磷化处理在实际生产中的应用

磷化处理在实际生产中的应用

一、磷化的分类方法有以下几种：

1、根据组成磷化液的磷酸盐分类：有磷酸锌系、磷酸锰系、磷酸铁系。此外还有在磷酸锌中加钙系，在磷酸锌中加镍、加锰的“三元体系”的磷化等。

2、根据磷化的温度分类：有高温（80度以上）的磷化、中温（50~70度）磷化和低温磷化（40度以下）。

3、按磷化施工法分类：有喷淋式磷化、浸渍式磷化、喷浸结合式磷化、涂刷型磷化。

4、按磷化膜的质量分类：有重量型（7.5g/m2以上），中量型（4.3~7.5g/m2）,轻量型（1.1~4.3g/m2）和特轻量型（0.3~1.1g/m2）。

有重量型（7.5g/m2以上），中量型（4.3~7.5g/m2）,轻量型（1.1~4.3g/m2）和特轻量（0.3~1.1g/m2）。

    铁盐磷化膜***薄，其膜重为（0.3~1.1）g/m2，属于轻量型。锌盐磷化视配方而定，可以分为轻量型、中量型或重型磷化膜。膜重范围广，在（1.0~5.0）g/m2之间。磷化成膜原理可以用过饱和理论来解释。即构成磷化膜的离子积达到该种不溶性磷酸盐的溶度积时，就在金属表面沉积形成磷化膜。磷化处理的材料主要成分为酸式磷酸盐，其分子式为Me(H2PO4)2。金属离子Me通常为锌、锰、铁等。这些酸式磷酸盐均能溶解于水。在含有氧化剂及各种添加剂的酸性磷化液中，磷酸二氢盐要发生离解，产生金属离子Me和磷酸根离子，但此时离子积未达到不溶性磷酸盐的溶度积，并不产生膜的沉积：

    Me(H2PO4)2→Me2++H2PO4-

    |→HPO4-+H+

    |→PO4-+H+

    为在适当的温度下使磷化液与被处理的金属表面接触时，发生金属的溶解反应

    Fe+2H+→Fe2++H2↑

    由于上式反应，铁与磷化液界面处H+不断被消耗，引起PH值上升，这就又促使了三步离解反应。于是界面处Me2+与PO43-浓度不断上升，直到[Me2+][PO43-]>Lme3(PO4)2时，就产生Me3(PO4)2不溶性磷酸盐的沉积，覆盖在金属表面，构成磷化膜。

    但是，上式生成的氢气吸附在金属表面，造成所谓的阴极极化，使磷化反应懂得进程受到阻碍。因此要添加一定量达到的氧化剂作为阴极去极化剂，以保证磷化反应在规定的时间内完成。氢气被氧化剂氧化成水除掉。产生Fe2+除部分参与成膜形成Zn­2Fe(PO4)2𔅘H2O外，剩余部分被氧化成Fe3+，Fe3+与PO43-结合成浓度积很小的FePO4,成为淤渣沉淀出来排除于体系外。

    2、磷化膜质量评定项目与方法

    1、外观目视法

锌系磷化膜为***膜，铁系磷化为彩虹色膜。而铝及铝合金则为无色或彩色铝皮膜。

    2、微观结构显微镜法

    以金相显微镜或电子显微镜将磷化膜放大到100~1000倍，观察结晶形状、尺寸大小及排部情况。结晶形状以柱状晶为好。结晶尺寸小些为好，一般控制在几十微米以下，排部越均匀，孔隙率越小越好。

    3、厚度（或重量法）测定法