文档介绍:磷化液配方成份分析,磷化机理及技术工艺
导读:本文具体介绍了磷化液研究背景,理论基础,参考配方等,本文中配方数据经过修改,如需更具体资料,可咨询我们技术工程师。
磷化是金属材料防腐蚀关键方法之一,禾川化学引进尖端配方破译技术,专业从事磷化液成份分析、配方还原、研发外包服务,为金属表面处理相关企业提供一整套配方技术处理方案。
一、背景
磷化是金属材料防腐蚀关键方法之一,其目标在于给基体金属提供防腐蚀保护、用于喷漆前打底、提升覆膜层附着力和防腐蚀能力及在金属加工中起减摩润滑作用等。磷化是常见前处理技术,原理上应属于化学转化膜处理。工程上应用关键是钢铁件表面磷化,但有色金属如铝、锌件也可应用磷化。
钢铁表面涂装前处理工艺指脱脂(除油)、除锈、表调、磷化。然而因为工件表面情况不一样,则生产工艺也有所不一样,有工艺中没有脱脂或没有除锈工序,有工艺则没有表面调整工序,但磷化工序是绝对不可缺乏。
在涂装处理过程中,假如不清除油脂、氧化皮和锈层,不进行磷化处理,直接进行涂漆和静电喷涂,就会使钢铁表面涂层产生脱落,失去了涂装意义。
现在,中国外金属加工业、薄板加工业、石油行业及汽车、自行车、高低压开关柜、防盗门、铁路等制造业普遍采取是中、高温磷化,存在着操作不方便、能源和材料消耗大、调整频繁、成膜不均、成本高等问题。为处理以上问题,常温磷化已成为国际磷化行业肯定和研究课题。常温磷化不仅能够有效地降低能源消耗,还能够处理操作不方便、材料消耗大、调整频繁、成膜不均、成本高等问题。
禾川化学技术团体含有丰富分析研发经验,经过多年技术积累,能够利用尖端科学仪器、完善标准图谱库、强大原材料库,根本处理众多化工企业生产研发过程中碰到难题,利用其八大服务优势,最终实现企业产品性能改善及新产品研发。
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二、磷化机理
磷化液关键成份是磷酸二氢盐,如Zn(H2PO4)2和适量游离磷酸和加速剂等。加速剂关键起降低磷化温度和加紧磷化速度作用。作为化学加速剂用得最多氧化剂如NO3-、NO2-、CIO3-、H2O2等。磷化是金属和稀磷酸或酸性磷酸盐反应而形成磷酸盐保护膜过程。
工件(钢铁或铝、锌件)浸入磷化液(一些酸式磷酸盐为主溶液),在表面沉积形成不溶于水结晶型磷酸盐转化膜过程,称之为磷化。
把金属放入含有锰、铁、锌磷酸盐溶液中进行化学处理,使金属表面生成一层难溶于水磷酸盐保护膜方法,叫做金属磷酸盐处理。磷化膜层为微孔结构,和基体结合牢靠,含有良好吸附性、润滑性、耐蚀性、不粘附熔融金属(Sn、Al、Zn)性及较高电绝缘性等。
1)按磷化膜体系分类
按磷化成膜体系关键分为:锌系、锌钙系、锌锰系、锰系、铁系、非晶相铁系六大类。
锌系磷化槽液主体成份是:Zn2+、H2PO3-、NO3-、H3PO4、促进剂等。形成磷化膜主体组成(钢铁件):Zn3(po4)2·4H2O 、Zn2Fe(PO4)2·4H2O。磷化晶粒呈树枝状、针状、孔隙较多。广泛应用于涂漆前打底、防腐蚀和冷加工减摩润滑。
锌钙系磷化槽液主体成份是:Zn2+、Ca2+、NO3-、H2PO4-、H3PO4和其它添加物等。形成磷化膜主体组成(钢铁件):Zn2Ca(PO4)2·4H2O、Zn2Fe(PO4)2·4H2O、Zn3(PO4)2·4H2O。磷化晶粒呈紧密颗粒状(有时有大针状晶粒),孔隙较少。应用于涂装前打底及防腐蚀。
锌锰系磷化槽液主体组成:Zn2+、Mn2+、NO3-、H2PO4-、H3PO4和其它部分添加物。磷化膜主体组成:Zn2Fe(PO4)2·4H2O、Zn3(PO4)2·4H2O、(Mn,Fe)5H2(PO4)4·4H2O,磷化晶粒呈颗粒-针状-树枝状混合晶型,孔隙较少。广泛用于漆前打底、防腐蚀及冷加工减摩润滑。
锰系磷化槽液主体组成:Mn2+、NO3-、H2PO4、H3PO4和其它部分添加物。在钢铁件上形成磷化膜主体组成:(Mn,Fe)5H2(PO4)4·4H2O。磷化膜厚度大、孔隙少,磷化晶粒呈密集颗状。广泛应用于防腐蚀及冷加工减摩润滑。
铁系磷化槽液主体组成:Fe2+、H2PO4、H3PO4和其它部分添加物。磷化膜主体组成(钢铁工件):Fe5H2(PO4)4·4H2O,磷化膜厚度大,磷化温度高,处理时间长,膜孔隙较多,磷化晶粒呈颗粒状。应用于防腐蚀和冷加工减摩润滑。
非晶相铁系磷化槽液主体成份:Na+(NH4+)、H2PO4、H