分析磷化液中主要成分功能

颖兴化工磷化配方中的主要成分

1：新型磷化药剂的种类：

对于新型涂装前处理的磷化药剂来说，一般指的是低温磷化药剂和常温磷化药剂。这两大药剂还进一步分为亚硝酸盐药剂和非亚硝酸盐药剂或内含促进剂药剂和外加促进剂药剂。如果按配方是否含镍盐来分，还可以分为有镍和无镍两种药剂。概括的说，新型磷化药剂是指低温的亚硝酸盐含镍的磷化药剂，低温内含促进剂非镍磷化药剂，常温亚硝酸盐含镍药剂，常温内含促进剂无镍药剂。

2：新型磷化药剂的特点

A:磷化温度低，能源消耗少。这类磷化药剂主要是指磷化温度在35-55度的低温磷化药剂和冬天也不需要加温的常温磷化药剂。

B:低污染，低毒性。这类磷化药剂是指无亚硝酸盐的药剂。尤其是不含亚硝酸盐也不含镍的药剂。当然类似铬离子等污染中的成分也没有。

C：长寿命，低成本。这类药剂是使用寿命长，单耗少，综合成本低的磷化药剂。

D：可以满足新型涂装方式，即可以满足电泳涂装和静电喷涂等新型涂装方式的磷化药剂。

E：操作简便，管理简单。这类药剂的组分少，添加方便，管理简单。

3：新型磷化药剂的基本成分和作用

新型的磷化药剂成分要比普通的中温和高温磷化药剂组分要复杂的多，除了成膜物质外，通常含有促进剂，改性剂，降渣剂，添加剂等多种成分。

成膜物质

A：磷酸二氢锌

新型磷化药剂的主要成分仍然是磷酸二氢锌，碱金属磷酸盐。磷酸二氢锌的制备一般用氧化锌和磷酸反应制得。制取1克的磷酸二氢锌约用锌0.28克磷酸0.8克。在锌系磷化液（粉）中，锌离子的含量对磷化膜的影响较大。一般的说，锌离子的含量高，可以形成更多的结晶核心，可以加速磷化反应。使磷化膜致密，光泽性好。但是锌离子含量过高，磷化膜结晶粗大，膜脆，挂灰，影响涂膜附着力。锌离子含量过低时，磷化膜薄，不利于磷化膜的形成。磷化时间延长。且磷化膜颜色发暗。根据磷化液中锌离子含量的不同，把锌系磷化液（粉）分为高锌，中锌，低锌。对于电泳涂装，主要采用含量在0.3-1.3克每升的低锌磷化液。对于镀锌钢铁工件的磷化主要采用含锌量在0.9-1.1克的低锌磷化液。

B：碱金属磷酸盐，

这类成膜物质主要在磷化液中。常用的碱金属磷酸盐包括碱金属一代磷酸盐，二代焦磷酸盐，多磷酸盐。它使磷酸与金属离子形成磷酸盐，构成磷化膜的成分。碱金属磷酸盐通常在金属表面形成均匀，致密的彩色磷化膜。碱金属磷酸盐所形成的磷化反应，产生的磷化沉渣少。槽液易于管理，使用成本低，但是由于磷化膜薄，耐蚀性较差。

C：磷酸

磷酸是与金属离子形成磷酸盐的成膜物质，其含量过多过少都直接影响磷化膜的质量。磷酸含量过高时，游离酸就会增加，磷化膜易返锈。磷酸含量过低时，槽液的稳定性就会降低，磷化沉渣就会增加。磷化摸发暗，多孔，甚至磷化不上。磷酸在磷化槽液中的含量一般为14-16克每升为宜。磷酸根和硝酸根的比值会直接影响磷化效果。

D：硝酸钙盐

作为成膜物质的硝酸钙盐主要在锌钙系磷化液（粉）中，它的制取一般用碳酸钙与硝酸反应，钙离子的加入，使磷化膜的结晶得到改善。并可以减少磷化前的表调工序。但是钙离子和锌离子的比值在磷化槽液中有个临界值的问题。当钙离子与辛离子的比值大于或等于0.8时，钙离子才参与成膜。即二者的比值等于

0.8的时是钙离子的临界值。低于此值，钙离子便不能参与成膜。钙离子之所以在锌钙系磷化液中存在这个临界值，是因为磷酸锌的容积度比磷酸钙小的多。而磷化时，新离子比钙离子更容易进入磷化膜的缘故。

4促进剂

促进剂又称催化剂。一般说催化剂是不参与反应的。在反应前后没有物理化学变化。而磷化槽液中的催化剂是参与反应的，并且有物理化学反应。所以把磷化液的催化剂又称为促进剂。其作用主要是促进磷化膜的生长，加快磷化速度，降低磷化温度。磷化膜的生长方法有三大类：1是氧化法，2是重金属盐法，如铜镍等，3是物理法。但是最主要的是氧化法。在新型磷化液（粉）中，常用的促进剂有硝酸盐，亚硝酸盐，过氧化氢，氯酸盐，碘酸盐，钼酸盐，有机硝化合物，有机过氧化氢，镍盐，铜盐。它们可以单独使用，也可以几个联合起来使用。以下是常用的促进剂：

A：硝酸盐，这类促进剂有硝酸锌盐，硝酸钠盐，硝酸钾盐，硝酸钙盐，硝酸镁盐，硝酸镍盐等。硝酸盐既可以单独使用也可以与其它促进剂联合使用。其优点为：水溶性好，热稳定性高，促进能力强，铁离子积累少，槽液稳定，磷化沉渣少，可以直接加入磷化粉中。硝酸盐的添加，一般使用浓度为为硝酸根离子的1-3%。硝酸盐促进剂在锌系磷化槽液中的促进能力可以用硝酸根比磷酸根的比值来衡量。比值越高生成最大膜重所需要的时间就越短。膜重的值越低。同时，可以有效的减少单位膜重的沉渣量。硝酸盐促进剂的磷化槽液温度一般在65-9 3度的范围。因此，在新型磷化液中一般不单独使用这种促进剂，而是和其它促进剂复合使用。

B：亚硝酸盐，它既是氧化剂也是还原剂。但是在磷化槽液中是一种强有力的氧化促进剂。其优点是：成本低，水溶性好，促进能力强，且自身可以产生一定是中和作用。在低温和常温下都是特别好的促进剂。磷化质量高，用量少，仅0.1-1克以下。但是在磷化液的酸性条件下极不稳定。因而必须在使用过程中频繁的补加或连续滴加。亚硝酸盐的用量是关键，如果用量太少，磷化速度慢，不能在规定的时间内生成连续的磷化膜，膜也易泛黄，如果用量过多，磷化膜呈蓝

黑色，抗蚀性也低，沉渣量大，药剂消耗大。亚硝酸盐在磷化过程中产生大量腐蚀性烟雾，就是在停产期间也会受这种烟雾的腐蚀，严重污染环境和危害人体健康。此外，磷化沉渣多，槽液管理困难，不能直接将其加入磷化粉（液）中，亚硝酸盐在磷化槽液中易分解产生二氧化氮，即使在不磷化工件时，也会自行分解，所以在磷化工作开始时必须单独补加。

C：过氧化物：新型磷化液中常用的过氧化物是过氧化氢，过硼酸盐，其中过氧化氢（双氧水）是促进能力特别强，使用浓度低。（仅0.01-0.1克每升）就可以使磷化膜光滑，细致。可以减少铁离子的积累。还原产物是无害的水。环保效益好。但是存在以下缺陷：1槽液稳定性差，在酸性的磷化液中很不稳定，必须连续而少量的添加，最好是连续的添加，使其有效浓度保持在0.05克每升，槽液的维护和控制也十分严格。2磷化沉渣多。3仅适应于锌系磷化槽液做促进剂，最好是喷淋使用。过硼酸钠作为促进剂具有槽液稳定性好，沉渣少磷化速度快，膜光滑细致均匀。但是用量过高会增加沉渣，挂灰

D：氯酸盐，这是强氧化剂。优点是促进能力强，可以直接氧化磷化过程中产生的氢和铁，磷化结晶细致，均匀，膜薄。磷化槽液稳定可以直接加入到浓缩液中。配槽和添加采用一种溶液。用量范围较宽。在0.5-1%范围均有效。氯酸根被还原的氯离子会被磷化膜吸收，并以络合物的形式参加磷化膜结晶，不利于抗蚀。氯酸根离子单独使用会形成磷酸铁悬浮物，使磷化难以进行。仅适用于锌系磷化，不适用于铁系，锰系。

E：有机硝类；常用的有有机硝胍和间硝本磺酸盐。其中硝基胍是性能优良的促进剂。不增加也不减少磷化槽中的生成物。它本身或还原物都没有腐蚀性。所以，即使残留在工件也不会腐蚀工件。但是存在以下弱点；1溶解度低，不能直接加入到浓缩液中。2不能氧化铁离子，必须加入其它的氧化剂才可以控制铁离子的量。3属于易爆品运输和储存困难。间硝基本磺酸盐的溶解度比硝基胍高，促进作用较弱，通常与其它促进剂联合使用，且槽液随工件数量的增加变深。

F：还原性促进剂；常用的碱金属有亚硫酸盐，连二亚酸盐，磷化物甲醛，苯甲醛，烃胺等。

G：重金属促进剂；主要使用铜盐和镍盐，其它还有钼钴钨钒等这类促进剂比铁电位正。有利于晶核生成和细化晶粒。据资料介绍，加入0.002-0.004%的铜（以可溶性铜盐的形式）可以提高磷化速度6倍。但是不能过多加入。否则只可以得到铜的覆盖层而没有磷化膜。通常铜盐与其它氧化性促进剂如硝酸盐和亚硝酸盐可以联合使用。铜沉积在钢铁上，增加了钢铁表面的阴极区，因而加速了磷化膜的形成。此外，铜盐还可以催化硝酸盐的分解和促进氧化。镍盐也有加速作用，它不会产生置换，但是会形成磷酸镍晶核，对磷化膜初期胶体形态有影响，增加活性点，并成为磷化膜的组成部分。用含镍磷化液处理冷轧钢工件时，初始生成的结晶致密，晶体生长成墙状结构，并在晶间插散成点状的生长，大量的镍盐不会产生不良的影响。将少量的镍盐引入磷化液中，不但可以加速成膜的反应，更重要的是镍与锌构成一种新型的林化膜结构。改变了过去简单的锌膜。从而使磷化膜更均匀致密完整。赋予更高的抗蚀性。