磷化膜与电泳漆的配套性
划格法检测磷化膜与涂膜配套的附着力
划格法检测磷化膜与涂膜配套的附着力
磷化膜与涂膜配套的附着力检测方法之划格法，根据ISO标准规定需采用30°角的单刃刀具或带有6个刀口的多刃刀具。
根据ISO的标准，可分为6个等级，分别如下：
0级：漆膜完整，没有一个方格脱落
1级：切割交叉处漆膜脱落不大于5%
2级：漆膜脱落大于5%，不大于15%
3级：漆膜大片脱落，但不大于35%
4级：漆膜大片脱落，但不大于65%
5级：漆膜大片脱落，大于65%
以上是根据ISO标准的划格法检测的，当然还有很多其它的检测访求如：剥离试验法、划圈法等。
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磷化对热镀锌板电泳漆膜抗石击腐蚀性能的影响
磷化对热镀锌板电泳漆膜抗石击腐蚀性能的影响黎敏;郝玉林;赵晓非;苗雨芳【摘要】研究了热镀锌板磷化膜质量对其电泳膜抗石击腐蚀性能的影响.在满足车身涂装前处理要求的前提下,磷化膜晶粒尺寸和微孔电阻小有利于电泳膜厚的提高,磷化膜与电泳漆膜的结合力也较强.石击后循环腐蚀试验结果表明,热镀锌板上磷化膜的质量是影响电泳漆膜抗石击腐蚀的关键因素.磷化膜的晶粒尺寸越小,其电泳涂装后的抗石击腐蚀能力越强.【期刊名称】《电镀与涂饰》【年(卷),期】2019(038)003【总页数】5页(P104-108)【关键词】热镀锌板;磷化膜;晶粒尺寸;电泳漆膜;石击;循环腐蚀;结合力【作者】黎敏;郝玉林;赵晓非;苗雨芳【作者单位】首钢技术研究院,北京 100041;首钢技术研究院,北京 100041;首钢技术研究院,北京 100041;首钢技术研究院,北京 100041【正文语种】中文【中图分类】TG178汽车在其服役周期内长期暴露在复杂的大气环境中，与大气中的各种气体、灰尘、水、溶雪盐和其他腐蚀性物质长期接触，金属材料表面易发生电化学腐蚀[1-2]。
热镀锌板因具有良好的成型性能、耐腐蚀性、易焊接性等多种优异特性而被广泛应用于汽车工业[3]。
镀锌钢板的使用能有效避免和减轻车身金属件在各种恶劣环境下的腐蚀，提高整车的抗腐蚀性能[4-5]。
为了达到车身5年无锈蚀、12年无穿孔的防腐要求[6]，镀锌板一般都结合涂层使用。
汽车涂层主要由磷化电泳复合层和面漆组成。
磷化电泳复合层是汽车涂层的最里层，其主要功能是防腐蚀，而面漆的主要功能是抗老化和装饰性。
因此，磷化电泳复合层的质量直接关系到漆膜的防腐蚀性能。
汽车在实际的行驶工况中，车身个别部位的涂层常常受到滑落物料、路面碎石等重物的冲击，使复合涂层发生单层、多层甚至全部剥落。
碎石的打击不但会使涂层的装饰效果受到损失，而且会影响涂层的保护性能。
涂层一旦被击穿，锈蚀便会从疵点处产生，并由此向钢板内部蔓延，进而导致底材的腐蚀[7]。
磷化膜的作用
磷化膜的作用摘要：磷化膜具有多孔性，均匀细致，涂料渗人到孔隙中，增加涂层的附着力。
有利于提高涂膜产品磷化膜+有机涂层的耐蚀性。
磷化膜的作用一、提高金属表面的涂装性涂装性磷化膜具有多孔性，均匀细致，涂料渗人到孔隙中，增加涂层的附着力。
同时改性低锌膜能耐电泳漆电泳过程中的腐蚀性，增强电泳效果。
这些都有利于提高涂膜产品磷化膜+有机涂层的耐蚀性。
钢铁表面磷化后涂装比不磷化直接涂装耐蚀性提高}2倍。
磷化膜对涂装产生的作用如下。
①提供工序间保护，以免引起二次生锈。
②防止涂膜与基材发生化学反应。
③减缓涂层破损，锈蚀在涂层下的扩散速度，提高整个涂层体系的耐蚀性和产品使用寿命。
假如金属直接涂装时，当涂层破坏时，在该处发生微电池腐蚀，由于金属导电，加上涂层与基体之间的毛细管现象，把徐层下电解液吸出来，腐蚀就向四面八方扩散，引起膜下的腐蚀和涂层起泡。
如果金属上有磷化膜则不同，腐蚀仅局限于遭到破坏的区域，这是由于金属表面为不导电的磷化膜所隔绝，而磷化膜牢固地附着在基体上，防止了电解液的横向扩展，故可有效地抑制膜下腐蚀。
所以，磷化膜成为涂层不可缺少的良好底层，不磷化或磷化效果不佳都无法保证涂装质量。
二、增进金属表面功能性①作为碳钢拉丝成形、钢板和钢管冷冲与冷挤成形、金属毛坯冷嫩成形等冷加工的表层，改善金属的延展性、减摩性、润滑性、脱模性等。
例如冲压件未磷化处理，即使在冲压力较小(8. 6 t)和断面缩减率较小(εF =20%)的情况下，冲件表面仍出现严重戳伤。
钢板经磷化处理，冲压所需压力较小和能承受断面缩减率增大，这对冲压有好处。
当磷化膜增厚，尽管冲压力大(63. 5t)和断面缩减率高(εF=80%)，冲压表面依然良好。
②作为金属加工件表面的耐磨、防锈层。
像汽配件(螺丝、螺栓)、模具、运动承载件(阀门、活塞环、齿轮、气门挺杆等)、液压配件(电磁阀)、泵配件(定子、油盘)、磁性件(钦铁硼)等磷化处理，能起到耐磨、防锈作用。
磷化与涂装工艺
磷化与涂装工艺深圳雷邦磷化液工程部编辑摘要：本文简述影响磷化膜质量的三要素，并对磷化与涂装工艺中磷化膜的致密度、表面沉淀物、膜厚、干燥、制剂的配套性及涂装工艺等技术进行研究说明。
一、工件涂装对磷化膜的要求1.磷化膜的致密性涂前磷化处理目的在于提高涂膜的附着力和耐蚀性能。
近年来人们发现Mn，Ni，Co，Fe等离子加入能有效地改善磷化膜性能，尤其是钛盐的加入，效果更显著，生成的磷化膜均匀致密。
Ca++作为膜中的一种组分早就使用，是很好的结晶“细化剂”。
依据Chali和Patvin推断，磷化膜的生长过程分为金属上的阳极性溶解(磷化膜生长的诱发期)、非晶形沉积(磷化膜初始生长期)、结晶化和晶体成长、晶体重排四个阶段。
在不同的加速剂下磷化膜的生长与规律是不同的。
因此，选用不同的磷化加速剂可获得薄而致密的磷化膜。
锰盐磷化在硝酸钡、硝酸镍及活化稳定剂的作用下，可获得非晶型的磷化膜。
八十年代初最常用的细化剂是柠檬酸和酒石酸的盐类，有时还加有氟化物以改善磷化膜的均匀性。
随着科技的进步，新型的细化剂与络合剂在不断涌现，因此，磷化加速剂的类型和用量的选用都必须通过试验才能确定。
2.表面沉淀物在涂装工程中，磷化后的清洗工序是不可忽视的，必须彻底洗净磷化膜上残留的可溶性盐，如果清洗不彻底，就会导致两种后果，第一，这些残留可溶性盐在湿热条件下易引起涂层早期起泡和脱落;第二，在阴极电泳涂装时可溶性盐带入电泳槽中会严重污染电泳槽液。
众所周知，磷化沉淀是在溶液本身中形成的，沉淀是必然的，不产生沉淀的磷化液是罕见的。
要减少磷化膜上的沉淀物，就要使磷化液的稳定性好，悬浮在磷化液中的浮渣少。
若用亚硝酸钠作促进剂，则会带来不少沉淀，磷化液稳定性不高，还存在毒性。
根据Rorning的研究结果可知，pH值从最佳值升高0.1时，可导致不溶性磷酸盐沉淀。
氟化钠有很强的调节作用，可使磷化液在使用过程中pH值有较好的稳定性。
过分地加热某些锌磷化液会导致溶液中出现半透明片状沉淀，应予避免。
涂装前处理基本工艺流程
涂装前处理基本工艺流程涂装前处理包括除油、除锈、磷化三个部分。
磷化是中心环节，除油和除锈是磷化之前的准备工序，因此，在生产实践中，既要把磷化工作作为重点，又要从磷化质量的要求出发，抓好除油和除锈工作，尤其要注意他们之间的相互影响。
1、除油除锈优质的磷化膜只有在彻底去除了油物、锈、氧化皮等异物的工件表面上形成。
因为残留在工件表面的油污、锈蚀、氧化皮等会严重阻碍磷化膜的生长。
此外，还会影响涂层的附着力，干燥性能、装饰性能和耐蚀性能，彻底去除这些异物是磷化的必要条件。
除油和除锈是磷化之前的两个基本工序，相对而言，油比锈的危害性大，而且有油的工件直接影响除锈速度，所以，除锈应在除油时间配方：2、水洗及CL-等。
3、磷化法，所生成的膜称为磷化膜。
磷化膜的主要目的是增加涂膜附着力，提高涂层耐蚀性。
磷化的方法有多种，按磷化时的温度来分，可分为高温磷化（90-98℃），中温磷化（60-75℃），低温磷化（35-55℃）和常温磷化。
为提供良好的涂装基底，要求磷化膜厚度适宜，结晶致密细小。
中、高温磷化工艺，虽然磷化速度快，磷化膜耐蚀性好，但磷化膜结晶粗大，挂灰重，液面挥发快，槽液不稳定，沉渣多，而低、常温磷化工艺所形成的磷化膜结晶细致，厚度适宜，膜间很少夹杂沉渣物，吸漆量少，涂层光泽度好，可大大改善涂层的附着力、柔韧性、抗冲击性等，更能满足涂层对磷化膜的要求。
值得注意的是，过去一直认为磷化膜厚，涂装后涂层的耐蚀性高，磷化膜本身在整个涂装体系中并不单独承担多大的耐蚀作用，它主要起到使漆膜具有强粘附性，而整个涂层系统的耐蚀力则主要取决于漆膜的耐蚀力以及漆膜与磷化膜的优良配合所形成的强粘附力。
磷化液一般由主盐、促进剂和中和剂所组成。
过去使用的磷化液，大多采用亚硝酸钠（NaNO2）作促进剂，效果十分年、明显，但在NaNO2在磷化液中有很大危害：一是影响磷化液的稳定性，NaNO2在酸性条件下极不稳定，在极短的时间内就分解了。
电泳溶解磷化膜
电泳溶解磷化膜
电泳溶解磷化膜，主要涉及磷化膜在电泳过程中的溶解程度。
以下是影响磷化膜在电泳中溶解程度的主要因素：
1.磷化膜的组成：不同的磷化膜对电泳的抗蚀性有显著影响。
磷化膜的磷酸锌、铁、镍、锰、钙等组成成分的含量和比例，会影响其耐碱性，从而影响其电泳过程中的溶解程度。
2.磷化膜的耐碱性：磷化膜的耐碱性与其组成密切相关。
一般来说，当pH值超过一定值时，磷化膜的溶解度会直线上升。
因此，可以通过测定磷化膜在不同pH值下的溶解度，来评估其耐碱性。
3.阳极电泳前的磷化膜：阳极电泳涂装前的磷化膜不仅要外观好，均匀致密，无发蓝或锈痕，而且还需要具备良好的耐碱性。
作为阴极电泳涂装前的磷化膜，不仅外观要求高，而且要求具有良好的耐碱性，作为配套性的评价标准之一。
综上所述，为了在电泳过程中减少磷化膜的溶解，需要选择合适的磷化膜组成和耐碱性好的磷化膜。
此外，还要考虑在电泳过程中的其他因素，如电导率、槽液温度、涂装条件等，这些因素也会对磷化膜的溶解程度产生影响。
电泳涂装常温磷化工艺及磷化膜性能
第28卷第6期2008年12月Journal of Chinese Society for Corrosion and Protection中国腐蚀与防护学报Vol.28No.6Dec.2008电泳涂装常温磷化工艺及磷化膜性能陈泽民1张巧云2李志林2（1．廊坊师范学院化学与材料科学学院廊坊065000；２．河北大学化学与环境科学学院保定071002）摘要：在自制的低温锌系磷化液基础上，通过加入镍盐、锰盐和羧基聚合物，并以硝基苊为促进剂，研制出了一种适用于电泳涂装的低锌锰改性常温磷化工艺。
用扫描电镜和能谱仪对低锌锰改性磷化膜与普通锌系磷化膜的形貌和组成进行对比分析。
结果表明，该工艺制备出的磷化膜耐蚀性和耐碱性均优于普通锌系磷化膜；该磷化工艺可在常温下10min 内在金属表面形成完整、致密、耐碱性好的磷化膜，它是由Zn 3(PO 4)2、FeZn 2(PO 4)2、M n Zn 2(PO 4)2组成的椭球状磷酸盐晶体薄膜。
关键词：电泳涂装常温磷化性能测试中图分类号：TG174文献标识码：A文章编号：1005-4537（2008）06-0351-041前言随着阴极电泳和静电喷塑等新型涂装工艺的不断发展，对涂装前磷化处理的要求也越来越严格。
阴极电泳涂装要求磷化膜薄，膜层致密均匀，抗碱性好。
这是由于阴极电泳涂装是在电场作用下，胶体分散的颗粒在溶液中迁移，并且在电极上沉积出来的过程，包括电泳、电解、电沉积、电渗透等物理化学变化。
据统计，目前技术较为成熟的锌系磷化工艺仍占主导地位［1～5］，虽然这种磷化工艺处理速度快，但是膜层结晶粗大、膜厚度大、柔韧性差、电导率低、耐碱性差、膜层间易夹杂沉渣物，且耗能高，与新型涂装方式的要求不相适应。
一些彩膜磷化工艺［6～9］，虽然克服了上述磷化工艺的不足，但都以价格昂贵的钼酸盐为促进剂，处理成本高，耐蚀性差，不能水洗，易给阴极电泳槽带入杂质，污染电泳液，因此，不适合电泳涂装前处理。
阴极电泳涂装中磷化膜的要求
阴极电泳涂装中磷化膜的要求
磷化和电泳的金属表面处理组合，目前依然是涂装领域中最主要最有效的防腐蚀方式，二者的选择与配合使用直接关系到涂装质量的好坏。
作为涂装前的底层，良好的磷化膜能显著提高电泳漆膜附着力和整个涂层体系的耐腐蚀能力；但如果磷化膜与阴极电泳漆膜配合不良，则会降低对金属的保护作用。
生产中曾发现有些工件经磷化处理、阴极电泳漆装后，漆膜附着力和耐腐蚀性较差，与磷化膜和阴极电泳漆膜的配套不良是有关系的。
钢铁件阴极电泳漆装对磷化膜的基本要求：
1、磷化膜的外观好，均匀致密。
2、磷化膜的膜重2~3g/m2。
3、磷化膜的晶粒尺寸10μm以下。
4、磷化膜的P比在85%以上。
5、磷化膜与阴极电泳漆膜复合层的附着力达到0级。
6、磷化膜与阴极电泳漆摸复合层的杯突值大于5mm。
7、磷化膜与阴极电泳漆膜复合层的耐盐雾试验（1000h）单边腐蚀宽度小于2mm。
目前，磷化膜与阴极电泳漆膜配套性主要存在以下几个问题：
1、磷化过程中不易形成高P比的磷化膜。
2、阴极电泳涂装过程中，往往产生磷化膜的溶解，因而，导致与阴极电泳漆膜配套性不良。
3、磷化膜与阴极电泳漆膜复合层的附着力低、耐腐蚀性差。
磷化过程中，形成低P比、粗糙疏松的磷化膜，与阴极电泳漆膜配套后，漆膜附着力不高，特别是经过腐蚀介质腐蚀后，附着力损失严重，导致漆膜脱落，极大的降低了整个漆膜系统的防腐蚀性能。
因此，磷化剂的选择与严格的生产管理控制，亦是很重要的事情。
关于磷化剂的选择，建议优选采用三元锌系磷化。
磷化材料特性与使用方法
磷化材料特性与使用方法2010-12-18 22:34:25| 分类：磷化工艺| 标签：浓度磷化磷酸溶液沉渣|字号大中小订阅金属氧化物氧化锌白色粉末，相对分子量81.38。
极难溶于水。
乙醇。
溶于酸和碱。
为两性金属氧化物。
氧化锌品种不同，用途各异。
质量差的氧化锌含有很多的石墨粉，滑石粉，氧化铜等杂质，会造成磷化膜表面形成一层光亮的黑膜，水洗后大面积发黄。
配制磷化液应该选用质量好的氧化锌（含量大于等于99.7%，间接法生产）磷化液中氧化锌浓度视配方不同而异。
固定其它组分不变，改变氧化锌的浓度，可以改变磷化液的酸度。
增加1克氧化锌每升可以降低磷化液的游离酸1点，反之升高。
磷化液中加入锌离子可使结晶细腻，优于锰离子。
铬酐紫红色片状结晶体，相对分子量99.99，有毒，易溶于水。
腐蚀性很强。
作用：铝材铬磷化的主要氧化剂。
无铬酐很难成膜；浓度偏低时，膜层粉化。
浓度正常（六价铬≥26），氧化力很强，膜中三氧化二铝相当高，膜层致密，油光湖绿。
可以作为磷化膜的钝化剂。
配制以铬酐为主的钝化液。
酸液氢氟酸无色透明液体，相对分子量20.01，密度0.98。
极易挥发，置于空气中发白烟，剧毒。
腐蚀性极强。
触及皮肤剧痛，可致烧伤。
与金属，盐类，氧化物作用生成氟化物。
易腐蚀玻璃及石英制品。
氢氟酸主要用于：除硅杂质。
除去铸铁表面的硅，喷砂工件表面的砂子等。
活化剂，氢氟酸加入铝铬磷化液中，使铝迅速溶解，加速反应速度。
无氟离子几乎不成膜。
氟离子浓度低，成膜性差（膜成白色）；氟离子正常，成膜性好（彩虹色）；氟离子浓度大，铝基体溶解加快，膜层粉化状。
2盐酸相对分子量36.46，常见浓盐酸密度为1.19。
工业盐酸因含杂质呈微黄色。
有刺激性。
是强无机酸，腐蚀性很强。
盐酸能与多种金属，金属氧化物，碱和大部分盐起化学反应。
盐酸浓度越高，除锈速度越快。
但是随着盐酸浓度升高，酸洗液的使用寿命缩短。
这是因为浓度高氯化铁在槽中浓度随之升高，达到饱和状态时（铁离子为200-250克每升）化学反应达到平衡状态，酸液基本失效。
如何改善车身磷化膜与涂料的配套性能
如何改善车身磷化膜与涂料的配套性能
吉国光
【期刊名称】《汽车维修技师》
【年(卷),期】2008(000)005
【摘要】磷化膜作为涂装车身底层材料应具有提高涂层的耐蚀性。
增加涂层与车身基材的附着力。
防止漆膜与车身基材发生化学反应；减缓涂层破损锈蚀在涂层下的扩展速度。
特别在近几年阴极电泳工艺的采用，对磷化膜的化学稳定性即耐酸碱性要求越来越高。
如果磷化膜与涂料配套不良，直接影响涂层与金属基材的保护作用，很难达到车身10年无穿孔腐蚀、5年外表面不生锈的防锈目标。
实践表明，未磷化好的电泳涂层远不如未磷化的电泳涂层的耐蚀性好，其原因是磷化膜没有完全满足阴极电泳涂装的要求。
【总页数】3页(P70-72)
【作者】吉国光
【作者单位】上饶
【正文语种】中文
【中图分类】U4
【相关文献】
1.如何改善车身磷化膜与涂料的配套性能 [J], 崔世林
2.改善磷化膜与涂料的配套性 [J], 唐春华
3.如何改善车身磷化膜与涂料的配套性能 [J], 吉国光;
4.齿轮用45钢锰系磷化膜和锰系复合磷化膜的性能比较 [J], 赵利民;王树凤
5.改善涂装前处理磷化膜与涂料的配套性 [J],
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硅烷+电泳”与“磷化+电泳”配套性能的对比
硅烷+电泳”与“磷化+电泳”配套性能的对比作者：渠二朝来源：《理论与创新》2017年第28期摘要：硅烷前处理技术完全可以替代磷化前处理技术，以适应节能和环保的双重要求。
但硅烷处理技术的进一步推广还有很多工作要做，相信在不久的将来，硅烷技术一定会和磷化技术一样成熟地应用于汽车涂装领域。
关键词：硅烷+电泳；磷化+电泳；配套性能；对比1概述文章介绍了一种有机硅烷钝化液，它可以用于阴极电泳的前处理。
对钝化膜的耐碱性及电泳后漆膜的附着力、耐冲击、耐腐蚀等性能进行测试，并与使用传统磷化液前处理的电泳工艺进行比较。
结果表明：经有机硅烷前处理后的阴极电泳漆膜的性能符合相关行业要求，证明有机硅烷处理和阴极电泳漆完全配套，可以在汽车及相关行业中推广应用。
硅烷化处理是以有机硅烷为主要原料对金属材料进行表面处理的过程，与传统磷化处理相比具有以下优点：①硅烷化处理无有害重金属离子；不含磷；不需要加温；②硅烷处理不会产生沉渣，处理时间短，控制简便；③硅烷化处理步骤少，不用表调工序，槽液可重复使用；④有效提高涂料对基材的附着力；⑤可共线处理铁板、镀锌板、铝板等多种基材。
目前，家电行业喷漆或喷粉前处理多采用磷化以及铬钝化处理，但这两种方法均存在较大的缺陷，对于环保方面来说：磷化含锌、锰、镍等重金属离子并且含有大量的磷；铬钝化处理本身就含有严重毒性的铬，因此这两种方法不能适应国家对于涂装行业的环保要求。
同时在使用成本方面：磷化处理过程中会产生磷化渣，需要安装配套的除渣装置，并且磷化需要30～50℃下进行，因此还需要对磷化槽进行加热；并且磷化及铬钝化后需要大量的水对工件进行漂洗。
以上两种方法在环保性及使用成本方面存在缺陷，因此一种新型的，环保、节能、低排放、低使用成本的前处理技术就因此而诞生了——那就是硅烷化处理技术。
2“硅烷+电泳”与“磷化+电泳”配套性能的对比2.1底材、薄膜干燥方式和前处理品种对电泳漆膜厚的影响在底材和电泳漆都一样的条件下，使用A前处理产品时，前处理薄膜的干燥方式对电泳漆膜厚基本无影响。
汽车生产涂装车间前处理磷化工艺全
汽车生产涂装车间前处理磷化工艺磷化所谓磷化处理是指金属表面与含磷酸二氢盐的酸性溶液接触，发生化学反应而在金属表面生成稳定的不溶性的无机化合物膜层的一种表面化学处理方法，所生成的膜称为磷化膜。
具有微孔结构，在通常大气条件下比较稳定，具有一定的防锈能力，用作漆膜的底层，可以显著地提高涂层的附着力和耐蚀性能。
磷化膜作为电泳涂漆之底层，在汽车行业中得到几乎百分之百的应用。
磷化处理分类磷化处理有很多分类方法，工业上较通用的有如下几种：(1) .根据组成磷化液的磷酸盐分类，有磷酸锌系、磷酸镒系、磷酸铁系。
此外，还有在磷酸锌盐中加钙的锌钙系，在磷酸锌系中加银、加镒的所谓〃三元体系〃磷化等。
(2) .根据磷化温度分类，有高温磷化(80。
C以上)、中温磷化(50~70℃)和低温磷化(40。
C以下)。
(3) .按磷化施工方法分类，有喷淋式磷化、浸渍式磷化、喷浸结合式磷化、涂刷型磷化。
(3).按磷化膜的质量分类，有重量型(7.5g∕m2以上)、中量型(4.3g∕m2〜7.5g∕m2)、轻量型(1.1g∕m2~4.3g∕m2)和特轻量型(0.3g∕m2〜1.1g∕m2)o磷酸锌系，磷酸锌钙系，磷酸铁系磷化膜适用于涂装底层，其中以磷酸锌系磷化膜应用最为广泛。
磷酸镒系磷化膜，主要用于满足润滑性和耐磨性的要求。
磷化膜的组成和成膜机理磷化膜的组成钢铁在不同磷化液中形成的膜层的组成如表所示。
钢铁磷化膜的组成及外观类型溶液主要成分膜层主要成分膜层外观锌磷酸Zn2+,磷酸锌浅灰，深灰，黑灰色系锌系磷酸Zn2+,磷酸锌钙锌钙Ca2+,系磷酸Zn2+,磷酸锌镒锌锦Mn2+,系磷酸锦系Mn2+,磷酸锌浅灰，深灰，黑灰色磷酸铁系Fe2+,磷酸铁深灰色Me①，磷酸铁及铁的氧化物膜层为（0.1~1）g∕m2时呈彩虹色，大于1g∕m2时呈深灰色13.2.2磷化膜成膜的机理比如我们锌系磷化为例来说明磷化膜成膜机理，磷酸锌系处理溶液，通常含有磷酸、磷酸二氢锌、氧化剂和促进剂等成分，其磷化基本反应如下：Fe+2H3PO4——>Fe（H2PO4）2+2H+（基体）（磷化液）2H++02——>H20（氧化剂）Fe（H2PO4）2+02——»FeP04+H3PO4+H20(氧化剂)(沉淀)当铁与磷化液接触时，铁不断溶解，H3PO4不断消耗，并放出氢，这时铁与磷化液接触的界面处的酸度下降，PH值上升，处理液中成分发生下列反应：3Zn(H2PO4)2+4H2O——>Zn3(PO4)2∙4H20+4H3PO4(磷化液)(膜的成分)Fe+2Zn(H2PO4)2+4H2O+02——>Z∩2Fe(PO4)2∙4H20+2H3PO4+H20 (磷化液)(膜的成分)生成的不溶于水的Zn3(PO4)2∙4H20及Zn2Fe(PO4)2∙4H20覆盖在金属表面上即形成了磷化膜。
磷化材料特性与使用方法
磷化材料特性与使用方法2010-12-18 22:34:25| 分类：磷化工艺| 标签：浓度磷化磷酸溶液沉渣|字号大中小订阅金属氧化物氧化锌白色粉末，相对分子量81.38。
极难溶于水。
乙醇。
溶于酸和碱。
为两性金属氧化物。
氧化锌品种不同，用途各异。
质量差的氧化锌含有很多的石墨粉，滑石粉，氧化铜等杂质，会造成磷化膜表面形成一层光亮的黑膜，水洗后大面积发黄。
配制磷化液应该选用质量好的氧化锌（含量大于等于99.7%，间接法生产）磷化液中氧化锌浓度视配方不同而异。
固定其它组分不变，改变氧化锌的浓度，可以改变磷化液的酸度。
增加1克氧化锌每升可以降低磷化液的游离酸1点，反之升高。
磷化液中加入锌离子可使结晶细腻，优于锰离子。
铬酐紫红色片状结晶体，相对分子量99.99，有毒，易溶于水。
腐蚀性很强。
作用：铝材铬磷化的主要氧化剂。
无铬酐很难成膜；浓度偏低时，膜层粉化。
浓度正常（六价铬≥26），氧化力很强，膜中三氧化二铝相当高，膜层致密，油光湖绿。
可以作为磷化膜的钝化剂。
配制以铬酐为主的钝化液。
酸液氢氟酸无色透明液体，相对分子量20.01，密度0.98。
极易挥发，置于空气中发白烟，剧毒。
腐蚀性极强。
触及皮肤剧痛，可致烧伤。
与金属，盐类，氧化物作用生成氟化物。
易腐蚀玻璃及石英制品。
氢氟酸主要用于：除硅杂质。
除去铸铁表面的硅，喷砂工件表面的砂子等。
活化剂，氢氟酸加入铝铬磷化液中，使铝迅速溶解，加速反应速度。
无氟离子几乎不成膜。
氟离子浓度低，成膜性差（膜成白色）；氟离子正常，成膜性好（彩虹色）；氟离子浓度大，铝基体溶解加快，膜层粉化状。
2盐酸相对分子量36.46，常见浓盐酸密度为1.19。
工业盐酸因含杂质呈微黄色。
有刺激性。
是强无机酸，腐蚀性很强。
盐酸能与多种金属，金属氧化物，碱和大部分盐起化学反应。
盐酸浓度越高，除锈速度越快。
但是随着盐酸浓度升高，酸洗液的使用寿命缩短。
这是因为浓度高氯化铁在槽中浓度随之升高，达到饱和状态时（铁离子为200-250克每升）化学反应达到平衡状态，酸液基本失效。
磷化的说明
磷化基础1 引言阴极电泳涂装是一种把被涂物作为阴极的电泳涂装方法，它通过带电高分子树脂的电泳作用，在金属表面沉积出一层类似于电镀层的漆膜，具有附着力强、耐蚀性高、装饰性好、流平性佳、泳透力高、公害少等突出优点，能够满足各种苛刻环境下使用的要求，广泛用于汽车、摩托车、自行车、家用电器、仪器仪表、五金工具、玩具和工艺品等产品涂装。
由于阴极电泳涂装对磷化的特殊要求，近年来国内外不少学者、专家对应用于阴极电泳前的磷化种类、膜层结构、工艺等发表了不少论文。
这里就低锌含锰磷化与阴极电泳的配套性作进一步的讨论。
2 阴极电泳涂装对磷化的要求2.1 抗碱性好阴极电泳涂装过程是伴随着电解、电泳、电沉积、电渗四种连续现象的复杂物理化学过程，在这过程中会在阴极（工件）表面产生大量的OH离子，从而在磷化膜与漆膜的介面处形成一个强碱性介面层，pH值可升至11-12，甚至大于13。
这种强碱层会造成磷化膜的过量溶解，导致改变磷化膜的微观结构，漆膜的附着力降低，耐蚀性变劣。
阴极电泳过程中的强碱层现象，要求磷化的抗碱性能必须优良。
这是国内外专家、学者基本一致的观点。
为了研究磷化膜的抗碱性能，为人们提供一种选择阴极电泳涂装前磷化液的方法，日本学者在对锌系磷化膜成份进行分析的基础上，提出P比概念。
所谓“P”比，即P比=P/(P+H)×100%，其中：P=磷酸锌铁(Zn2Fe(PO4)2·4H2O)的(100)晶面X射线衍射峰强度；H=磷酸锌(Zn3(PO4)2·4H2O)的(020)晶面X射线衍射峰强度。
P和H两种磷化膜成份，在pH值大于11以后的溶解程度相关很大。
（如图所示）。
H成份的溶解度直线上升，而P成份的溶解度几乎没有变化。
根据这一规律，磷化膜的P含量高，即P比值大，磷化膜的抗碱性能就好，在阴极电泳过程中磷化膜的溶解程度就低，与阴极电泳漆膜的附着力就好，耐蚀性就高。
那么，磷化膜的P比应是多少才能满足阴极电泳涂装的需要呢？理论研究和实践证明，P比应大于85%。
磷化膜的作用
磷化膜的作用摘要：磷化膜具有多孔性，均匀细致，涂料渗人到孔隙中，增加涂层的附着力。
有利于提高涂膜产品磷化膜+有机涂层的耐蚀性。
磷化膜的作用一、提高金属表面的涂装性涂装性磷化膜具有多孔性，均匀细致，涂料渗人到孔隙中，增加涂层的附着力。
同时改性低锌膜能耐电泳漆电泳过程中的腐蚀性，增强电泳效果。
这些都有利于提高涂膜产品磷化膜+有机涂层的耐蚀性。
钢铁表面磷化后涂装比不磷化直接涂装耐蚀性提高}2倍。
磷化膜对涂装产生的作用如下。
①提供工序间保护，以免引起二次生锈。
②防止涂膜与基材发生化学反应。
③减缓涂层破损，锈蚀在涂层下的扩散速度，提高整个涂层体系的耐蚀性和产品使用寿命。
假如金属直接涂装时，当涂层破坏时，在该处发生微电池腐蚀，由于金属导电，加上涂层与基体之间的毛细管现象，把徐层下电解液吸出来，腐蚀就向四面八方扩散，引起膜下的腐蚀和涂层起泡。
如果金属上有磷化膜则不同，腐蚀仅局限于遭到破坏的区域，这是由于金属表面为不导电的磷化膜所隔绝，而磷化膜牢固地附着在基体上，防止了电解液的横向扩展，故可有效地抑制膜下腐蚀。
所以，磷化膜成为涂层不可缺少的良好底层，不磷化或磷化效果不佳都无法保证涂装质量。
二、增进金属表面功能性①作为碳钢拉丝成形、钢板和钢管冷冲与冷挤成形、金属毛坯冷嫩成形等冷加工的表层，改善金属的延展性、减摩性、润滑性、脱模性等。
例如冲压件未磷化处理，即使在冲压力较小(8. 6 t)和断面缩减率较小(εF =20%)的情况下，冲件表面仍出现严重戳伤。
钢板经磷化处理，冲压所需压力较小和能承受断面缩减率增大，这对冲压有好处。
当磷化膜增厚，尽管冲压力大(63. 5t)和断面缩减率高(εF=80%)，冲压表面依然良好。
②作为金属加工件表面的耐磨、防锈层。
像汽配件(螺丝、螺栓)、模具、运动承载件(阀门、活塞环、齿轮、气门挺杆等)、液压配件(电磁阀)、泵配件(定子、油盘)、磁性件(钦铁硼)等磷化处理，能起到耐磨、防锈作用。
简论磷化处理与电泳涂装的配套性
3
电镀纯锡后高温防变色的保护工艺
通常半导体贴片器件电镀后都是采用简单的碱
3. 1 镀纯锡后的高温防变色处理 性中和处理, 这种方式处理后的贴片器件通过高温 回流焊时都会变色。改进的工艺为: 镀锡层在电镀 后通过防高温变色药水处理 10~ 90 s, 使其表面有 一层高温保护膜, 在过高温回流焊时镀锡层不变色。 3. 2 预防改善措施 ( 1) 使用含磷的碱性中和液 ( V 磷酸钾 4 1) , 其质量浓度为 40~ 60 g/ L。 V 磷酸钠 =
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结论
预防改善半导体贴片器件纯锡镀层高温回流焊
变色的措施为: ( 1) 选用浓度适当且适合具体基材 的去氧化药水处理; ( 2) 严格控制回流焊前的镀锡 层厚度在 10~ 15 m 之间 ; ( 3) 工件镀锡后弃用简 单的碱性中和处理, 改用含磷的碱性中和液或采用 专用的防高温变色剂处理 ; ( 4) 高温回流焊在氮气 保护的氛围中进行。
收稿日期 : 2011 -01 -18
( 2) 可买市场上的高温防变色剂, 一般控制其 质量分数在 5 % ~ 25 % , 时间在 10~ 90 s。具体的 质量分数可根据浸泡时间而定, 时间长 , 其质量分数 可以低, 时间短, 其质量分数可以高。
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Reflow 制程环境
纯锡易生成 SnO 和 SnO2 , 随着温度及时间的
2
阴极电泳涂装的优良特性
( 1) 泳透力高 , 即: 在结构复杂工件的内、 外表
面可获得较为均匀的漆膜 , 因此有利工件耐蚀性能 的提高。 ( 2) 耐碱性能好 , 这是因为大部分阴极电泳涂 料的阳离子型树脂多采用环氧树脂, 其耐碱性比较 优良, 且对金属工件也有较好的防护作用。 ( 3) 作为阴极的金属工件不会发生溶解, 阴极 产生的 H 2 也不会与其反应, 因此得到的涂膜中不 会含金属离子而影响其外观质量。 ( 4) 对多种金属适用性强 , 工作液稳定性好 , 使 用寿命长。
镀锌板磷化膜镜像分析
镀锌板磷化膜镜像分析
镀锌板磷化分析：
二十世纪80年代随着镀锌板在建材、家电及汽车工业中的大量运用，德国和日本开发了中温（55~60℃）的低锌磷化。
从涂装角度考虑，电镀锌板与有机膜的结合力远低于钢板，因此涂装前的磷化显得更重要，而且通常是在含有较高Mn2+、Ni2+等磷化液中进行，以便得到与阴极电泳配套性更好的磷化膜。
镀锌板磷化主要是碳钢类磷化加一些氟化物进行的改进，这类磷化所形成的磷化膜粗糙、疏松、膜厚，没有P相形成，与阴极电泳配套漆膜附着力、耐盐雾性能差，完全不能满足汽车涂装的要求。
目前，国外对镀锌板磷化还没有研究出像碳钢那样能够形成高“P比”的磷化膜，为了提高镀锌板的可涂装性和与阴极电泳配套性，汽车工业广泛采用含锌、锰、镍的三元离子磷化体系。
通过镍、锰离子的加入可在镀锌板表面形成类Р相的结构，结晶紧密、更细。
根据以上情况，我公司研发了镀锌板磷化，彻底解决了以上出现的问题。
1、材料的选择：
FH-TZ常温调整剂。
FH-BT表面调整剂，在常温磷化前进行常温表面调整处理，促进磷化膜的生成，使膜均匀细致，降低磷化所需要的温度。
FH-LHC1常温磷化液，进行常温磷化处理.
FH-ZH中和剂，调整磷化工作液游离酸度FA(pt)，总酸度TA(pt)，中和水洗配槽用。
FH-CJ促进剂，促进磷化工作液的磷化反应速度.。
磷化膜质量对阴极电泳涂装的影响
贵州化工G u i zhouChe m ica lIndustry2011年4月第36卷第2期磷化膜质量对阴极电泳涂装的影响柳清凉(厦门金龙旅行车有限公司,福建厦门361006)摘 要:针对车身电泳涂装后表面出现均匀分布的细小颗粒以及电泳槽液过滤系统过滤出细腻泥状沉淀物的现象,分析了磷化液中沉淀物多对阴极电泳涂装的影响及沉淀物产生的原因,并提出了相应的解决和预防措施。
关键词:磷化;促进剂;沉淀物;阴极电泳涂装;颗粒;泥状沉淀物中图分类号:TG174.4 文献标识码:A 文章编号:1008-9411(2011)02-0022-021 前 言现在对汽车生产厂家来说,服务于社会的内容已不仅仅是注重提供优异内在性能的汽车了,同时也把注意力集中到汽车的外观装饰性、抗腐蚀性及环保方面上来。
具有上述优点的电泳涂料及其涂装技术,特别是阴极电泳涂装便因此在汽车工业中得到迅速的普及和提高,采用电泳涂装法涂底漆的汽车车身已达到了90%以上;现在基本上已经形成了阴极电泳底漆 中间涂层(中涂) 面漆的汽车涂装工艺体系。
阴极电泳涂装也已由汽车工业推广到建材、轻工、农机、家电、工程机械等工业领域。
我公司主导产品中的轻型车及中巴的各个产品品种的车身底漆涂装,均采用美国PPG天津涂料公司生产的阴极电泳涂料,于1998年6月开始投槽生产,并且不断更新换代,已人投槽时的第四代更新到目前的第六代;与其配套使用的前处理磷化采用的是德国汉高广州公司生产的磷化液。
从磷化到阴极电泳涂装之间经过:磷化 喷射水洗(半浸半喷) 水洗(全浸) 去离子水洗(全浸) 阴极电泳涂装,均采用步进式,车身全湿进入电泳槽后通电进行电泳涂装。
2 磷化和阴极电泳涂装的原理简述2.1 磷化的原理磷化采用的是锌系磷化处理,在磷化进行过程中主要有如下反应:(1)Fe+2H3PO4 Fe(H2PO4)2+2H+(2)H2+1/2O2 H2O(3)Fe(H2PO4)2+1/2O2 FePO4+H3PO4+1/2H2O(4)3Zn(H2P O4)2+4H2 Zn3(PO4)2 4H2O+4H3PO4(5)Fe+2Zn(H2PO4)2+4H2O+1/2O2 Zn2Fe (PO4)2 4H2O +2H3PO4+H2O在整个磷化的过程中,实际反应比上述要复杂,它还伴随有其它一些副反应。
磷化膜的性能检测
磷化膜性能检测外观外观检测主要指颜色与结晶状态。
磷化膜干燥后按Q/XG 217-89标准检测。
对涂装磷化膜而言，颜色允许变化范围大，无严格规定。
其中灰色磷化膜在浅灰-深灰一灰黑范围内变化，取决槽液成分及钢铁种类；彩色磷化膜在纯蓝一金黄一彩虹范围内变化，取决槽液成分、磷化时间、水洗条件(热水与冷水)、干燥条件(水洗干燥与不水洗干燥)等，通常认为金黄色磷化膜的耐蚀性最佳;铬磷化膜在浅绿色一深湖绿色范围内变化。
功能磷化膜除黑色外，均无颜色要求，其中黑色磷化膜在浅黑色一深黑色一纯黑色范围内变化，取决于钢材品种(含碳量与合金元素)、预处理方法、槽液成分(发黑剂为主)、工作条件、油封处理等。
只能通过试验，确定黑度范围。
目前国内能真正达到纯黑色的磷化剂不多见(借助磷化前预黑化的除外)。
磷化膜结晶视磷化工艺不同而异。
涂装磷化膜结晶细致均匀;功能磷化膜结晶较粗糙。
允许磷化缺陷:轻微的水迹、钝化痕迹、擦白及挂灰(只允许涂装磷化膜轻微挂灰，涂装前需擦净);由于热处理、焊接以及表面机加工状态的不同而造成颜色和结晶不均匀;在焊缝处无磷化膜。
不允许缺陷:疏松的磷化膜层;有锈蚀和绿斑;局部无磷化膜;表面严重挂灰。
膜重涂装磷化膜膜重1-5g/m2(其中静电喷涂和电泳漆的磷化膜重1.2-2. 5g/rn2最佳)；功能磷化膜膜重≥6. 5g/m2 膜重按Q/XG 217-89标准检测。
测试方法是将25一 400cm2干燥的磷化膜样板在天平上称量(精度士0. lmg)，然后在化学退膜溶液中退除膜、水洗、干燥后称重，从第二次差值中即可算出磷化膜单位质量，允许误差士3%。
W=p1-p2/s*10式中，W为磷化膜单位质量，g/m2；p1为磷化后试样重，Mg； p2为退膜后试样重，mg； S为磷化试样的总面积， cm2。
取三块试样的平均值为膜重。
所用试样的面积可根据磷化膜单位质量选择。
膜重小于lg/m的试样，总面积不应小于300cm2；膜重1-log/m2的试样总面积不应小于200cm2 。
磷化膜对阳极电泳涂料配套性和涂层耐蚀性的影响
!""#$"#现代涂料与涂装!!唐春华!李娟"%!江西萍乡农用车制造总厂，&&’"(()"安徽滁州市中银扬子汽车工业有限公司，!&*"#+,摘要讨论了磷化膜对阳极电泳涂料配套性的影响-提出了对皮卡车阳极电泳工艺改进的措施。
关键词皮卡车磷化膜阳极电泳涂料配套性耐蚀性分类号./+&*$#电泳涂料对磷化膜的要求比其他涂料高-人们尤其关注阴极电泳涂料与磷化膜的配套性-而对阳极电泳涂料与磷化膜的配套性似乎不那么强调。
其实阳极电泳涂料与磷化膜配套性的优劣-同样影响电泳漆膜的质量-乃至整个涂层的耐蚀性。
本文介绍皮卡车选用01**2"&（!）轻铁2锌磷化剂、01**2"&（&）普锌磷化剂和01**2"&（3）低锌含锰磷化剂与4##2+(聚丁二烯阳极电泳涂料配套应用的效果，试验表明低锌含锰磷化膜与阳极电泳涂料的配套性更优于普锌磷化膜和轻铁2锌磷化膜，从而为提高皮卡车阳极电泳涂装质量奠定了基础。
"磷化剂和阳极电泳涂料的特性"#"磷化剂的特性"#"#"$%&&’(!!轻铁’锌磷化剂磷化浓缩剂：#5#$#"6#$#&789:!-.;5#’"6#<&点-=;5&"6&+点。
磷化工作液参数>配槽用量#"":?8?-.;5#’6&&点-=;5#$(6&$"点。
磷化条件>3"@!A -(:BC 或常温-#(:BC 。
主要特点：磷化膜薄、致密、孔隙少、无挂灰、光洁、呈彩虹色，膜层在阳极电泳过程中耐酸蚀性好，与阳极电泳涂料配套性好。
但磷化膜耐蚀性较低，只能适用耐蚀性要求不高的产品。
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漆前进行磷化处理的目的是提高涂膜的附着力和耐腐蚀性能。
电泳涂装过程中伴随着电化学反应，往往产生磷化膜的溶解以及与电泳涂膜配套不良，并影响涂膜附着力和耐腐性性。
作为阴极电泳涂装前的磷化膜不仅要外观好，均匀致密，无发蓝或锈痕，还应控制磷化膜的以下特性，膜重量2-3g/ m2,P比85%以上（表面处理过的钢板，如镀锌板除外），晶料度10m 以下，镍含量20mg/ m2以上。
（P比即磷化膜中复合磷酸盐的含量）P比高结晶致密的磷化膜耐碱性好，在阴极电泳过程中受溶解浸蚀破坏程度小，与阴极电泳涂膜的配套性也好，阴极电泳涂装前应选用P比高于85%的磷化膜，在无法测定预处理钢板（如镀锌钢板）上磷化膜的P比的场合，可参照用该磷化液处理普通钢板的P比，因此测定磷化膜与阴极电泳涂膜配套性的最有效的方法。
P比较低的磷化膜经钝化处理后能显著地改善其与阴极电泳涂膜的配套性，但对P比高的磷化膜钝化就显得没有必要。
此处，配套性与阴极电泳涂料的品种也有关。