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磷化 目录 总述 原理及应用 磷化基础知识 一、磷化原理 二、磷化分类 三、磷化作用及用途 四、磷化膜组成及性质 五、磷化工艺流程 六、影响因素 七、磷化后处理 八、磷化渣 九、磷化膜质量检验 十、游离酸度及总酸度的测定 十一、有色金属磷化 总述 原理及应用 磷化基础知识 总述 　　磷化（phosphorization）是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。磷化的目的主要是：给基体金属提供保护，在一定程度上防止金属被腐蚀；用于涂漆前打底，提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力；在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。 HYPERLINK /view/986898.htm \t _blank 磷化处理工艺应用于工业己有90多年的历史，大致可以分为三个时期:奠定磷化技术基础时期、磷化技术迅速发展时期和广泛应用时期。 　　磷化膜用作钢铁的防腐蚀保护膜，最早的可靠记载是英国Charles Ross于1869年获得的专利(B.P.No.3119)。从此， HYPERLINK /view/1758179.htm \t _blank 磷化工艺应用于工业生产。在近一个世纪的漫长岁月中，磷化处理技术积累了丰富的经验，有了许多重大的发现。一战期间，磷化技术的发展中心由英国转移至美国。1909年美国T.W.Coslet将锌、氧化锌或磷酸锌盐溶于磷酸中制成了第一个锌系 HYPERLINK /view/1438801.htm \t _blank 磷化液。这一研究成果大大促进了磷化工艺的发展，拓宽了磷化工艺的发展前途。Parker防锈公司研究开发的Parco Power配制磷化液，克服T许多缺点，将磷化处理时间提高到lho 1929年Bonderizing磷化工艺将磷化时间缩短至10min, 1934年磷化处理技术在工业上取得了革命性的发展，即采用了将磷化液喷射到工件上的方法。二战结束以后，磷化技术很少有突破性进展，只是稳步的发展和完善。磷化广泛应用于防蚀技术，金属冷变形加工工业。这个时期磷化处理技术重要改进主要有:低温磷化、各种控制磷化膜膜重的方法、连续钢带高速磷化。当前，磷化技术领域的研究方向主要是围绕提高质量、减少环境污染、节省 能源进行。 原理及应用 　　磷化是常用的前处理技术，原理上应属于化学转换膜处理，主要应用 　　于钢铁表面磷化，有色金属（如铝、锌）件也可应用磷化。 磷化基础知识 　　 一、磷化原理 　　 　　1、磷化 　　工件（钢铁或铝、锌件）浸入磷化液（某些酸式磷酸盐为主的溶液），在表面沉积形成一层不溶于水的结晶型磷酸盐转换膜的过程，称之为磷化。 　　2、磷化原理 　　钢铁件浸入磷化液（由Fe(H2PO4)2、 Mn(H2PO4)2、 Zn(H2PO4)2 组成的酸性稀水溶液，PH值为1-3，溶液相对密度为1.05-1.10）中，磷化膜的生成反应如下： 　　吸热 　　3Zn(H2PO4)2 =Zn3(PO4)2↓+4H3PO4 或 　　吸热 　　吸热 　　3Mn(H2PO4)2 =Mn3(PO4)2↓+4H3PO4 　　吸热 　　钢铁工件是钢铁合金，在磷酸作用下，Fe和FeC3形成无数原电池，在阳极区，铁开始熔解为Fe2+，同时放出电子。 　　Fe+2H3PO4= Fe (H2PO4)2+H2↑ 　　Fe =Fe2+ +2e- 　　在钢铁工件表面附近的溶液中Fe2+不断增加，当Fe2+与HPO42-，PO43-浓度大于磷酸盐的溶度积时，产生沉淀，在工件表面形成磷化膜： 　　Fe(H2PO4)2= FeHPO4↓+ H3PO4 　　Fe+ Fe(H2PO4)2 =2FeHPO4↓+ H2↑ 　　3FeHPO4= Fe 3(PO4)2↓+ H3PO4 　　Fe+ 2FeHPO4 =Fe 3(PO4)2↓+H2↑ 　　阴极区放出大量的氢： 　　2H+ +2e- =H2↑ 　　O2 + 2H20 =4e- + 4OH- 　　总反应式： 　　吸热 　　3Zn(H2PO4)2= Zn3(PO4)2↓+4H3PO4 　　吸热 　　吸热 　　Fe+3Zn(H2PO4)2= Zn3(PO4)2↓+FeHPO4↓+3 H3PO4+2 H2↑ 　　放热 　　 二、磷化分类 　　 　　1、按磷化处理温度分类 　　（1）高温型 　　80—90℃处理时间为10-20分钟，形成磷化膜厚达10-30g 　　优点：膜抗蚀力强，结合力好。 　　缺点：加温时间长，溶液挥发量大，能耗大，磷化沉积多，游离酸度不稳定，结晶粗细不均匀，已较少应用。 　　（2）中温型 　　50-75℃，处理时间5-15分钟，磷化膜厚度为1-7 g 　　优点：游离酸度稳定，易掌握，磷化时间短，生产效率高，耐蚀性与高温磷化