磷化处理工艺的发展概况
金属磷化技术的回顾与展望
2. 1. 2 磷化处理 生产中常采用各种磷化处理技术满足不同的要求。 依据化
学溶液中参与成膜的金属离子同异, 分为不同体系的磷化, 常用 的有锌系、锌钙系、锌锰系、锰系、铁系、非晶相轻铁系类, 其一般 性能及磷化膜微观结构见表 1、图 2、图 3。
表 1 常用磷化体系的一般性能
磷化
槽液
体系
主要组成
表2目前工业领域磷化技术的应用情况用途常用磷化体系后处理工序性能h室内防锈期及应用范例工序间防锈库存防锈锌系锌锰系1020钝化或浸油824312长效防锈锌系锌锰系1030浸防锈油涂脂48120硼砂或皂化处理冷加工皂化处理冷加工挤压1030皂化处理精密配合承载活塞环压缩机等大配合承载齿轮离合器片等阳极电泳80400自行车农机车等阴极电泳无或铬钝化720200汽车等静电喷漆零部件仪表等粉末涂装500电器办公具等空气喷漆4其他有色金属磷化锌及其合金的表面处理主要是铬钝和磷化主要作用是涂装打底增强漆膜附着力
摩) 的 SEM 图谱 500×
的 SEM 图谱 500×
防锈磷化的后处理非常重要, 因为靠磷化膜本身防锈能力
是非常有限的, 而且盐雾试验只能到几小时。 一般要进行涂油涂
漆, 最好是涂防锈油, 经过涂油涂脂等后处理, 防锈能力甚至可提
高几十倍。
冷加工润滑型磷化必须进行皂化后处理, 以提高磷化膜的
润滑性。 皂化可采用工业肥皂粉、硬脂酸钠。 耐磨减摩磷化是否
树 枝 状, 针状, 片状, 孔隙较多
漆前打 底、防 锈 和冷加工 减摩润滑
呈紧密颗 粒状, 柱状, 孔隙较少
涂装前打 底及防锈
Zn2+ ,M n2+ , NO 3锌锰系 H 2PO 4- , H 3PO 4,
促进剂
磷化工艺综述,表面技术课程论文
磷化工艺综述摘要：磷化工艺过程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作用。
关键字：磷化工艺；磷酸盐；磷化膜1 前言 磷化过程包括化学与电化学反应。
不同磷化体系、不同基材的磷化反应机理比较复杂。
虽然科学家在这方面已做过大量的研究，但至今未完全弄清楚。
在二十世纪80年代以前，曾以一个化学反应方程式简单表述磷化成膜机理[1]：8Fe+5Me(H2PO4)2+8H2O+H3PO4→Me2Fe(PO4)2·4H2O(膜)+Me3(PO4)·4H渣)+8H2↑ Me为Mn、Zn等，Machu等认为，钢铁在含有磷酸及磷酸二氢盐的高温溶液中浸泡，将形成以磷酸盐沉淀物组成的晶粒状磷化膜，并产生磷酸一氢铁沉渣和氢气。
这个机理解释比较粗糙，不能完整地解释成膜过程。
随着对磷化研究逐步深入，当今，各学者比较赞同的观点是磷化成膜过程主要是由如下4个步聚组成[2]： ①酸的浸蚀使基体金属表面H+浓度降低 Fe – 2e→ Fe2+ H2+2e→2[H] ②促进剂（氧化剂）加速 [O]+[H] → [R]+H2O Fe2++[O] → Fe3++[R] ③磷酸根的多级离解 ④磷酸盐沉淀结晶成为磷化膜Zn2++Fe2++PO43-+H2O→Zn2Fe(PO4)2·4H2O↓3Zn2++2PO43-+4H2O→Zn3(PO4)2·4H2O↓2 磷化工艺2.1 磷化前的预处理 一般情况下，磷化处理要求工件表面应是洁净的金属表面（二合一、三合一、四合一例外）。
工件在磷化前必须进行除油脂、锈蚀物、氧化皮以及表面调整等预处理。
特别是涂漆前打底用磷化还要求作表面调整，使金属表面具备一定的“活性”，才能获得均匀、细致、密实的磷化膜，达到提高漆膜附着力和耐腐蚀性的要求。
紧固件磷化处理的发展
紧固件磷化处理的发展磷化处理就是将金属浸在由磷酸、磷酸盐和其他成分组成的磷化液中，经过化学作用而在金属表面生成一种不溶性的磷酸盐层，俗称磷化膜。
磷化膜主要由磷酸铁、锌、锰、钙等组成，厚度一般在5～20μm颜色一般由暗灰色到黑灰色，它的基体结合牢固，具有良好的润滑性、耐蚀性及较高的电绝缘性等。
磷化处理所需设备简单，操做方便，成本低，生产效率高，被广泛地应用于机械、车辆、船舶、航空航天及家电等行业。
近年来，紧固件行业迅猛发展，越来越重视紧固件表面处理技术，为此，磷化处理也得到极大的发展。
①磷化处理温度由高温向中温、低温、常温发展。
一般情况下，高温磷化工艺形成的磷化膜结晶粗大，膜厚，磷化中产生的沉渣很多，消耗的热能大，挂灰严重。
中温、低温、常温磷化形成的磷化膜均匀致密、膜薄，能耗低，物料消耗小。
②磷化工艺向简单化发展。
有的磷化产品可直接刷涂，如“四合一”、“三合一”等常温磷化产品。
有的简化了工艺流程，磷化、钝化并为一道工序，而且产品的品质技术指标仍能达到、甚至有的指标超过了国家标准。
③磷化产品组分复杂化。
这样提高了磷化的品质，降低了磷化温度，加强了磷化工作液的稳定性。
④减少污染、降低成本。
重点解决磷化产品中的亚硝酸盐、重金属、磷酸盐、高温、酸雾给环境造成的污染，降低了为改善环境所付出的成本。
磷化工艺的确定，主要是以下两个方面。
第一，优选磷酸液。
磷化膜的品质优劣主要表现在晶体粗细和致密程度、表面有无沉淀物及膜厚等方面，它们的差异直接影响磷化膜的品质。
目前普遍采用磷化膜主要由铁系、锌系、锰系、锌钙系等磷酸盐溶液进行磷化，其中锌钙系性能最优良。
第二，控制工艺参数。
关键要控制磷化温度（25～40℃），时间（3～20min），促进剂含量（3～5气点）及总酸度（20～40点）和游离酸度（0.8～3点）。
温度过太低则不能成膜或成膜速度慢，膜不完整，易泛黄；反之，膜粗大，耐蚀性低，同时槽液稳定性变差，沉渣增多。
促进剂含量低，成膜慢，膜层泛黄；反之，沉渣明显增多，膜层带彩色。
磷化技术研究现状及展望
价值工程1介绍现代磷化技术起源于上世纪初，第一个铁盐磷化是将铁屑与磷酸反应制得磷化剂[1]，与之类似又出现了锰系磷化[2，3]、锌系磷化[4]等磷化体系。
磷化技术用途广泛，主要用于防锈、耐磨与涂漆底层[5]。
为了起到完全覆盖金属表面达到减少氧化作用，防锈磷化需要更紧密厚实的磷化膜，多采用重型磷化技术，例如中温锌系、锰系、锌锰系磷化。
锰系磷化因其自身耐磨及多孔特点，可提高结构件表面存储润滑油脂进而改善润滑性、抗热性、吸震性，以及耐磨性能。
此外，在冷加工成形过程中，金属与模具间将产生相对摩擦运动，影响模具使用寿命。
锌系和锌钙系磷化[6]提供的润滑层覆盖在金属表面起到润滑作用，可减少冷加工过程中摩擦力，提高模具的使用寿命。
涂漆底层是磷化技术的最大应用场景，一般为薄型磷化，但要求磷化膜均匀、细致。
对磷化膜品质的测定和分析在宏观上可用划擦法试验并用肉眼观察其颜色和宏观质量，在微观层面上可用SEM 进行观察磷化膜的形貌以及金属表面磷化膜的覆盖率，磷化膜晶体结构可借助X 射线衍射仪进行测试，孔隙率可用电化学测量的方法计算得到[7]。
2磷化原理磷化过程是在金属表面通过金属与酸性磷化液反应形成转化膜的复杂过程，包括化学与电化学反应[8]。
首先发生的是金属原子在酸性环境下的氧化：（1）阴极还原反应：阳极氧化反应：同时在金属表面，磷化液中的促进剂加速氧化作用：（2）此时磷化工作液中存在游离磷酸的三级电离平衡以及可溶性重金属磷酸盐的水解平衡：（3）（4）其中Me x+为锌、铁、锰、钙等金属离子。
随着反应的进行，溶液酸度下降（即H +浓度下降），公式（3）向右反应进行，促进公式（2）反应的进行。
当金属表面附近溶液中PO 3-4的浓度与金属离子Me x+（如Zn 2+、Ca 2+、Mn 2+、Fe 2+、Al 3+等）浓度超过其各自的溶度积常数Ksp 时，公式（4）在金属表面最终形成致密的磷化膜[9]。
3磷化技术磷化技术按实施过程可分为：磷化前处理，磷化和磷化后处理三个部分。
磷化工艺 政策
磷化工艺政策
磷化工艺是一种在化工行业中广泛使用的工艺。
就磷化工艺而言，目前各国政
府都制定了相应的政策来规范其发展和应用。
本文将简要介绍磷化工艺相关的政策措施和发展趋势。
磷化工艺的发展具有重要的经济和环境意义。
在环保方面，政府制定了一系列
措施，以确保磷化工艺在生产过程中不对环境造成污染。
这包括建立废水处理系统、严格监管废气排放等。
政府还对使用环保磷化剂的企业给予了相应的优惠政策，鼓励企业采用更环保的磷化工艺。
同时，政府还制定了相关政策来规范磷化工艺的应用。
例如，制定了磷化工艺
技术标准，以确保产品的质量和安全。
政府还加强了对从事磷化工艺的企业的监管和监测，以防止不合规范的生产活动。
磷化工艺在工业生产中有着广泛的应用。
政府通过鼓励技术创新和研发，推动
磷化工艺的进一步发展。
此外，政府还鼓励企业加强合作，促进磷化工艺的技术交流和共享。
通过政策的支持，磷化工艺在提高生产效率和产品质量方面发挥了重要作用。
总的来说，磷化工艺在各国政府的政策框架下得到了良好的发展。
政府通过制
定环保措施、规范应用、推动技术创新等方面的政策，促进了磷化工艺的可持续发展。
磷化工艺行业应积极响应政府的政策，努力加强技术研发和合作，为经济发展和环境保护做出积极贡献。
钢铁件磷化处理技术的应用及发展趋势
钢铁件磷化处理技术的应用及发展趋势摘要：本文就钢铁的磷化处理做了较为详细的叙述，包括磷化处理的分类、工艺、磷化液的选取原则，以及钢铁磷化处理发展过程，最后主要从磷化药剂和磷化设备两方面来简述了磷化处理未来的发展趋势。
关键词：钢铁磷化处理；工艺；原理；磷化剂；发展趋势Abstract: In this paper, phosphate processing steel do a more detailed description, including the classification of phosphate processing, process, selection principle phosphate solution, as well as iron and steel phosphate processing development process, the last major pharmaceutical and phosphate from phosphate both devices to briefly phosphating future trends.Key words: Iron phosphate treatment; Principle; Bonderite; Development trends.1、引言目前随着国民经济的快速发展，钢铁已变成现代生产生活中必不可少的金属材料。
由于铁的物理化学性质决定了它极易受环境的影响，与周围的介质发生化学反应生成锈蚀，使后处理的质量无法保证，从而减少使用寿命。
为解决这个问题，研究金属的防护措施，采用磷化处理技术。
钢铁表面磷化处理，是用化学的方法对要涂装的金属制品进行的必要的预处理。
将金属表面与含磷酸二氢盐的酸性溶液接触，通过化学与电化学反应形成一种稳定的、不溶性的无机化合物膜层[]1。
其主要作用是：通过对金属表面的磷化预处理。
磷化处理
磷化处理概述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作用。
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：发展概况奠定磷化技术基础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。
从此，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。
磷化技术迅速发展时期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，克服了许多缺点，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。
磷化技术广泛应用时期二战结束以后，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。
磷化原理⒈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。
⒉磷化原理钢铁件浸入磷化液（由Fe(H2PO4）2Mn(H2PO4）2Zn(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。
钢铁件磷化处理技术的应用及发展趋势
钢铁件磷化处理技术的应用及发展趋势摘要：本文就钢铁的磷化处理做了较为详细的叙述，包括磷化处理的分类、工艺、磷化液的选取原则，以及钢铁磷化处理发展过程，最后主要从磷化药剂和磷化设备两方面来简述了磷化处理未来的发展趋势。
关键词：钢铁磷化处理；工艺；原理；磷化剂；发展趋势Abstract: In this paper, phosphate processing steel do a more detailed description, including the classification of phosphate processing, process, selection principle phosphate solution, as well as iron and steel phosphate processing development process, the last major pharmaceutical and phosphate from phosphate both devices to briefly phosphating future trends.Key words: Iron phosphate treatment; Principle; Bonderite; Development trends.1、引言目前随着国民经济的快速发展，钢铁已变成现代生产生活中必不可少的金属材料。
由于铁的物理化学性质决定了它极易受环境的影响，与周围的介质发生化学反应生成锈蚀，使后处理的质量无法保证，从而减少使用寿命。
为解决这个问题，研究金属的防护措施，采用磷化处理技术。
钢铁表面磷化处理，是用化学的方法对要涂装的金属制品进行的必要的预处理。
将金属表面与含磷酸二氢盐的酸性溶液接触，通过化学与电化学反应形成一种稳定的、不溶性的无机化合物膜层[]1。
其主要作用是：通过对金属表面的磷化预处理。
磷化研究报告
磷化研究报告磷化是一种重要的化学反应，其主要应用领域为半导体、电子、光电子、光学等领域。
在半导体领域中，磷化物材料作为半导体材料的一类，因其优良的电学、光学性能，已成为高速电子器件和光电器件的重要材料。
在这篇文章中，我们将探讨磷化研究的现状、发展趋势以及未来的挑战。
一、磷化物材料的种类及特点磷化物材料是指由磷和其他元素组成的化合物，主要有磷化镓、磷化铟、磷化氮化铟、磷化氮化镓等。
磷化物材料具有以下特点：1. 具有优良的电学性能：磷化物材料的电学参数优于其他半导体材料，如硅、锗等。
其载流子迁移率高、击穿场强大，可以制作高速电子器件。
2. 具有优良的光学性能：磷化物材料的能隙较窄，对于近红外和红外光有较好的吸收和发射性能，可以制作激光器和探测器等光电器件。
3. 具有优良的热学性能：磷化物材料的热导率高，热膨胀系数小，具有优良的热稳定性，可以制作高功率电子器件。
二、磷化研究的现状及发展趋势目前，磷化物材料的研究已经取得了很大的进展。
在电子器件方面，磷化物材料已经成功地应用于高速场效应晶体管、高功率半导体器件、微波器件等领域。
在光电器件方面，磷化物材料已经成功地应用于激光器、探测器、光电集成电路等领域。
随着科技的不断发展，磷化研究也在不断地向多个方向发展。
1. 磷化物材料的性能优化：磷化物材料的性能优化是磷化研究的重要方向之一。
通过改变材料的组成、晶体结构、表面形貌等因素，可以优化磷化物材料的电学、光学、热学性能，提高其应用性能。
2. 磷化物材料的制备技术：磷化物材料的制备技术是磷化研究的另一个重要方向。
目前，磷化物材料的制备技术主要有金属有机化学气相沉积（MOCVD）、分子束外延（MBE）、气相输运法等。
磷化物材料的制备技术的不断改进和创新，将有助于提高材料的质量和制备效率，推动磷化物材料在实际应用中的广泛应用。
3. 磷化物材料的应用拓展：磷化物材料的应用拓展是磷化研究的另一个重要方向。
随着科技的不断发展，磷化物材料的应用领域将会越来越广泛，如在光电通信、生物医学、能源等领域中都有着重要的应用前景。
钢铁磷化处理技术的发展和应用
4、家电行业：在家电行业中，钢铁是用于制造各种电器产品的主要材料。 通过磷化处理技术，可以提高其耐腐蚀性和装饰性，从而提高电器产品的质量和 可靠性。
5、其他领域：除了上述领域外，钢铁磷化处理技术还被广泛应用于石油、 化工、轻工、电子等领域中，为各行业的生产和发展提供了重要的技术支持。
5、其他领域：除了上述领域外
2、汽车工业：在汽车工业中，钢铁是制造各种零部件的主要材料。通过磷 化处理技术，可以提高零部件的耐腐蚀性和耐磨性，从而提高其使用寿命和安全 性。
3、建筑领域：在建筑领域中，钢铁是用于制造各种结构件和连接件的主要 材料。通过磷化处理技术，可以提高其耐腐蚀性和装饰性，从而提高建筑物的使 用寿命和外观质量。
1、磷化过程中会产生废液和废 气，对环境造成一定的影响。
2、磷化膜的耐高温性能较差， 限制了其应用范围。
应用领域
钢铁磷化处理技术的主要应用领域包括：
1、国防工业：在国防工业中，钢铁是制造各种武器和装备的主要材料。通 过磷化处理技术，可以提高武器的耐腐蚀性和耐磨性，从而提高其使用寿命和可 靠性。
三、案例分析
以汽车制造领域的磷化处理技术为例，目前汽车零部件的制造过程中，磷化 处理技术广泛应用于发动机、底盘、车身等部件的表面处理。传统的磷化处理技 术存在环境污染和生产成本较高的问题。因此，开发环保型和智能化的磷化处理 技术具有重要意义。采用无磷添加剂的封闭式磷化处理工艺，可以降低废液排放 和环境污染。
3、拓展磷化处理技术的应用领域。随着科技的不断发展，未来可以探索钢 铁磷化处理技术在新能源、生物医学等领域的应用。例如，将磷化处理技术应用 于太阳能电池板的制造、生物材料的表面改性等。
4、实现磷化处理技术的智能化和自动化。随着工业4.0时代的到来，未来可 以探索将人工智能、物联网等技术应用于钢铁磷化处理领域，实现磷化处理的智 能化和自动化，提高生产效率和产品质量。
(能源化工行业)磷化工概论
（能源化工行业）磷化工概论磷化工基础第一章绪论一、磷化工的发展简史二、磷化工在国民经济中的地位和作用1、在农业中的应用2、在饲料工业中的应用3、在食品加工中的应用4、在工业水处理中的应用5、在合成洗涤剂中的应用6、在金属表面处理中的应用7、在建材工业中的应用8、在医药中的应用9、在颜料中的应用10、在塑料添加剂中的应用三、我国磷化工概况第二章磷矿石一、磷矿的分类1、磷灰石型磷酸盐矿2、含铝磷酸盐矿二、磷矿石品位三、磷矿的性质1、磷矿的物理、化学性质2、磷矿的活性四、制磷、磷酸和磷肥对磷矿石的质量要求五、我国磷矿资源的特点第三章黄磷一、黄磷的性质和用途1、磷的物理化学性质2、磷的用途二、电炉法生产黄磷的基本原理三、电炉法制磷工艺条件的控制1、对原料的要求3、电炉正常操作条件3、粗磷的精制4、安全四、电炉法制磷生产工艺流程五、电炉制磷的主要设备1、电炉2、除尘器3、冷凝塔4、受磷槽5、精制锅六、黄磷生产中的物料消耗七、红磷生产的原理及工艺第四章磷酸一、磷酸的性质和用途二、热法磷酸1、热法磷酸制备原理2、生产方法及工艺控制途径3、典型工艺流程及主要设备4、产品质量和用途三、湿法磷酸1、湿法磷酸生产的理论基础2、湿法磷酸生产的工艺流程3、工艺条件的选择和操作4、湿法磷酸的浓缩与净化第五章磷酸盐一、磷酸钠盐1、磷酸钠盐的品种和性质2、生产原理3、生产方法4、磷酸钠盐生产的主要设备5、产品质量标准1、磷酸锌盐品种与性质2、生产方法3、用途与质量标准三、磷酸钙盐1、磷酸钙盐品种和性质2、制备化学反应原理3、饲料级磷酸钙的生产〈1〉水萃取普钙法〈2〉湿法磷酸法4、脱氟磷酸钙5、活性磷酸钙6、产品用途和质量标准第六章、聚磷酸盐一、聚磷酸盐的分类和结构二、聚磷酸盐的重要化学性质1、焦磷酸钠2、焦磷酸钙四、三聚磷酸钠1、结构和性质2、制备原理3、生产方法4、生产的主要设备5、三聚磷酸钠技术改造6、产品质量标准和用途第七章磷肥一、磷肥的品种和性质1、磷肥的分类2、磷肥的品种和性质3、磷肥的性质二、磷酸铵1、磷酸铵的性质2、磷酸铵生产中的化学反应3、生产工艺条件4、磷酸铵生产工艺流程5、产品质量和消耗定额三、过磷酸钙1、过磷酸钙的组成和性质2、普通过磷酸钙3、重过磷酸钙四、钙镁磷肥1、钙镁磷肥的组成和性质2、钙镁磷肥生产的基本原理3、钙镁磷肥生产的工艺流程4、消耗定额和质量标准第八章、三废的治理和利用一、三废对环境的影响1、氟化物对人体的影响2、氟化物对动物的影响3、氟化物对植物的影响二、含氟废气的治理和利用三、含氟废水的治理和利用四、粉尘、废渣的治理和利用第一章绪论磷化学工业是以磷矿石为原料，经过物理化学加工制得各种含磷制品的工业。
最新整理金属磷化专利技术概述.docx
最新整理金属磷化专利技术概述金属磷化专利技术概述磷化是指金属与酸性磷酸盐溶液反应，在表面生成磷酸盐保护膜（即磷化膜）的过程。
目前磷化技术已广泛应用于汽车、早床、机械、化工、电器以及国防等各个领域，在国民经济中具有举足轻重的作用。
1 磷化技术的发展英国人Charles Ross于19世纪60年代发现磷化技术，其将烧红的钢铁放入磷酸中，从而在钢表面形成磷化膜，起到防锈效果。
1906年Coslett Thomas Watts申请了第一份磷化专利GB190608667 A，其发明了一种磷化浴，该磷化浴由1份铁屑、4份磷酸和160份水组成，是世界上最早的可实用的磷化工艺。
美国申请USxxxx3363 A于1929年最早提出，在磷化液中加入铜可使磷化反应加速，具有重要意义。
随后，美国专利US191xxxx6 A公开了在酸性磷酸盐溶液中加入硝酸盐、亚硝酸盐、亚硫酸盐、硝酸、钨酸钠、氯酸盐、溴酸盐、碘酸盐等氧化剂可加速金属的磷化。
之后的几十年间，磷化技术少有突破性进展，之前的磷化技术稳步发展。
20世纪70年代以来，随着工业生产对金属的依赖，磷化工艺发展迅速，越来越受到人们的重视。
2 磷化技术分类2.1 按磷化温度分类目前，按照磷化温度分类，主要分为高温磷化、中温磷化、低温磷化和常温磷化[1]。
1）高温磷化。
高温磷化温度一般为90-98℃，磷化速度快，因而被广泛使用。
GB398353 A公开了一种黑色金属制品磷化液，其包含重金属磷酸盐或所述磷酸盐的混合物以及锌或镉的水溶性盐，该盐不是磷酸盐，且在溶液中不会转化为磷酸盐，还可加入铁和磷酸锰以及锌的硫酸盐、氯化物、硝酸盐或氟化物。
该磷化液的使用温度为95-98℃。
该磷化液形成的磷化膜可作为涂层的优良打底层。
高温磷化具有耗能大、沉渣多的缺点，同时其生成的磷化膜较厚且比较粗糙，目前一般不用做涂装前处理，而是用于金属防腐蚀。
2）中温磷化。
中温磷化温度约为50-75℃，其磷化速度较快，占据磷化工艺的最大份额。
金属磷化专利技术概述
金属磷化专利技术概述-机械制造论文金属磷化专利技术概述李淑娟程三飞程远梅（国家知识产权局专利局专利审查协作湖北中心，湖北武汉 430070）【摘要】磷化技术广泛应用于金属处理领域。
本文对磷化技术的发展历程、磷化温度和磷化促进剂相关专利技术进行了归纳和梳理，并对磷化技术未来的发展方向进行了展望。
关键词磷化；温度；促进剂磷化是指金属与酸性磷酸盐溶液反应，在表面生成磷酸盐保护膜（即磷化膜）的过程。
目前磷化技术已广泛应用于汽车、早床、机械、化工、电器以及国防等各个领域，在国民经济中具有举足轻重的作用。
１磷化技术的发展英国人Charles Ross于19世纪60年代发现磷化技术，其将烧红的钢铁放入磷酸中，从而在钢表面形成磷化膜，起到防锈效果。
1906年Coslett Thomas Watts申请了第一份磷化专利GB190608667 A，其发明了一种磷化浴，该磷化浴由1份铁屑、4份磷酸和160份水组成，是世界上最早的可实用的磷化工艺。
美国申请US1873363 A于1929年最早提出，在磷化液中加入铜可使磷化反应加速，具有重要意义。
随后，美国专利US1911726 A公开了在酸性磷酸盐溶液中加入硝酸盐、亚硝酸盐、亚硫酸盐、硝酸、钨酸钠、氯酸盐、溴酸盐、碘酸盐等氧化剂可加速金属的磷化。
之后的几十年间，磷化技术少有突破性进展，之前的磷化技术稳步发展。
20世纪70年代以来，随着工业生产对金属的依赖，磷化工艺发展迅速，越来越受到人们的重视。
２磷化技术分类2.1 按磷化温度分类目前，按照磷化温度分类，主要分为高温磷化、中温磷化、低温磷化和常温磷化[1]。
1）高温磷化。
高温磷化温度一般为90-98℃，磷化速度快，因而被广泛使用。
GB398353 A公开了一种黑色金属制品磷化液，其包含重金属磷酸盐或所述磷酸盐的混合物以及锌或镉的水溶性盐，该盐不是磷酸盐，且在溶液中不会转化为磷酸盐，还可加入铁和磷酸锰以及锌的硫酸盐、氯化物、硝酸盐或氟化物。
磷化工艺技术
磷化工艺技术磷化工艺技术是一种将金属表面覆盖上一层磷化膜的工艺，常用于金属防腐、增加金属表面硬度等方面。
下面是对磷化工艺技术的一些详细介绍。
磷化膜是一种由金属磷酸盐组成的覆盖在金属表面的一层化学膜层。
磷化膜具有很高的耐磨性、耐蚀性和防腐性，可以有效地保护金属表面，延长其使用寿命。
同时，磷化膜还可以增加金属材料的硬度，改善其表面质量。
磷化工艺技术分为化学磷化和电化学磷化两种。
化学磷化是通过将金属材料浸泡在含有磷酸盐和氯化盐的溶液中，利用化学反应在金属表面形成磷化膜。
电化学磷化是在电解质溶液中，将金属材料作为阳极，在施加电流的情况下，在金属表面上形成磷化膜。
磷化工艺技术的优点主要体现在以下几个方面：首先，磷化膜具有较高的耐磨性和耐腐蚀性，可以有效地保护金属材料；其次，磷化膜的形成过程简单，不需要复杂的设备和工艺步骤，成本较低；再次，磷化膜可以增加金属材料的硬度，提高其表面质量和使用寿命；最后，磷化膜可以增加金属材料的涂装附着力，使涂层更加牢固。
然而，磷化工艺技术也存在一些问题。
首先，磷化膜的厚度很难控制，在磷化过程中容易产生不均匀的情况。
其次，磷化过程需要一定的时间，不能够实时完成，导致生产周期较长。
此外，磷化溶液中的磷酸盐和氯化盐对环境有一定的污染。
为了解决这些问题，各个行业对磷化工艺技术进行了不断的改进和研究。
研究人员通过调节磷化溶液的组成和浓度，优化磷化工艺参数，提高磷化的效果和一致性。
此外，还发展了一些新的磷化工艺技术，如有机磷化、浸泡磷化等，以满足不同行业对磷化膜的需求。
总之，磷化工艺技术是一种重要的表面处理工艺，可以为金属材料提供保护和改良。
随着科技的不断进步和需求的不断增加，磷化工艺技术将会不断发展，更好地满足社会的需求。
高温磷化的工艺研究及其发展趋势展望
高温磷化的工艺研究及其发展趋势展望摘要本文主要从磷化的机理、磷化处理、磷化技术的应用、磷化技术的最新进展等方面综述了高温磷化的发展趋势，认为关于提高磷化膜层的质量、环保无毒磷化工艺和高温磷化工艺等将是今后磷化的主要发展方向。
关键词磷化机理；磷化处理；影响因素；高温磷化0 引言利用表面处理技术对金属表面进行加工不但可以使金属表面的性能得到改善，而且可以提供金属的抗腐蚀能力，提高其抗磨性能。
磷化处理就是金属放于磷酸盐或磷酸的稀溶液环境里处理，之后再经过特殊的电化学反应，就可以在其表面形成一种主要有磷酸盐组成的难容性的膜，这就可以起到抗锈抗磨抗腐蚀的作用。
目前磷化处理技术已广泛由于各行各业，深入研究该技术也就具有深刻的意义。
1 磷化的基本原理由于磷化体系和磷化材料的多种复杂性所以磷化反应有多重不同的复杂的反应机理，通常认为磷化成膜过程包括四个过程：金属的溶解过程；氧化剂的加速过程；磷酸及盐的水解；磷化膜的形成[1]。
磷化过程主要包括化学反应和电化学反应。
2 磷化处理一般情况下，只有表面洁净的金属才能得到良好的磷化处理效果，所以在工件在磷化前需要进行除氧化皮、除油脂、除锈蚀等前期处理，等等这些磷化前处理是获得高质量磷化膜的基础[2]。
2.1 磷化处理由于磷化成膜反应完全取决于磷化液与金属表面良好的接触，若要得到良好的磷化膜除油和除锈是不可缺少的重要步骤。
2.1.1 除油脂工件表面通常会存在一些油脂或油污，磷化前需要处理。
化学法清洗有：溶剂清洗；低碱液清洗剂清洗；强碱液清洗；酸性清洗剂清洗。
机械法清洗包括：擦刷；高温灼烧。
2.1.2 酸洗工业生产中用来除锈除氧化皮最常用的方法就是酸洗。
常用的酸洗剂有盐酸、磷酸、硫酸以及他们的混合酸，加入适量的缓蚀剂可以是清洗效果更佳。
利用酸对氧化物溶解以及腐蚀产生氢气的机械剥离作用达到较好的除氧化皮除锈的效果[3]。
2.1.3 表面调整（活化）表面调整可以提高磷化速度还可以加速磷化形成晶粒细致结实的磷化膜，表面调整剂主要有两种，一种是胶体钛，另一种是酸性表调剂。
磷化处理工艺介绍及其目前行业应用状况
磷化处理工艺介绍及其目前行业应用状况磷化工艺介绍：磷化是指把金属放入含有锰、铁、锌的磷酸盐溶液中进行化学处理，使金属表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜的方法，所形成的磷酸盐保护膜称之为磷化膜。
磷化工艺应用：磷化处理要应用于钢铁表面磷化，有色金属（如铝、锌）工件也可应用磷化。
磷化的作用：涂装前磷化的作用：1、增强涂装膜层（如涂料涂层）与工件间接合力。
2、提高装饰性。
3、提高涂装后工件工作表面涂层的腐蚀性。
非涂装磷化的作用：1、提高工作的耐磨性。
2、令工件在机加工过程中具有润滑性。
3、提高工作的腐蚀性。
有无磷化涂层耐腐蚀对比：有磷化和无磷化处理的同一涂层进行盐雾试验，其结果是防腐蚀能力相差大约一倍。
可见磷化等前处理对涂层的防锈能力和金属的防护能力起着较重要的作用。
磷化的一般工艺流程：除油—>水洗—>除锈—>水洗—>表调—>磷化—>水洗—>烘干—>后处理磷化前除油的目的：磷化前除油的目的在于清除掉工件表面的油脂、油污。
优质的磷化膜只有在去油污除彻底的工件表面才能形成，因为油污残留在工件表面，不仅会严重阻碍磷化膜的生长，而且会影响涂膜的附着力、干燥性能、耐腐蚀性能等。
磷化前除锈的目的：磷化前除锈的目的在于磷化膜不能在锈层或氧化皮上生长。
在加工过程中，其表面的氧化皮和铁锈必须进行化学清洗处理，使金属制品露出基体，更有效地提高磷化处理效果。
磷化前表调的目的：表调又称表面调整，通过调整，可以改善工件表面的微观状态，从而改善磷化膜外观，结晶细小，均匀，致密，进而提高涂膜性能，以及提高磷化速度。
为什么磷化工艺现在逐步没有了磷化废水其中包含大量的有害因子，且具有较强的腐蚀性，容易对环境产生一定的危害。
如果不加治理直接排放，会腐蚀灌渠和建筑物;排入水体，会改变水体的酸碱度，废液中的含磷量会使水体出现大量藻类植物，让河流生出蓝藻，干扰并影响水生植物的生长和渔业生产；排入农田，会改变土壤的性质，使土壤酸化或盐碱化，严重危害农作物的生长；酸碱原料的流失也是一种浪费。
国内外磷化工行业发展情况及发展趋势
国内外磷化工行业发展情况及发展趋势磷化工行业是指以磷矿石、磷石膏、磷酸盐、磷酸等为原料，生产磷化肥、磷化工原料、磷化工产品和磷化工装备的产业。
磷化工行业在农业生产、食品加工、化工、医药、建筑材料等方面都具有广泛的应用。
磷资源是农业生产中不可或缺的营养元素，磷化工行业的发展对于农业生产和人类生活都具有重要意义。
一、国内磷化工行业发展情况中国是世界上磷化工产品的生产和消费大国，磷肥是我国最主要的化肥品种之一。
自2000年以来，我国磷化工行业经历了迅猛的发展，产能扩张、产品结构优化、技术装备升级等方面都取得了长足的进步。
在产能方面，中国磷化工企业生产的磷酸一直占据国际市场的主导地位。
中国也是世界上生产磷酸二铵和复合磷化肥大国。
近年来，我国磷化工企业持续投入，加大了磷化工生产线建设的力度，产能不断提升。
在产品结构优化方面，我国磷化工企业逐渐向高端产品迈进。
我国磷酸一的生产技术水平达到了国际领先水平，生产的磷酸一质量高、成本低、竞争力强。
我国在复合磷化肥、微肥等领域也有了长足的进步，产品质量逐渐受到国内外客户的认可。
在技术装备方面，我国磷化工企业逐渐实现了自主创新和国际化合作。
一批国际领先的磷化工生产设备和技术逐渐在中国得到应用，从而提升了我国磷化工企业的生产效率和产品品质。
与中国相比，国外磷化工行业的发展也呈现出多样化的趋势。
发达国家的磷化工行业更多地向高端产品和绿色生产方向发展，注重环境保护和可持续发展。
发展中国家的磷化工行业则更多地向生产技术和设备的引进和消化吸收发展，追求生产效率和产品质量的提高。
未来，国内外磷化工行业都将面临巨大的机遇和挑战。
在巨大的市场需求和政策支持下，磷化工行业的发展将呈现出以下几个趋势：磷化工行业将加大可持续发展和环境保护力度。
随着环保意识的普及和环境监管的加强，磷化工企业将积极引进环保设备，优化生产工艺，降低污染排放，推动绿色生产。
磷化工行业将加大技术研发和创新投入。
作为高附加值的化工产品，磷化工产品的生产技术一直是制约产业发展的关键。
新型磷化工艺的研究
新型磷化工艺的研究
近年来，随着社会的发展，磷化工艺的应用也变得越来越重要，在人们的生活中也扮
演着重要的角色。
磷化工艺作为一种表面处理的新型技术越来越受到人们的重视，因其具
有无尘、环保和节能等特点，逐渐成为表面处理的新型替代工艺。
磷化工艺具有优良的抗粘附性，制作出的表面具有优异的抗腐蚀性，在材料中可替代
由金属、银或其他有机物制成的塑料，可有效提高产品的使用寿命，具有结构可靠的特点，是制造出坚固耐用的产品的理想表面话方式之一。
磷化工艺的全过程不含污染物，并且具有优异的耐热性能，在高温下也可以保持良好
的粘附性，尤其是磷化工艺处理后产品对金属件具有极强的附着力，可大大减少使用过程
中的漏水、渗漏等现象，可大大提高产品的使用寿命。
与火花喷涂一样，磷化工艺也可以满足客户不同的抗腐蚀要求。
磷化层表面本身具有
优良的抗腐蚀性，能有效抵御空气中的氧化剂，原料中的腐蚀剂等污染物的侵蚀，能防止
产品的损耗，更有利于减少成本。
磷化工艺在防腐、保养、耐高温表面处理和抗蚀等领域的应用正得到越来越多的应用，大大增强了工业应用的可靠性和安全性，受到人们的重视。
今后，推广和研究新型磷化工艺，将迎来更多的应用。
论文总结-磷化
论文总结-磷化磷化一、前言磷化作为一种表面化学处理方法，是指将金属表面与含磷酸二氢盐的酸性溶液接触，通过化学与电化学反应形成一种稳定的、不溶性的无机化合物膜层的过程，这层膜称之为磷化膜。
其主要作用在于给基体金属提供防腐蚀保护、用于膜前打底、提高覆膜层的附着力与防腐蚀能力及在金属加工中起减摩润滑作用等。
磷化技术广泛用于车辆，船舶，轻工，化工，机械，电器及国防等领域，其处理方法由最初的纯浸渍法发展到喷淋法、锟除法以及浸喷混元法的自动化生产；其体系由单一金属体系（铁）带今天的多元体系（铁，锌，锰，镍，钙）；添加剂也从无到有，改善了磷化膜的质量，提高了成膜速度；黑色金属的黑化和磷化相结合，在金属应用和推广价值。
二、磷化分类根据磷化液所用的磷酸盐分类有:磷酸锌系、磷酸铁系、磷酸锰系。
此外还有在磷酸锌中加钙的锌钙系, 在磷酸锌中加铜、加镍的三元体系磷化等。
根据磷化的温度分类有:高温(80 ℃以上)磷化、中温(50 ～70 ℃)磷化和低温磷化(40 ℃以下)。
按磷化施工法分类有:喷淋式磷化、浸渍式磷化、喷渍结合式磷化、涂刷型磷化。
按磷化膜的质量分类有:重量型(7. 5 g /m2以上)、中量型(4. 3 ～7. 5 g /m2 )、轻量型(1. 1 ～4. 3 g /m2 )和特轻量型(0. 3 ～1. 1 g /m2 )。
三、磷化成膜机理磷化主要有以下过程：(1)金属的溶解过程即金属与磷化液中的游离酸发生反应:M +H3PO4 =M(H2 PO4 )2 +H2↑(2)促进剂的加速过程为:M(H2 PO4 )2 +Fe +[ O] →M3 (PO4 )2 +FePO由于氧化剂的氧化作用, 加速了不溶性盐的逐步沉积, 使金属基体与槽液隔离, 会限制甚至停止酸蚀的进行。
(3)磷酸及盐的水解磷化液的基本成分是一种或多种重金属的酸式磷酸盐, 其分子式为Me(H2PO4)2, 这些酸式磷酸盐溶于水, 在一定浓度及pH值下发生水解, 产生游离磷酸:Me(H2PO4 )2 =M eHPO4 +H3 PO43MeHPO4 =Me3 (PO4 )2 +H3PO4H3PO4 = H2PO4- +H+ = HPO42- +2H+ =PO43-+3H+由于金属工件表面的H+浓度急剧下降, 导致磷酸根各级离解平衡向右移动，最终成为磷酸根。
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磷化处理工艺的发展概况
磷化在原理上属于化学转换膜处理技术，是常用的前处理技术，主要应用在钢铁表面磷化，有色金属（如铝、锌）件等也可应用磷化。
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：
1、奠定磷化技术基础时期
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。
从此，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。
2、磷化技术迅速发展时期
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。
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。
3、磷化技术广泛应用时期
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。