加速劑主要起降低磷化溫度和加快磷化速度的作用。作為化學(xué)加速劑用得最多的氧化劑如no3-、no2-、cio3-、h2o2等。磷化是金屬與稀磷酸或酸性磷酸鹽反應(yīng)而形成磷酸鹽保護膜的過程。
工件(鋼鐵或鋁、鋅件)浸入磷化液(某些酸式磷酸鹽為主的溶液),在表面沉積形成不溶于水的結(jié)晶型磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜的過程,稱之為磷化.把金屬放入含有錳、鐵、鋅的磷酸鹽溶液中進(jìn)行化學(xué)處理,使金屬表面生成一層難溶于水的磷酸鹽保護膜的方法,叫做金屬的磷酸鹽處理。磷化膜層為微孔結(jié)構(gòu),與基體結(jié)合牢固,具有良好的吸附性、潤滑性、耐蝕性、不粘附熔融金屬(sn、al、zn)性及較高的電絕緣性等。
中文名稱 | 無渣磷化液 | 作用 | 降低磷化溫度和加快磷化速度 |
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按磷化膜厚度(磷化膜重)分,可分為次輕量級、輕量級、次重量級、重量級四種。
次輕量級膜重僅0.1~1.0g/m2,一般是非晶相鐵系磷化膜,僅用于漆前打底,特別是變形大工件的涂漆前打底效果很好。
輕量級膜重1.1~4.5 g/m2,廣泛應(yīng)用于漆前打底,在防腐蝕和冷加工行業(yè)應(yīng)用較少。
次重量級磷化膜厚4.6~7.5 g/m2,由于膜重較大,膜較厚(一般>3μm),較少作為漆前打底(僅作為基本不變形的鋼鐵件漆前打底),可用于防腐蝕及冷加工減摩滑潤。
重量級膜重大于7.5 g/m2,不作為漆前打底用,廣泛用于防腐蝕及冷加工。
由于磷化促進(jìn)劑主要只有那么幾種,按促進(jìn)劑的類型分有利于槽液的了解。根據(jù)促進(jìn)劑類型大體可決定磷化處理溫度,如no3-促進(jìn)劑主要就是中溫磷化。
促進(jìn)劑主要分為:硝酸鹽型、亞硝酸鹽型、氯 酸鹽型、有機氮化物型、鉬酸鹽型等主要類型。每一個促進(jìn)劑類型又可與其它促進(jìn)劑配套使用,有不少的分支系列。
硝酸鹽型包括:no3-型,no3-/no2-(自生型)。
氯酸鹽型包括:clo3-,clo3-/ no3-,clo3-/ no2-。
亞硝酸鹽包括:硝基胍r- no2-/ clo3-。
鉬酸鹽型包括:moo4-, moo4-/ clo3-, moo4-/ no3-。
5)其他分類方法還有,如按材質(zhì)可分為鋼鐵件、鋁件、鋅件以及混合件磷化等。
按磷化成膜體系主要分為:鋅系、鋅鈣系、鋅錳系、錳系、鐵系、非晶相鐵系六大類。
鋅系磷化槽液主體成分是:zn2+、h2po3-、no3-、h3po4、促進(jìn)劑等。形成的磷化膜主體組成(鋼鐵件):zn3(po4)2·4h2o 、zn2fe(po4)2·4h2o。磷化晶粒呈樹枝狀、針狀、孔隙較多。廣泛應(yīng)用于涂漆前打底、防腐蝕和冷加工減摩潤滑。
鋅鈣系磷化槽液主體成分是:zn2+、ca2+、no3-、h2po4-、h3po4以及其它添加物等。形成磷化膜的主體組成(鋼鐵件):zn2ca(po4)2·4h2o、zn2fe(po4)2·4h2o、zn3(po4)2·4h2o。磷化晶粒呈緊密顆粒狀(有時有大的針狀晶粒),孔隙較少。應(yīng)用于涂裝前打底及防腐蝕。
鋅錳系磷化槽液主體組成:zn2+、mn2+、no3-、h2po4-、h3po4以及其它一些添加物。磷化膜主體組成:zn2fe(po4)2·4h2o、zn3(po4)2·4h2o、(mn,fe)5h2(po4)4·4h2o,磷化晶粒呈顆粒-針狀-樹枝狀混合晶型,孔隙較少。廣泛用于漆前打底、防腐蝕及冷加工減摩潤滑。
錳系磷化槽液主體組成:mn2+、no3-、h2po4、h3po4以及其它一些添加物。在鋼鐵件上形成磷化膜主體組成:(mn,fe)5h2(po4)4·4h2o。磷化膜厚度大、孔隙少,磷化晶粒呈密集顆狀。廣泛應(yīng)用于防腐蝕及冷加工減摩潤滑。
鐵系磷化槽液主體組成:fe2+、h2po4、h3po4以及其它一些添加物。磷化膜主體組成(鋼鐵工件):fe5h2(po4)4·4h2o,磷化膜厚度大,磷化溫度高,處理時間長,膜孔隙較多,磷化晶粒呈顆粒狀。應(yīng)用于防腐蝕以及冷加工減摩潤滑。
非晶相鐵系磷化槽液主體成分:na+(nh4+)、h2po4、h3po4、moo4-(clo3-、no3-)以及其它一些添加物。磷化膜主體組成(鋼鐵件):fe3(po4)2·8h2o, fe2o3,磷化膜薄,微觀膜結(jié)構(gòu)呈非晶相的平面分布狀,僅應(yīng)用于涂漆前打底。
鋼鐵磷化主要用于耐蝕防護和油漆用底膜。 ①防護用磷化膜 用于鋼鐵件耐蝕防護處理。磷化膜類型可用鋅系、錳系。膜單位面積質(zhì)量為10-40 g/m2。磷化后涂防銹油、防銹脂、防銹蠟等。②油漆底層用磷化膜增加...
濃度高可以使磷化速度加快,但結(jié)晶粗糙,磷化層質(zhì)量明顯下降,且沉淀會大量析出,甚至?xí)练e到部件上,不但會浪費原材料,同時造成質(zhì)量問題,還會人為造成清理磷化槽的勞動強度。
目前中溫磷化液比較普及,其中好一點的是三元磷化液(鋅鎳錳)。常溫的磷化液不大好用。
按處理溫度可分為常溫、低溫、中溫、高溫四類。
常溫磷化就是不加溫磷化。
低溫磷化一般處理溫度30~45℃。
中溫磷化一般60~70℃。
高溫磷化一般大于80℃。
溫度劃分法本身并不嚴(yán)格,有時還有亞中溫、亞高溫之法,隨各人的意愿而定,但一般還是遵循上述劃分法。
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研制了一種配制簡單、成本低廉的常溫鍍鋅鐵板磷化液,并研究了氧化鋅的質(zhì)量濃度、磷酸二氫鈉的質(zhì)量濃度、磷酸的體積分?jǐn)?shù)及氯酸鉀的質(zhì)量濃度對磷化膜耐蝕性的影響。得到各組分的最佳用量為:氧化鋅25g/L,磷酸二氫鈉20g/L,磷酸80mL/L,氯酸鉀6g/L。
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研究出一種應(yīng)用于鍍鋅鋼板的磷化工藝,對磷化液中各組分的作用進(jìn)行了分析、討論,尤其氯離子對磷化膜性能的影響。結(jié)果表明:各成膜離子含量及相互比例應(yīng)適中,工藝參數(shù)需控制合理,氯離子是造成鍍鋅鋼板上磷化膜形成白斑的原因之一,磷化液內(nèi)氯化物中的氯離子的質(zhì)量濃度應(yīng)控制在0.5 g/L以下。
磷化液配方包括鋅系磷化液配方、常溫磷化液的配方、鐵系磷化液配方、無渣磷化液配方、黑色磷化液配方、四合一磷化液配方等,分析熱線:400-601-8236.
磷化的方法很多,工業(yè)應(yīng)用主要按磷化溫度來分類,分為高溫磷化(85℃-98℃)、中溫磷化(50℃-70℃)、低溫磷化(35℃左右)、常溫磷化,也可按磷化溶液成分分為鋅鹽磷化、鋅-鈣鹽磷化、鐵鹽磷化、錳鹽磷化等。
磷酸鹽膜在金屬的冷變形加工(如拉關(guān)、拉絲、擠壓成型等)過程中能較好地改善摩擦表面的潤滑性能,延長工具和膜具的壽命。磷酸鹽膜又是油漆和涂料的優(yōu)良底層,無論是普通油漆還是電泳涂漆,磷酸鹽膜在提高涂層與基體的結(jié)合力和耐蝕性方面起著重要的作用。在汽車、船舶、機械制造以及航空航天工業(yè)中,磷化的應(yīng)用越來越廣泛。
傳統(tǒng)磷化液配方中通常會加入亞硝酸鹽和硝酸鹽這類促進(jìn)劑,促進(jìn)劑能夠加速磷化液的成膜速度。促進(jìn)劑中的氮以正三價和五價的形式存在,能夠作為加速劑加速氧化,并將二價鐵離子氧化成三價鐵,避免了二價鐵的富集。但是促進(jìn)劑在氧化還原過程中并不能被完全消耗,剩余的亞硝酸鹽和硝酸鹽被還原成一氧化氮和二氧化氮進(jìn)入大氣中,污染環(huán)境?,F(xiàn)在眾多學(xué)者采用的是磷酸鋅鹽和促進(jìn)劑復(fù)配的形式。這種復(fù)配不僅能保證快速成膜,還能減少化學(xué)原料的使用量,磷化液的化學(xué)性能也更穩(wěn)定。