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磷化处理在实际生产中的应用(四)
2007/6/21/08:30  来源:慧聪网表面处理行业频道
 

    1、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的锌钙系,在磷酸锌中加镍、加锰的“三元体系”磷化等。

    2、根据磷化的温度分类。

    有高温(80度以上)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)。

    铁盐磷化膜最薄,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

    好的磷化膜外观均匀完整细密、无金属亮点、无白灰。

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