磷化處理

杰作

磷化處理技術(shù)磷化是一種化學(xué)與電化學(xué)反應(yīng)形成磷酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的過(guò)程，所形成的磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜稱之為磷化膜。磷化的目的主要是：1.給基體金屬提供保護(hù)，在一定程度上防止金屬被腐蝕；2.用于涂漆前打底，提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力；3.在金屬冷加工工藝中起減摩潤(rùn)滑使用。 基本原理 磷化過(guò)程包括化學(xué)與電化學(xué)反應(yīng)。不同磷化體系的磷化反應(yīng)機(jī)理比較復(fù)雜。雖然科學(xué)家在這方面已做過(guò)大量的研究，但至今未完全弄清楚。在很早以前，曾以一個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式簡(jiǎn)單表述磷化成膜機(jī)理： 8Fe+5Me(H2PO4)2+8H2O+H3PO4=Me2Fe(PO4)2•4H2O(膜)+Me3(PO4)•4H2O(膜)+7FeHPO4(沉渣)+8H2↑ Me為Mn、Zn 等，Machu等認(rèn)為，鋼鐵在含有磷酸及磷酸二氫鹽的高溫溶液中浸泡，將形成以磷酸鹽沉淀物組成的晶粒狀磷化膜，并產(chǎn)生磷酸一氫鐵沉渣和氫氣。這個(gè)機(jī)理解釋比較粗糙，不能完整地解釋成膜過(guò)程。隨著對(duì)磷化研究逐步深入，當(dāng)今，各學(xué)者比較贊同的觀點(diǎn)是磷化成膜過(guò)程主要是由如下4個(gè)步聚組成： ① 酸的浸蝕使基體金屬表面H+濃度降低 Fe – 2e→ Fe2+ 2H2－+2e→ H2 (1) ② 促進(jìn)劑（氧化劑）加速 [O]+[H]→ [R]+H2O Fe2++[O] → Fe3++[R] 式中[O]為促進(jìn)劑（氧化劑），[R]為還原產(chǎn)物，由于促進(jìn)劑氧化掉第一步反應(yīng)所產(chǎn)生的氫原子，加快了反應(yīng)（1）的速度，進(jìn)一步導(dǎo)致金屬表面H+濃度急劇下降。同時(shí)也將溶液中的Fe2+氧化成為Fe3+。 ③ 磷酸根的多級(jí)離解 H3PO4 → H2PO4－+H+ → HPO42－+2H+ → PO43－+3H－ （3） 由于金屬表面的H+濃度急劇下降，導(dǎo)致磷酸根各級(jí)離解平衡向右移動(dòng)，最終為PO43-。 ④ 磷酸鹽沉淀結(jié)晶成為磷化膜 當(dāng)金屬表面離解出的PO43－與溶液中（金屬界面）的金屬離子（如Zn2+、Mn2+、Ca2+、Fe2+）達(dá)到溶度積常數(shù)Ksp時(shí)，就會(huì)形成磷酸鹽沉淀 Zn2++Fe2++PO43－+H2O→Zn2Fe(PO4)2•4H2O↓ （4） 3Zn2++2PO43－+4H2O=Zn3(PO4)2•4H2O↓ （5） 磷酸鹽沉淀與水分子一起形成磷化晶核，晶核繼續(xù)長(zhǎng)大成為磷化晶粒，無(wú)數(shù)個(gè)晶粒緊密堆集形而上學(xué)成磷化膜。 磷酸鹽沉淀的副反應(yīng)將形成磷化沉渣 Fe3++PO43－=FePO4 （6） 以上機(jī)理不僅可解釋鋅系、錳系、鋅鈣系磷化成膜過(guò)程，還可指導(dǎo)磷化配方與磷化工藝的設(shè)計(jì)。從以上機(jī)理可以看出：適當(dāng)?shù)难趸瘎┛商岣叻磻?yīng)（2）的速度；較低的H+濃度可使磷酸根離解反應(yīng)（3）的離解平衡更易向右移動(dòng)離解出PO43-；金屬表面如存在活性點(diǎn)面結(jié)合時(shí)，可使沉淀反應(yīng)（4）（5）不需太大的過(guò)飽和即可形成磷酸鹽沉淀晶核；磷化沉渣的產(chǎn)生取決于反應(yīng)（1）與反應(yīng)（2），溶液H+濃度高，促進(jìn)劑強(qiáng)均使沉渣增多。相應(yīng)，在實(shí)際磷化配方與工藝實(shí)施中表面為：適當(dāng)較強(qiáng)的促進(jìn)劑（氧化劑）；較高的酸比（相對(duì)較低的游離酸，即H+濃度）；使金屬表面調(diào)整到具備活性點(diǎn)均能提高磷化反應(yīng)速度，能在較低溫度下快速成膜。因此在低溫快速磷化配方設(shè)計(jì)時(shí)一般遵循上述機(jī)理，選擇強(qiáng)促進(jìn)劑、高酸比、表面調(diào)整工序等。磷化（I）——基本原理及分類磷化是一種化學(xué)與電化學(xué)反應(yīng)形成磷酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的過(guò)程，所形成的磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜稱之為磷化膜。磷化的目的主要是：給基體金屬提供保護(hù)，在一定程度上防止金屬被腐蝕；用于涂漆前打底，提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力；在金屬冷加工工藝中起減摩潤(rùn)滑使用。 1 基本原理磷化過(guò)程包括化學(xué)與電化學(xué)反應(yīng)。不同磷化體系、不同其材的磷化反應(yīng)機(jī)理比較復(fù)雜。雖然科學(xué)家在這方面已做過(guò)大量的研究，但至今未完全弄清楚。在很早以前，曾以一個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式簡(jiǎn)單表述磷化成膜機(jī)理： 8Fe

optimist_ye

不錯(cuò),謝謝樓主分享!!

國(guó)度

正在尋找磷化液的配方
非常感謝！

easylife

一般黑色金屬的表面處理方式為磷化或者氧化。
從表面層耐久性來(lái)說(shuō)磷化好寫(xiě)，
而從處理后表面光潔度來(lái)說(shuō)則氧化較好。
好象氧化處理較磷化快捷些，
一般兩者都得將工件放入處理液蒸煮，
而有時(shí)為了快捷處理小面積表面，
會(huì)通過(guò)砂紙打磨見(jiàn)光后用雙氧水氧化處理。
不對(duì)的請(qǐng)DX拍磚

lyonchang

各位新年快樂(lè)!
% H" t# {  @2 }, D/ K" [) _; K
: q1 y/ m) @) F1 H5 |, m第三個(gè)目的：金屬冷加工中減少摩擦潤(rùn)滑作用是附帶效應(yīng)而不是主要目的吧
- h$ c: e7 l& v2 L  P& @" y$ m  X
2 ?  U' K) b7 J0 O有一個(gè)問(wèn)題：金屬電泳或者電鍍前需要磷化處理嗎，我知道金屬噴粉噴漆前會(huì)要做磷化，但跟幾家電泳廠問(wèn)過(guò)，沒(méi)有一致的答案。

* Q: ]; P' \3 b8 H0 x* z另，螺絲的表面處理有煲黑，磷化，電泳還有哪些，分別是出于什么目的而采用不同的表面處理工藝的？請(qǐng)大蝦指教

小瑋

電泳前嚴(yán)格說(shuō)來(lái)是要做磷化處理的，采用常溫磷化就可以，目的是增強(qiáng)附著力。
螺絲的表面處理有很多，發(fā)黑，磷化，鍍鋅，鍍鎳，達(dá)克羅，交美特，美加力等，具體采用那種表面處理方式看具體的要求，
比如鹽霧實(shí)驗(yàn)，色彩，扭矩系數(shù)等。一般來(lái)說(shuō)，發(fā)黑，磷化，鍍鋅做得比較多

賞秋

很全面