磷酸根离子会与金属表面发生反应，形成磷酸盐的转化膜。
这个转化膜具有多孔性，能够吸附更多的颜料和涂层，从而增强金属的耐腐蚀性和装饰性。
钝化的过程与磷化类似，它也是通过化学反应在金属表面形成一层氧化膜。
与磷化不同的是，钝化使用的化学试剂通常是强氧化剂，如浓硫酸、浓硝酸等。
这些强氧化剂能够迅速将金属表面氧化，形成一层致密的氧化膜。
钝化膜的形成原理可以概括为以下几个步骤：1.表面处理：同样需要对金属表面进行除锈、除油等预处理，以提高钝化膜与金属表面的附着力。
2.酸洗：将金属浸入酸洗液中，去除金属表面的氧化物和杂质，使金属表面呈现出活性状态。
3.钝化：将酸洗后的金属浸入钝化液中，钝化液中的强氧化剂会迅速将金属表面氧化，形成一层致密的氧化膜。
这个氧化膜能够阻挡腐蚀介质对金属的侵蚀，从而提高金属的耐腐蚀性。
通过磷化和钝化处理，金属表面的耐腐蚀性能得到了显著提高。
同时，这两种处理方法还可以增强金属的装饰性能，使其具有更美观的外观。
在实际应用中，应根据不同的需求选择合适的处理方法。
总的来说，磷化、钝化都是通过化学反应在金属表面形成一层保护膜，从而提高金属的耐腐蚀性。
虽然它们的化学反应机理和所用试剂有所不同，但它们的表面处理和反应过程是相似的。
金属表面磷化工艺流程
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金属表面磷化处理
金属表面磷化处理
金属表面磷化处理：磷化过程中最主要的就是磷化液，不同磷化使用的磷化液也会不相同，将金属工件放入磷化液中后，就会相互之间发生化学反应，生成一种磷酸铁元素，并且还会产生氢氧。
这种碳酸铁元素会慢慢的结晶，并且沉积在金属表面，当这种结晶越来越多后，就会在金属表面连成一片，形成一层不溶于水牢固的磷化膜。
工件放入磷化液中后，需要持续的晃动几分钟，主要是为了排出滞留在工件凹槽内的空气和气泡，磷化的时间一般会根据不同的工件结构，材料以及温度来决定，通常情况下在30分钟左右。
磷化表面处理 ppt课件
磷化膜结晶微溶入金属表面，结晶的附着力良好。磷化 膜的表面凹凸，表面积增大，提高了涂膜的附着力。随着 涂膜附着力的提高，防止腐蚀生产物质的侵入，从而提高 了其耐腐蚀性。
未磷化处理过的短期内涂膜就起泡生锈。
磷化膜附着力和化学稳定性好，作为耐久性好的高级防 锈涂装的底材处理。
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汽车涂装工艺
工艺流程为 : 预脱脂→脱脂→热水洗→冷水 洗→酸洗→冷水洗→中和→冷水洗→表面调 整→磷化→冷水洗→热水洗→纯水洗→干燥 脱脂和磷化是化学处理工艺中的关键工序 , 这两道工序直接影响工件化学处理的质量和 防锈涂层的质量。
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2、涂装工艺
汽车涂装工艺根据汽车类型的不同而各有特点和 侧重点。
M(H2PO4)2 → MHPO4↓ + H3PO4 MHPO4 → M3(PO4)2↓ + H3PO4
可溶性的磷酸二氢盐水解生成不溶性的磷酸氢盐和磷酸 盐。
3Fe +2H3PO4 ＝Fe3(PO4)2 +3 H2 ↑
反应生成的不溶于水磷酸盐在金属表面沉积成为磷酸盐
保护膜。
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磷化处理
电化学机理：认为是一种微电池作用的结果
阴极反应：2H-+2e=H2 阳极反应：Fe-2e=Fe2+
Fe2+ +2H2PO4-=Fe(H2PO4)2
Fe(H2PO4)2= FeHPO4+ H3PO4
3FeHPO4= Fe3(PO4)2↓+ H3PO4
阴极反应：2H-+2e=H2
同 样 ， 阳 极 反 应 生 成 物 还 有 Mn3(PO4)2 ﹑Zn3(PO4)2一起结晶，形成磷化膜。
金属表面磷化和钝化区别【一文搞懂】
1、含义上的区别
磷化是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。
钝化是指金属经强氧化剂或电化学方法氧化处理，使表面变为不活泼态即钝态的过程，是使金属表面转化为不易被氧化的状态，而延缓金属的腐蚀速度的方法。
2、原理上的区别
磷化是常用的前处理技术，原理上属于化学转换膜处理，应用于钢铁表面磷化，有色金属（如铝、锌）件也可应用磷化。
钝化是由于介质的作用生成的腐蚀产物如果具有致密的结构，形成了一层薄膜（往往是看不见的），紧密覆盖在金属的表面，则改变了金属的表面状态，使金属的电极电位大大向正方向跃变，而成为耐蚀的钝态。
3、作用的区别
磷化给基体金属提供保护，在一定程度上防止金属被腐蚀；用于涂漆前打底，提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力；在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。
钝化起着把金属与腐蚀介质完全隔开的作用；钝化处理后具有绝对不增加工件厚度和改变颜色的特点、提高了产品的精密度和附加值，使操作更方便；钝化促使金属表面形成的氧分子结构钝化膜、膜层致密、性能稳定，并且在空气中同时具有自行修复作用。
磷化后处理：
目的：增加磷化膜的抗蚀性、防锈性。
磷化渣
⒈磷化渣的影响
①磷化中生成的磷化渣，既浪费药品又加大清渣工作量，处理不好还影响磷化质量，视为不利。
②磷化中在生成磷化渣的同时还会挥发出磷酸，有助于维持磷化液的游离酸度，保持磷化液的平衡，视为有利。
⒉磷化渣生成的控制
①降低磷化温度。
②降低磷化液的游离酸度。
③提高磷化速度，缩短磷化时间。
④提高NO-3 与PO3-4的比值。
磷化处理和硅烷处理的区别
磷化处理和硅烷处理的区别项目 磷化处理 硅烷处理工艺原理 磷化处理就是金属表面与磷化液接触发生化学反应，在金属表面生成稳定的不溶性的无机化合物膜层的化学处理方法，所生成的膜被称为磷化膜。
磷化膜的作用是在充分脱脂的基础上能提供清洁、均一、无油的表面。
硅烷化处理是以有机硅烷为主要原料对金属或非金属材料进行表面处理的过程。
是利用氟锆酸与硅烷的水解反应，在金属表面形成一种由氧化锆ZrO2和氧化硅SiO2组成的三维网状化合物，该化合物在被处理的金属表面起到耐腐蚀并增加附着力的作用。
工艺流程 脱脂-水洗-新水洗-表调-磷化-水洗-水洗-纯水洗：8道工序脱脂-水洗-新水洗-硅烷-水洗-水洗-纯水洗：7道工序硅烷工艺无需表面调整。
表面调整的目的是促使磷化，形成晶粒细致、密实的磷化膜，以及提高磷化速度。
表面调整剂主要有两类，一种是酸性表调剂，如草酸，另 一种是胶体钛。
前者还兼有除轻锈 (工件运行过程中形成的“水锈”及“风锈”）的作用。
在磷化前处理工艺中，是否选用表面调整工序和选用哪一种表调剂都是由工艺与磷化膜的要求决定的。
一般原则是：涂装前打底磷化、快速低温磷化需要表调。
如果工件在进入磷化槽时已经二 次生锈，最好采用酸性表调。
工艺技术 工艺流程需要表面调整；含磷及锌镍锰铬等重金属；污染物大；耗能高（35℃-55℃）；处理时间长（120s-180s）；沉渣多工艺流程无需表面调整；无磷及锌镍锰铬等重金属；污染物排放量较少；无需加热（室温）；处理时间较短（60s-120s）；几乎无渣皮膜 皮膜构造：磷酸锌结晶；皮膜厚：2-3g/m²；耐酸碱性：溶解。
皮膜构造：非晶态混合薄膜；皮膜厚：0.2-0.4g/m²；耐酸性：氢氟酸HF以外全不溶解；耐碱性：不溶解。
沉渣 磷化反应机理大致分为酸蚀反应和磷化反应。
磷化反应是金属表面与磷化液中的磷酸盐反应，最终以磷酸锌的形式在被处理物表面结晶，形成保护膜的化学过程。
磷化处理检验标准
磷化处理检验标准Phosphating treatment is an important surface treatment process that is widely used in the automotive, machinery, and aerospace industries. The quality of phosphating treatment is crucial to the performance and longevity of the parts. Therefore, it is essential to have strict inspection standards in place to ensure the quality of the phosphating treatment.磷化处理是一种重要的表面处理工艺，在汽车、机械和航空航天行业广泛应用。
磷化处理的质量对零件的性能和寿命至关重要。
因此，有必要建立严格的检验标准，以确保磷化处理的质量。
One of the key aspects of inspecting phosphating treatment is to check the coating thickness. The phosphating coating acts as a base for subsequent coatings or as a corrosion protection layer, so its thickness is crucial. Various methods, such as magnetic induction, eddy current, and X-ray fluorescence, can be used to measure the coating thickness accurately.检验磷化处理的关键方面之一是检查涂层厚度。
磷化处理
磷化处理所谓磷化处理是指金属表面与含磷酸二氢盐的酸性溶液接触，发生化学反应而在金属表面生成稳定的不溶性的无机化合物膜层的一种表面的化学处理方法。
所形成的膜称为磷化膜。
它的成膜机理为：（以锌系为例）a)金属的溶解过程当金属浸入磷化液中时，先与磷化液中的磷酸作用，生成一代磷酸铁，并有大量的氢气析出。
其化学反应为；Fe+2H3PO4=Fe (H2PO4)2+H2•↑ (1)上式表明，磷化开始时，仅有金属的溶解，而无膜生成。
b)促进剂的加速上步反应释放出的氢气被吸附在金属工件表面上，进而阻止磷化膜的形成。
因此加入氧化型促进剂以去除氢气。
其化学反应式为：3Zn(H2PO4)2+Fe+2NaNO2=Zn3(PO4)2+2FePO4+N2↑+2NaH2PO4+4H2O (2)上式是以亚硝酸钠为促进剂的作用机理。
c)水解反应与磷酸的三级离解磷化槽液中基本成分是一种或多种重金属的酸式磷酸盐，其分子式Me(H2PO4)2，这些酸式磷酸盐溶于水，在一定浓度及PH值下发生水解泛音法，产生游离磷酸：Me(H2PO4)2=MeHPO4+H3PO4 ( 3 )3MeHPO4=Me3(PO4)2+H3PO4 ( 4 )H3PO3=H2PO4-+H+=HPO42-+2H+=PO43-+3H+ ( 5 )由于金属工件表面的氢离子浓度急剧下降，导致磷酸根各级离解平衡向右移动，最终成为磷酸根。
d)磷化膜的形成当金属表面离解出的三价磷酸根与磷化槽液中的（工件表面）的金属离子（如锌离子、钙离子、锰离子、二价铁离子）达到饱和时，即结晶沉积在金属工件表面上，晶粒持续增长，直至在金属工件表面上生成连续的不溶于水的黏结牢固的磷化膜。
2Zn2++Fe2++2PO43-+4H2O→Zn2Fe (PO4)2•4H2O↓ ( 6 )3Zn2++2PO42-+4H2O=Zn3 (PO4)2•4H2O ↓ ( 7 )金属工件溶解出的二价铁离子一部分作为磷化膜的组成部分被消耗掉，而残留在磷化槽液中的二价铁离子，则氧化成三价铁离子，发生（2）式的化学反应，形成的磷化沉渣其主要成分是磷酸亚铁，也有少量的Me3(PO4)2。
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表面磷化处理
1. 简介
表面磷化处理是一种常用的表面处理方法，通过在材料表
面形成一层磷化物层，改善材料的表面性能，提高其耐腐蚀性、耐磨损性、润滑性等。
本文将介绍表面磷化处理的原理、方法以及应用。
2. 原理
表面磷化处理的原理是将材料浸泡在含磷化试剂的溶液中，使磷元素与材料表面发生化学反应，生成一层磷化物层。
磷化物层可以增加材料表面的硬度和附着力，形成一种保护层，起到防腐蚀、耐磨损的作用。
3. 方法
表面磷化处理的方法可以分为热磷化和化学磷化两种。
3.1 热磷化
热磷化是将材料加热至一定温度后，将其浸泡在磷化剂溶
液中。
在高温和磷化剂的作用下，材料表面的金属元素与磷化
剂发生反应，生成磷化物层。
常用的磷化剂有磷酸盐类、磷酸二氢铵等。
3.2 化学磷化
化学磷化是将材料浸泡在含磷酸盐或磷酸二氢铵的溶液中。
在室温下，磷酸盐或磷酸二氢铵通过氧化还原反应与材料表面的金属元素发生反应，生成磷化物层。
4. 应用
表面磷化处理广泛应用于各种金属材料的表面处理和防腐
蚀领域。
4.1 钢铁材料
表面磷化处理可用于提高钢铁材料的耐腐蚀性和耐磨损性。
磷化物层能够有效阻止钢铁材料与环境中的氧气和水分接触，减少钢铁材料的腐蚀速度。
此外，磷化物层还能够提高钢铁材料的润滑性，降低摩擦系数，减少磨损。
4.2 铝材料
表面磷化处理可用于增强铝材料的附着力和耐腐蚀性。
磷
化物层能够与铝材料形成一种化学键合，提高涂层的附着力。
同时，磷化物层也能够阻止铝材料与氧气和水分接触，延缓铝材料的腐蚀速度。
4.3 其他材料
表面磷化处理还可用于不锈钢、铜合金、镁合金等其他金
属材料的表面处理。
通过形成磷化物层，可以改善这些材料的耐腐蚀性和耐磨性，提高其使用寿命。
5. 总结
表面磷化处理是一种有效的表面处理方法，通过形成磷化
物层，能够改善材料的表面性能，提高其耐腐蚀性、耐磨损性、润滑性等。
热磷化和化学磷化是常用的表面磷化处理方法，分别适用于不同的材料和工艺需求。
表面磷化处理广泛应用于钢铁、铝材料以及其他金属材料的表面处理和防腐蚀领域，能够提高材料的使用寿命和性能。