第二章汽车车身涂装工艺技术.PDF

第二章 汽车车身涂装工艺技术 第一节 漆前表面处理工艺（磷化处理工艺） 一、 前处理的目的 为获得前述的汽车涂层的耐久性、耐腐蚀性，都采用磷化处理作为涂装的前处理。磷化处理 （又称 磷酸盐化学处理）是利用磷酸的离解 （平衡）反应在清洗 （脱脂）过的金属底材表面上析出不溶性的磷 酸金属盐的 （磷化膜）技术。磷化膜的功能是提高涂布在其上的涂膜 （电泳涂膜）的附着力和耐蚀性。 关于附着力，因所制得磷化膜结晶微溶人金属表面，结晶的附着力良好。还有，由于无数的结 晶的表面凹凸，表面积增大，提高了涂膜的附着力。然后，随着涂膜附着力的提高，防止腐蚀生成 物质的侵入，而提高了其耐蚀性（尤其能抑制漆膜下的扩蚀）。 未磷化处理过的短期内涂膜就起泡生锈。透过涂膜的水、空气，到达钢板表面，形成红锈将漆 膜鼓起，透过涂膜的水、空气到达镀锌钢板，形成白锈，还与涂膜反应成金属皂，其体积增大10 倍， 因而更强力地鼓起涂膜。磷化膜是靠化学反应在金属表面上生成的不溶性的膜，由于其附着力（物 理的）和化学稳定性好，而作为耐久性好的高级防锈涂装的底材处理。 要得到优质稳定的磷化膜，确保其附着力、耐扩蚀性，前处理的管理十分重要，同时需良好地 理解磷化处理的基本反应机理及要素。 二、磷化处理的反应机理 磷化膜是靠化学反应生成的。充分脱脂过的金属表面，并进行表面调整，是生成磷化膜的最适 宜条件。化学反应由磷酸的离解反应和成膜反应组成。 磷化处理的主要成分是磷酸（H PO ) ，磷酸在水溶液中三次离解，在25 ℃ 下它们的离解常 3 4 数如下： - + -3 H PO ← H PO ＋H K = 7.5×10 ( 2-1 ) 3 4 2 4 1 - 2- + -8 H PO ← HPO ＋H K = 6.2×10 ( 2-2 ) 2 4 4 2 2- 3- + -13 HPO ← PO ＋H K = 4.8×10 ( 2-3 ) 4 4 3 由离解常数可知，在水溶液中 （2-1 ）式的反应容易进行，(2-3 ）式反应几乎不能进行。还 有，对应磷酸的三种离解状态，生成不种金属盐。当金属是Zn , Fe 等二价金属时，生成如以下 所示的盐。 第一种磷酸盐：Me(H PO ) 又称磷酸二氢盐。 2 4 2 二种磷酸盐：MeHPO 又称磷酸一氢盐。 4 三种磷酸盐：Me (PO) 又称磷酸盐。 3 4 2 一般，2 价金属的第一种磷酸盐是可溶性的， 二种磷酸盐是可溶性或难溶性的， 三种磷酸 盐是难溶性的。磷化处理技术是由第一种磷酸金属盐形态的水溶液通过化学反应析出难溶的 三种 磷酸金属盐。 磷化膜的生成反应。在2 价金属的磷酸盐的水溶液中如式 （2-4 ）、式 （2-5 ）、式