磷化替代工艺研究
氧磷化工艺技术研究
氧磷化工艺技术研究摘要：本文针对氧磷化工艺技术进行了深入研究与分析。
首先介绍了氧磷化的定义和原理，强调了该工艺在现代工业生产中的重要性和应用前景。
随后，对目前存在的氧磷化工艺技术进行了综述，包括常见的湿法和干法氧磷化工艺，并深入探讨了各种工艺的特点、优缺点以及适用范围。
在研究中，我们发现了现有氧磷化工艺存在一些问题，如工艺复杂、耗能高、环境影响等。
针对这些问题，我们提出了一种创新的氧磷化工艺技术，并依据实验数据和模拟结果对其进行了评估。
关键词：氧磷化防锈耐蚀性工艺（一）概述化学磷酸盐处理简称磷化，是一种重要的研究领域，涉及到应用和发展中的化学和材料科学。
该技术的研究旨在开发高效、环保和可持续的氧磷化工艺，以满足日益增长的需求并减少对有限资源的依赖。
首先，氧磷化工艺技术的研究包括对氧磷化反应机理和动力学的探索。
其目标是深入理解在氧与磷之间发生的化学反应过程，以及反应速率和条件对产物的影响。
这种理论研究为优化酸、温度、催化剂和其他操作参数提供了理论基础，以实现更高的反应效率和产品质量。
其次，氧磷化工艺技术的研究还包括对催化剂的设计和开发。
催化剂在氧磷化反应中起着至关重要的作用，可以加速反应速率、调控产物分布和提高选择性。
研究人员致力于探索新型催化剂的合成方法、表征技术和催化机理，以提高催化剂的效率和稳定性。
此外，氧磷化工艺技术研究还关注绿色和可持续发展。
在工艺设计和开发的过程中，研究人员将努力降低能源消耗、减少废弃物产生，并优化产品分离和回收的方法。
他们还致力于减少有害物质的排放，并开发环境友好的氧磷化工艺，以确保可持续发展。
（二）磷化膜的主要特征有：（1）磷化膜本身并不具有很高的耐蚀性，但磷化膜层经过浸油或涂漆处理后组成的复合膜层可以对基体金属产生良好的保护作用。
（2）磷酸盐膜的孔隙率并不高，占膜体积的0.5%～1.5%，但膜层具有很好的吸附性。
包括物理吸附和化学吸附。
（3）磷化膜层还具有不沾附熔融金属（Sn、Al、Zn）的特性，在钢铁零件进行渗氮处理时，通常采用镀锡的方法对零件非渗氮区域进行保护。
铝合金磷化工艺的研究
铝合金磷化工艺的研究随着现代工业的快速发展，铝合金作为一种轻质、高强度、耐腐蚀性能优异的材料，被广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑工程等领域。
然而，铝合金在实际应用过程中，常常会受到腐蚀的侵蚀，降低了其使用寿命和性能。
为了改善铝合金的抗腐蚀性能，提高其耐用性，研究人员开始探索铝合金磷化工艺。
铝合金磷化工艺是一种通过在铝表面形成磷化物层来提高其抗腐蚀性能的方法。
磷化物层具有较高的硬度、耐磨性和耐腐蚀性，可以有效地保护铝合金表面免受腐蚀的侵蚀。
磷化工艺可以分为化学磷化和电化学磷化两种方式。
化学磷化是将铝合金表面浸泡在含有磷酸盐和其他助剂的溶液中，通过表面化学反应，在铝表面形成一层磷化物覆盖层。
化学磷化工艺简单、成本低廉，可以在常温下进行。
然而，磷化层的厚度和质量受到多种因素的影响，如酸性溶液浓度、温度、浸泡时间等，需要进行严格的工艺控制。
电化学磷化是利用电化学方法，在铝合金表面形成磷化物覆盖层。
通过在溶液中施加电流，使铝表面发生氧化还原反应，生成磷化物层。
电化学磷化可以控制磷化层的厚度和质量，具有较高的工艺可控性。
然而，电化学磷化工艺相对复杂，需要专门的设备和技术支持。
铝合金磷化工艺的研究主要集中在以下几个方面：1. 工艺参数的优化。
磷化工艺的效果受到多种因素的影响，如溶液成分、温度、pH值等。
研究人员通过对不同工艺参数的调整和优化，寻找最佳的磷化工艺条件，以获得最佳的磷化效果。
2. 研究磷化机理。
理解磷化过程中的化学反应机理对于优化磷化工艺具有重要意义。
研究人员通过表面分析技术和材料科学方法，深入探究磷化过程中的物理化学现象，揭示磷化机理，为磷化工艺的改进和控制提供理论依据。
3. 磷化层的性能评价。
磷化层的性能评价是研究铝合金磷化工艺的重要一环。
研究人员通过对磷化层的显微结构、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等性能进行测试和分析，评价磷化层的质量和性能，为磷化工艺的应用提供依据。
铝合金磷化工艺的研究对于提高铝合金的耐腐蚀性能，延长其使用寿命具有重要意义。
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。
钢铁件磷化处理液的研究
酸钠 ， 以新 型 的植 酸作 为缓 冲剂 ， 到 了一种 新 的常 得
简 量取 ２ ０ｍＬ质量 分数 为 ８ 的磷 酸加 入 到水 中 ５
Ｅｌ ｃ ｒ ｐ ａ ｉ ｇ ｅ ｔ ０ ｌ ｔｎ
Ｐｏ ｌ ｔｏ ｎ ｒ ｌ ｌｕ ｉ ｎ Ｃｏ ｔ ｏ
ＶＯ ３ ． １ ２ ＮＯ ３
钼 酸 钠 还 与 表 面 活 性 剂 以及 某 些 杂 环 化 合 物 具 有 协
同缓蚀 作用 ， 当钼 酸钠 与表 面活性 剂配 合 使用 时 ， 缓 蚀效 率 明显提 高 。表 ２为钼 酸钠 的质 量浓 度对 磷 ］ 化 膜性 能 的影 响 。 由表 ２可 知 ： 当钼 酸 钠 的质 量 浓 度 为 １ ５ｇ Ｌ时 ， 化 膜 的耐 蚀 性 最好 。随着 钼 酸 ． ／ 磷
表 １ 氧化 锌 对 磷 化 膜 性 能 的 影 响
将 试 片 在 室 温 下 完 全 浸 入 配 制 好 的 磷 化 处 理 液
镁合金磷酸盐-高锰酸盐磷化最佳工艺的研究
摘要： 磷 化 温度 、 磷 化 时 间、 磷化液的 ｐ Ｈ 值是 影响 镁 合金 表 面磷 化 膜 耐蚀 性 的重要 因素 。通 过 正 交试 验
Hale Waihona Puke 和 动 电位极 化 方法考 察 了这 三个 因素 对磷化 膜 耐蚀性 的影响 。 以 自腐蚀 电流 密度 为磷 化 膜耐蚀 性 的评价 指
标， 通过 极 差法 确定 了最 佳 的磷 化 工 艺。并 通过 扫描 电镜 测 试 了最佳磷 化 工 艺条件 下所得 磷 化 膜 的表 面形
２ ０ １ ４年 １ 月
电 镀 与 环 保
第３ ４卷第 １期（ 总第 １ ９ ５期 ） ・３ ３・
化 学 转 化 膜
镁 合 金 磷 酸 盐 一 局 锰 酸 盐 磷 化 最 佳 工 艺 的 研 究
Ａ Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｆ Ｏｐｔ ｉ ｍａ ｌ Ｐｈ ｏ ｓ ｐｈａ ｔ ｅ — Ｐｅ ｒ ｍａ ｎｇ ａ ｎａ ｔ ｅ Ｐｈ ｏ ｓ ｐｈａ ｔ ｉ ｎｇ Ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｆ ｏ ｒ Ｍａ ｇ ｎｅ ｓ ｉ ｕ ｍ Ａｌ ｌ ｏ ｙ ｓ
张 云霞 ， 李 亚 娟
１ １ ３ ０ ０１： （ １ ． 辽 宁石 油化 工大 学 继续教 育 学院 ， 辽 宁 抚 顺
２ ． 辽 宁石 油化 工大 学 机 械 工程 学 院 ， 辽 宁 抚 顺
Ｚ ＨＡＮＧ Ｙｕ ｎ — ｘ ｉ ａ ， Ｌ Ｉ Ｙａ － ｊ ｕ ａ ｎ 。
的磷 化 膜平整 均 匀， 主要 由 Ｍｇ ， Ｏ和 Ｐ等元 素 组成 。尽 管磷 化 膜 表 面存 在 微 裂 纹 ， 但 其仍 表 现 出 良好 的 耐
蚀性 。
关键 词 ： 镁合 金 ； 磷 化工 艺 ； 正交 试 验 ；耐蚀 性
金属表面漆前磷化处理工艺研究
第９ 期
董 薇， ： 等 金属表面漆前磷化处理工艺研究
机硝基物的测定比较复杂， 在实 际应用 中当出现
２ 结果及讨论
２ １ 主要成 分的作 用 与影 响 ．
促进剂过量或不足时槽液会变成深棕色， 总酸 使 度、 游离酸度的化验带来不便． 本实验促进剂主要 成分为 Ｎ ； Ｎ ２体系． Ｏ／Ｏ － 这种促进剂体 系效果较
挂灰现象 ， 且磷化膜层粗大耐蚀性差 ， 同时槽液的 稳定 性 也差 ； 度 低 ， 温 磷化 速 度减 慢 ， 层 不连 续 膜
表 ３ 磷化液 总酸和游离酸的影响
２ ２ ３ 磷化 时 间的影 响 ．．
２２４ 本工艺 形成 的磷化 膜 电镜 照 片 ．． 使 用 日本 电 子公 司 ＪＭ－４０ Ｖ 型扫 描 电 子 Ｓ ６９Ｌ 显微镜 对磷 化 膜 进行 扫 描 检 测 ， 电镜 照 片如 图 ５
匣
７ ０
硫 酸铜点滴时间／ １ ２ ３ ４ ８ ８ ７ ｓ ８ ３ ０ ３ ４ ３ ５
疆 整
磷酸二氢锌是主要的成膜物质 ， 由氧化锌 可 与磷酸反应制取． 随着磷酸二氢锌用量的增加 ， 磷 化膜的耐腐蚀性提高； 达到一定量时， 磷化膜的耐 腐蚀性随磷酸二氢钠用量的增加反而下降． 这是 因为磷酸二氢锌主要起调节总酸度 量 的最简 单而有 效 的手段 ， 一般 检验项 目有 ： 晶体 粒 度 、 匀性 、 均 色调 、 泽 、 点 、 化情 况等 ， 光 斑 粉 可进行 大 体上 的判 断． １３ ２ 微观结 构显微 镜法 ．． 一
化． 但因其能耗大 ， 处理工艺时间长， 沉渣多而不利 于现 代化生产 ． 了提 高磷化 液 的质 量 ， 为 降低 能耗 成本， 磷化工艺已向低温 、 少渣、 优质的方向发展 ，
45钢磷化处理-南京工程学院实验报告解析
表面工程综合实验周
实验报告
学年学期2016/2017学年第 1学期
学生系部材料工程学院
学生班级复合材料XXX班
学生姓名 XXX 学生学号 205XXXXXX 实验日期 2016.11.28-2016.12.2
南京工程学院
实验报告
课程名称表面工程综合实验
实验项目名称 45钢的磷化处理
实验学生班级复合材料XXX班
实验学生姓名 XXX
实验学生学号 205XXXXXX
同组学生姓名 XXXXXX
实验指导教师 XXXXXX
实验时间 2016.11.28-2016.12.2 实验地点基础实验楼XXXX
六、实验结论与分析
（1）镀层宏观形貌分析
（1#磷化时间20min、2#磷化时间30min、3#磷化时间40min、4#磷化时间50min）观察镀层的宏观形貌，可以发现，随着磷化处理时间加长，45钢表面颜色越黑且越均匀，说明延长磷化时间可以使表层所形成的磷化膜越完整。
（2）膜厚测试（膜厚测量仪测得）
序号
膜厚
（μm）
膜厚
（μm）
膜厚
（μm）
膜厚
（μm）
膜厚
（μm）
平均
膜厚
1#8.8 9.1 13.4 9.9 9.3 10.1 2# 10.1 7.6 12.7 8.3 11.9 10.12 3# 8.6 7.5 10.7 9.4 9.1 9.06 4# 11.4 10.7 9.2 8.9 8.4 9.72 （1#磷化时间20min、2#磷化时间30min、3#磷化时间40min、4#磷化时间50min）。
关于磷化工序的浅解
关于钢丝〔盘条〕磷化的浅解1．0磷化的目的和基本原理：1．1钢丝表面涂着物的特性：钢丝的加工和使用，要求材料在保存或加工过程和加工结束后的一定时间段内，材料表面不产生锈蚀或表面涂着物不产生潮解；在加工过程中得到低的摩擦系数。
钢丝因再加工和使用的需要，钢丝表面选择的涂着物有：涂石灰、涂硼砂或其类似物、电镀金属、磷化等。
电镀金属仅是在一些特殊产品的要求而使用。
涂石灰是早期钢丝生产工艺中广泛使用的方式，它成本低；但是这种方式在再加工时产生粉尘有害健康且不适应高速拉拔。
涂硼砂是适用于高速拉拔且成本低廉的方式。
虽然它易于潮解，但对涂后的中间品有适当的管理措施是可以避免的。
且特别在涂后直接拉拔的工艺是被广泛选用。
目前国外虽开始限制使用硼砂产品，因此出现其类似物。
但是这种涂层只适用于中间产品的表面而不适用于最终产品的表面；因为它抗锈蚀能力差，但强于石灰涂层。
磷化的涂着层具有一定的抗锈蚀能力，和具有一定的电抗；在后加工过程中得到低的摩擦系数。
好的磷化膜本身具有很好的塑性，在变形中能够很好地保持其连续性；同时，它不仅能和皂——硬脂酸钠，发生反应产生更有利于润滑的金属皂类，而且其表面又可以很好地附着皂液和润滑剂；这有利减小变形摩擦因数、减少模具磨损。
1．2 磷化膜的形成和特性：1．2．1 磷化技术的机理：磷化处理过程是化学与电化学反应过程，主要是由下述步骤组成：a．酸的浸蚀使基体金属表面 H+ 离子浓度降低。
当金属表面与酸性磷化液接触时，钢丝表面被溶解，使金属与溶液中酸反应产生氢，从而使界面的 PH 值上升，以致磷酸锌〔以锌系为例〕沉积于钢丝表面。
由于亚铁在溶液中的存在，不论因酸后的带入还是在槽内反应产生，磷酸铁锌也同时沉积于钢丝表面。
其总反应方程如下：5Zn(H2P04)2+Fe(H2P04)2+8H20--+ Zn 3(P04)2。
4H20+ Zn 2Fe(P04)2。
4H20+ 8 H3P04磷酸盐沉淀的副反应将形成磷化沉渣，即亚铁离子被氧化后同磷酸反应生成磷酸铁在溶液中沉淀：Fe³¯+ P04³¯＝＝FeP04但是在这钢丝表面的二种磷膜沉积物有不同的特性；称前者Zn 3(P04)2。
电镀工艺学钢铁的氧化和磷化
钢铁氧化和磷化技术的发展前景和展望
广泛应用
钢铁氧化和磷化技术在汽车、建筑、机械等领域具有广泛应用前 景，未来市场需求将持续增长。
技术创新
随着科技的不断进步，钢铁氧化和磷化技术将不断创新，推动行 业的发展和进步。
绿色发展
随着环保意识的提高，钢铁氧化和磷化技术将更加注重环保，推 动行业的绿色发展。
THANKS.
磷化处理过程
除油、除锈、磷化、钝化等步骤。
影响因素
温度、酸度、金属离子浓度、促进剂浓度等。
磷化的应用和防护措施
磷化的应用
提高金属表面的耐腐蚀性、增强涂层 的附着力等。
防护措施
定期检查磷化液的成分和浓度，控制 处理时间和温度，定期更换磷化液等 。
电镀工艺在钢铁氧
04
化和磷化中的应用
电镀在钢铁氧化中的应用
电镀工艺学钢铁的氧化 和磷化
contents
目录
• 电镀工艺学概述 • 钢铁的氧化 • 钢铁的磷化 • 电镀工艺在钢铁氧化和磷化中的应用 • 钢铁氧化和磷化的未来发展
电镀工艺学概述
01
电镀的基本原理
电解定律
电镀反应过程
在电镀过程中，阳极发生氧化反应， 阴极发生还原反应，遵循法拉第定律 。
电镀反应过程中，金属离子从溶液中 还原并在阴极上沉积形成金属镀层。
钢铁氧化原理
钢铁在潮湿环境中与氧气和水反应，导致表面形成氧化膜。
电镀在钢铁氧化中的作用
通过电镀工艺在钢铁表面形成一层保护性氧化膜，提高耐腐蚀性。
不同电镀方法的应用
包括化学氧化、阳极氧化和电镀氧化等，适用于不同场景和需求。
电镀在钢铁磷化中的应用
钢铁磷化原理
01
钢铁在酸性溶液中与磷反应，形成磷化膜。
磷化处理及工艺
磷化目录总述原理及应用磷化基础知识1. 一、磷化原理2. 二、磷化分类3. 三、磷化作用及用途4. 四、磷化膜组成及性质5. 五、磷化工艺流程6. 六、影响因素7. 七、磷化后处理8. 八、磷化渣9. 九、磷化膜质量检验10. 十、游离酸度及总酸度的测定11. 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。
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186 9年获得的专利(B.P.No.3119)。
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。
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。
磷化原理及工艺
磷化原理及⼯艺中⽂名称：磷化英⽂名称：phosphatizing其他名称：磷酸盐处理定义：把⼯件浸⼊磷酸盐溶液中，使⼯件表⾯获得⼀层不溶于⽔的磷酸盐薄膜的⼯艺。
所属学科：机械⼯程（⼀级学科）；机械⼯程(2)_热处理（⼆级学科）；化学热处理（三级学科）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。
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. N o.3119)。
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。
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。
磷化工 新材料-概述说明以及解释
磷化工新材料-概述说明以及解释1.引言1.1 概述磷化工是一门研究磷化合物及其应用的科学和技术领域。
随着科技的不断进步和人们对新材料需求的不断增加，磷化工新材料在各个领域得到了广泛的应用和关注。
磷化工新材料以磷元素为主要成分，通过磷与其他元素的化学反应制成各种化合物。
这些新材料具有丰富的化学特性和独特的物理性质，在诸如电子、光电、医药、电池、光伏、航空航天等领域展现出了巨大的应用潜力。
首先，磷化工新材料在电子领域具有广泛的应用。
比如，磷化镓和磷化铟等化合物被用作电子元器件中的半导体材料，具有优异的电子传输性能和导电性能。
这些材料在集成电路、光电器件、无线通信等领域有着重要的应用，可以提高设备的性能和可靠性。
其次，磷化工新材料在能源领域也有着广泛的应用前景。
例如，磷化钠和磷化镍等化合物被用作高性能电池的电极材料，具有高能量密度和长循环寿命的特点。
这些新材料在新能源领域的开发和利用中具有重要的作用，能够提高能源的转化效率和储能能力。
此外，磷化工新材料还在光伏领域和航空航天等高技术领域得到了广泛应用。
磷化镉和磷化镓等化合物作为光伏材料，具有良好的光电转换效率和较高的功率密度，可以用于太阳能光伏发电。
同时，磷化工新材料也被应用于火箭发动机和航天器结构材料中，具有轻质、高强度和耐高温等特性，可以提高航天器的性能和可靠性。
综上所述，磷化工新材料具有独特的化学特性和广泛的应用领域。
通过不断深入研究和创新，磷化工新材料的性能和功能将得到进一步提升，为人们带来更多的科技创新和发展机会。
磷化工新材料的研究与发展具有重要的意义，对促进科技进步和经济发展具有积极的作用。
1.2 文章结构文章结构：本文主要分为引言、正文和结论三部分。
引言部分首先概述磷化工新材料的背景和意义，介绍了磷化工新材料在工业生产和科学研究中的重要性和广泛应用。
随后，本部分介绍文章的结构，即正文部分的内容和结论部分的主要观点。
正文部分将分为两个小节：磷化工的发展历程和磷化工新材料的应用领域。
钢铁的中温磷化工艺_龚敏
Rapid Brush Nickel Electroplating and Its Deposit Quality Sun Wei, Wang Guifu , Go ng Xiumin … … … … … … … … … (1 ) T he effects of technological parameters on deposit quality w ere investig ated .I t was shown that the deposit quality , such as surface structure, adhesion , microhardness and distribution of interior stress, w as closely related to the plating voltage applied.The effects of bath temperautre and the deeratio n of plating w ere discussed . XPS and AES Studies on Conversion Films of Mo(W)-S-Zn Cluster
14 .0 15 .0 16 .0
由表 7 可知 , 磷化时间的 增加 , 磷化膜 的重量 和耐蚀 性均增
加 。磷化 5 min 以上 , 所 形 成的 磷 化膜 均有 一 定的 耐蚀 性 。 可
见 , 适宜的磷化时间为 57 min。
3.2.3 磷化温度对膜重及耐蚀性的影响
温度是 磷化过程 中的 重要 因素 , 温 度变 化对 膜重 及耐 蚀性
表 6 磷化膜性能随总酸度的变化(60 ℃, 5 min)
总酸度(点)
CuSO 4 点滴(s) 游离酸度(点)
常温磷化液改进工艺研究
化钠 ０６ 、 酸钾 ０３ 、 檬 酸 ０２ 、 ．ｇ氯 ． ｇ柠 ．ｇ 乌洛 托 品 ０ ２ ｇ 钼 酸 钠 ０ １ｇ 十 二 烷 基 苯 磺 酸 钠 ０ １ｇ 磷 酸 锌 ３ ５ 、０ ％ ．５ 、 ．８、 ．８ 、 ． ｇ５
硝酸锰 ３５ ． ｇ时 ，ｕ Ｏ 点 滴平均 时间 ７ ｓ磷 化液酸比平均值 ２ ．８ ＣＳ ８、 ３ 。实验所得磷 化液优化配方 ， 其它磷４ ． 艺温 较 ￣７ － 度有 所降低 ， 并且 大大降低 了锰 离子的使 用量 ， 一务经济节约 、 色环保 的工艺路线。 是 绿
３ 实验 结 果 与 讨 论
磷 酸 二 氢 锌 （ Ｅ） ｒ Ｏ
３ １ 单 因素实验 ．
３ １ １ 氧化锌含 量 的影响 ．．
图 ３ 磷 酸 二 氢 锌含 量 与 酸 比的 关 系
氧化 锌是成 膜 的基 础 组 分 之一 ， 基 础 配方 的 在 条 件下 只改变氧 化锌 的用 量 ， 比和硫 酸 铜 点滴 时 酸
目前磷化技术 的发展方向是提高质量 、 降低污
染 、 约能 源 、 渣 、 成 本 和 无 毒 环 保 Ｊ因 此 探 节 低 低 ，
求 绿色 、 高效 的环 境 友 好 型 的磷 化 液 以及 磷 化 处 理
工 艺 已成 为 当今研 究 热点 之一 。
０ ２ 、 ．５ｇ乌洛托 品 ０２ 、 ．５ｇ 十二烷基 苯磺 酸钠 ０２ ．５
间 的变化 如 图 １和 图 ２ 。
磷酸二氢锌 （，） ｇ Ｌ
图 ４ 磷 酸 二 氢锌 含 量 与 硫 酸 铜点 滴 时 间的 关 系
磷酸二 氢锌 主要起 到调 节总 酸度 的作用 ， 着 随
（ 仪 器 ： 温 水 浴 锅 、 热 真 空 干 燥 箱 ２） 恒 电
钢丝磷化工艺技术研究
性能。
（ ） 压 性 ， 承 受 拉 拔 的压 力 ， 被 挤 掉 或 １耐 可 不
破坏 。
１ ２ 电解磷 化 ．
电解 磷 化 是 通过 给磷 化液 施 加 电流 ， 钢 丝表 在 面沉 积形 成磷 化膜 的反 应过 程 。在 施加 电流 的 电解 磷 化槽 中 ， 丝作 为 阴极 ， 用一种 不参 与成 膜 的惰 钢 使 性 导体作 为 阳极 ， 主要 反应 机制分 ２步完 成 。首先 ， 给 电解磷 酸槽 液通 电 ， 钢丝 作为 阴极 ， 性导 体作 为 惰 阳极 ， 化液 自动 发生 水解 反应 ， 阴极 表 面产 生氢 磷 在
所 需 的盘 条进 行 集 中 酸洗 和磷 化 ， 于需 要 深 加 工 对
的半 成 品钢 丝进行 在 线热 处理 和磷 化 。
・
１ ・ ６
金
属
制
品
第３ ８卷
利 于携带 润滑 剂 。 （ ） 拔 时 可 与 钢 丝 一起 延 伸 变 形 ， 参 与 钢 ３拉 还 丝 与拉 丝模模 壁 的辅助 分 离 。改 善 拉 拔 条件 ， 高 提 拉拔 速度 。 （ ） 防锈 剂 有 很 强 的吸 收 性 ， 防锈 油 配合 ４对 与 可 极大 地增加 防锈 性能 。
（ｉｎ ｓ ａｔ ｏｅｕ ｒｕ ｏ ，ｔ． Ｊ ｎｙｎ２ ４３ ， ｈｎ ） ＪａｇｕＦ ｓ ｎＨ ｐｓｎＧｏｐＣ ．Ｌｄ ， ｉ ｇ ｉ １４ ３ Ｃ ｉ ｅ ａ ａ
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磷化工艺在工业上的应用
磷化工艺在工业上的重要应用无论以消耗前处理和磷化化学药品的数量还是以处理钢材的吨位计算，磷化膜的最大用途是作为现代涂装底层。
此外，磷化膜还广泛用于以下方面:(1)作为油或其他防蚀材料的底层。
·(2)作为零件在有油或无油存在下接触面摩擦运动的润滑层，防止零件磨损和擦伤。
(3)与拉延润滑剂结合用作冷变形加工的润滑层。
(4)暂时的或短期的防锈。
(5)作为塑料或橡胶与金属粘结的底层。
涂装前的磷化处理磷化膜提高涂装涂层抗蚀性能的作用很久以前，人们便发现磷化膜能提高钢铁类金属的防护性能。
不过，如果不加后处理，磷化膜的防护性能是有限的。
因此，通常金属表面经磷化处理后，还需根据实际使用情况进行钝化处理、涂油或涂漆以满足防蚀的要求。
任何涂漆金属制品的使用寿命主要决定于涂料层本身的耐久性能和漆膜与制品表面的附着性能。
漆膜的主要作用是防止基体金属在其使用环境内发生腐蚀。
为了达到这个目标，制备金属表面处理的方法应能降低金属表面的活性，从而防止在漆膜与金属界面的膜下腐蚀。
磷化膜用作涂装底层可提高漆膜的附着性能，提高漆膜的耐潮湿和耐浸水性能，可以基本上阻止可能发生的腐蚀扩散。
金属表面的金属或非金属覆膜损坏了之后，便会暴露出基体金属。
由于基体金属的导电性和覆膜与基体之间的毛细管作用，在覆膜损坏的地方便构成微电池，基体便从这里开始腐蚀并向四面八方扩散出去。
覆膜与基体之间的毛细管吸引电解液至覆膜下面，由此产生的膜下腐蚀导致覆膜起泡。
金属表面磷化处理后，腐蚀过程便会被限制在覆膜损坏的地方，因为金属基体的其余部分为非导体的磷化膜所绝缘。
磷化膜还与基体金属牢固地粘结在一起，因而可以防止电解液向水平方向扩散，从而抑制了膜下腐蚀。
涂装预处理中最基本的问题是磷化膜必须与底漆有良好的配套性，而磷化膜本身的防锈性是次要的。
这一点是许多磷化液使用厂家最容易忽略的问题。
在生产实践中，往往碰到厂家对磷化膜的性能要求不科学，片面要求磷化膜的防腐性能，他们要求越高越好，而对与漆膜配套性几乎不关心。
关于磷化处理原理
金属磷化处理在各类制造业中对钢、镀锌钢、锌和铝等金属作磷化处理是表面处理中的重要步骤。
在油漆前的金属表面预处理中作磷化处理的目的是为了增强材料的抗腐蚀能力、帮助冷成形、改善部件在滑动接触时的摩擦性能。
本文将用实例来加以说明。
磷酸锌是一种在金属基材上生成的晶型转化膜,这种膜是利用了那些先让溶于酸的金属离子起反应然後经水稀释而成的磷化液来处理生成的。
传统的电镀法是利用电流在金属上生成镀膜,磷化则是让金属与磷化液接触发生酸蚀反应而生成磷化膜的。
硝酸和磷酸是常用的用于溶解金属的无机矿物酸。
依照工艺要求可以在磷化液中添加锌、镍和锰等金属离子。
为了得到特殊的效果,也可加一些其它金属离子,磷化液中加镍能提高材料的抗腐力 加快磷化反应。
近年来所发展的无镍工艺的效果已经也可在各方面与含镍工艺相竞争。
在磷化液中加入促进剂可以提高磷化反应速度、消除氢气的影响和控制磷化渣的生成。
促进剂可以是单一的物质、也可以为取得最佳效果而将几种物质混合一起使用。
可以选用的促进剂有亚硝酸盐/硝酸盐、氯酸盐、溴酸盐、过氧化物和一些有机物(如:硝基苯磺酸钠)。
在对热浸镀锌板或铝板作磷化处理时还常添加游离或络合的氟化物。
图1是使用不同的磷化工艺所生成的各种磷酸盐晶体。
一,磷化反应机理:1. 酸蚀反应金属表面与磷化液发生的第一个反应是将某些金属从表面溶解下来的酸蚀反应。
不同的磷化液对钢的酸蚀速度约1-3 g/m2;作厚膜磷化时,酸蚀反应速度还要求高许多。
酸蚀反应对形成涂膜是非常重要的,因为它既可净化金属表面、又能提高漆膜的附著力。
在酸蚀反应发生时,由于金属表面的溶解,所以紧靠表面的磷化液中的游离酸被消耗,金属离子进入磷化液,所溶入的金属离子类型与所处理的基材有关。
在磷化液中添加氧化促进剂可减少酸蚀反应时所生成的氢气:钢表面: Fe + 2H+1 + 2Ox →Fe+2 + 2HOx镀锌钢表面: Zn + 2H+1 + 2Ox →Zn+2 + 2HOx铝表面: Al + 3H+1 + 3Ox →Al+3 + 3HOx2. 磷化反应:在磷化液中所发生的第二个反应是磷化。
铝合金磷化工艺探讨
会 需求 的重 要手段 。 有研 究表 明 ， 汽 车重量每 下降 １ ０ ％， 耗 油量 将下 降 ８ ％， Ｃ Ｏ 排 放量下 降 ４ ％。 车身 轻量 化相关 的新技术包括 了轻质铝合金 、 以塑代钢 、
子在金属表 面形成磷化膜 ， 同时不能成 膜的离子形
成磷 酸 盐沉 淀 ， 即磷 化渣 ， 大 体 反应 过 程 如下 ：
第５ １ 卷第 ８ 期
２ ０ １ ３年 ８月
上海涂料
ＳＨ ＡＮＧＨＡＩ ＣＯＡＴＩ８ Ａｕ ｇ ． ２ ０ １ ３
铝 合金磷化工 艺探 讨
赵安伟 ， 尹 希飞 ，贾树 ｉ ｆ ， ０
（ 长城 汽 车 股份 有 限公 司技 术 中心 ，河北 省 汽 车工 程技 术 研 究 中心 ， 河 北保 定 ０ ７ １ ０ ０ ０）
大。 为此 ， 本文对铝合金磷 化工艺进行探讨 。
１ 铝合金磷 化工 艺
除全铝 车身外 ， 多数车身 均 同时应 用铝合金 和
镀锌 板 （ 包 括 电镀 锌 、 热镀锌 ） ， 我 国车型还包括 了
铝合金具钝 性 （ 易被氧化性 ） 且 易沉渣 ， 传统磷
化工艺对其处理效果并不好 。
致 密 的氧 化铝薄膜 难 以被传统 的磷化 液腐蚀 ， 故难以形成磷化膜。
（ ２） 铝 的磷 酸盐 沉渣 磷 酸铝 是 比磷 酸锌 等成 膜 成 分 更 容 易 形 成 沉 淀
方， 将Ｆ 离子含量 降低了 ３ ０ ％以上 ， 因此可以在不降
低 冷 轧板 和镀 锌 板 磷 化 膜 质 量 的基 础上 满 足 多 板 材 处 理 的要 求 。 同时， 钝化 工 艺虽 然在 我 国和 日韩 等 国一致 不 受 欢迎 ， 但钝化 针对铝合 金前处 理效果会 更加 突出 ， 因此
新型磷化工艺的研究
新型磷化工艺的研究李博;胡建雄【摘要】介绍了YBφ磷化液配方及工艺流程,总结了YBφ磷化液的配制和维护经验,并对三种磷化工艺进行了对比分析.结果表明:YBφ磷化膜为微孔结构,与基体结合牢固,与漆层结合良好,耐蚀性与HB/Z 5080磷化膜的相当,氢脆性合格.YBφ磷化膜能够完全替代HB/Z 5080磷化膜、氧化磷化膜,用于起落架碳钢和低合金钢零件的表面防护.【期刊名称】《电镀与环保》【年(卷),期】2019(039)002【总页数】4页(P43-46)【关键词】YBφ磷化;HB/Z5080磷化;氧化磷化;耐蚀性【作者】李博;胡建雄【作者单位】中航飞机起落架有限责任公司燎原分公司,陕西汉中723200;中航飞机起落架有限责任公司燎原分公司,陕西汉中723200【正文语种】中文【中图分类】TG1740 前言目前磷化技术种类较多，常用的磷化方法有浸渍法、喷淋法和刷涂法等。
在浸渍法中，钢铁磷化工艺按处理温度的高低又可分为高温磷化、中温磷化、低温磷化和常温磷化［1］。
常、低温磷化工艺具有能耗低、污染小和速率快等优点，已经成为当前的研究热点［2-3］。
磷化作为钢铁零件防腐的一种有效手段，在汽车、船舶、机械制造及航空航天等领域得到了广泛应用。
我公司为满足某新型飞机起落架的研制需求，开展了YBφ磷化工艺的应用研究，有一定的借鉴推广价值。
1 试验1.1 试样（1）耐蚀性试样材料为30Cr MnSiA，规格为100 mm×50 mm×（1～2）mm，表面粗糙度小于0.8μm。
（2）氢脆性试样材料为300M钢，符合HB 5067.1—2005的缺口拉伸试样。
（3）漆层结合力试样材料为30Cr MnSiA，规格为100 mm×150 mm×（1～2）mm，磷化后涂一层HE1658底漆。
1.2 YBφ磷化液配方及工艺流程（1）YBφ磷化液配方磷酸二氢锌10～15 g/L，磷酸二氢铵10～15 g/L，硝酸镁70～100 g/L，硝酸铁1.7～2.0 g/L，草酸1.7～2.0 g/L，草酸锌0.1 g/L，OP-10乳化剂2～4 mL/L。
常温铁系磷化工艺探究
常温铁系磷化工艺探究王司雷【摘要】通过对常温铁系磷化工艺的研究,探讨溶液组成与工艺参数对磷化膜性能的影响,分析了磷化膜性能检测、溶液的测试与调整、故障原因与处理对策.常温铁系磷化工艺具有操作温度范围宽、成膜均匀、操作简便的特点,有利于节约成本,改善劳动环境,是极具有开发价值的新型磷化发展方向.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2014(042)003【总页数】3页(P68-69,86)【关键词】常温;磷化;促进剂【作者】王司雷【作者单位】漳州卫生职业学院药学系,福建漳州363000【正文语种】中文【中图分类】TG178金属工件经过磷化处理形成的磷化膜，主要用作涂料的底层、金属冷加工时的润滑层、金属表面保护层，以及用作电动机硅钢片的绝缘层等。
磷化处理是涂装前处理的重要环节，在钢铁制品领域，磷酸铁系磷化膜是非结晶体，可选择合适的钝化剂提高耐蚀性。
磷化膜漆成膜性好，磷化可提高涂层的附着力、耐蚀性和耐水性［1－2］。
1 磷化膜形成机理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，经过复杂的化学、电化学过程而在金属表面生成一种不溶性的磷酸盐层――磷化膜。
磷化膜主要由磷酸铁、锌、锰、钙盐等组成，厚度一般在5 ～20 μm，颜色一般由暗灰到黑灰色，它与基体结合牢固，具有良好的润滑性、耐蚀性及较高的电绝缘性。
铁系磷化膜是经过电离、水解、氧化、沉淀、络合等反应形成的无定型非结晶体，铁系磷化又被称为转化型磷化［2－3］。
铁系磷化膜主要成份为FePO4 与Fe3 O4，其成膜总反应为:2 工艺流程一般工艺流程:除油→水洗→酸洗→水洗→中和→表调→磷化→水洗→钝化→纯水洗→干燥。
3 工艺配方及规范3.1 除油配方及规范平平加清洗剂0.6 g/L;聚乙二醇0.3 g/L;油酸0.4 g/L;三乙醇胺1.0 g/L;亚硝酸钠0.3 g/L;温度:35 ～40 ℃;时间:2 min。
3.2 去锈配方及规范磷酸(85%)472 mL/L;非离子型表面活性剂20 mL/L;乙二醇丁醚80 mL/L;温度:室温;时间:氧化物除尽为止。
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常识3：磷在传统磷化和脱脂剂中的不良影响
含磷脱脂剂，象含磷洗衣粉（液）一样，应用十分广泛，但脱脂剂中所含的磷酸二氢盐、三聚磷酸盐等磷物质，在与金属离子结合时产生化学反应，生成不溶于水或难溶于水的大量磷酸盐沉淀，会堵塞喷嘴，影响脱脂效果，影响皮膜生成；而传统磷化液中的磷酸锌、磷酸铁、磷酸钙、磷酸锰等磷酸盐，在金属工件上形成磷化膜的同时，产生大量沉淀，引起皮膜挂灰，槽液沉渣繁多，降低槽液稳定性，缩短槽液寿命。
可是市场上目前很多的磷化液、脱脂剂等都对环境产生严重影响，导致众多企业的项目无法实施开展，甚至对企业的长远发展来看，也不是一件好事。
前处理的完善工艺流程：①锌系磷化工艺流程：工件预擦拭→工件装挂→预脱脂→脱脂→流动水洗→酸洗→流动水洗→中和→表调→磷化→流动水洗→钝化（或热水烫干）→干燥→涂装。
钢铁及铝合金素材在含有磷酸锌（磷酸铬或氟锆酸盐）的溶液中浸泡5-8分钟，由于金属和溶液的界面上发生化学反应并生成一种难溶于水的磷酸盐（铬酸盐或氟锆酸盐），使钢铁及铝合金素材表面形成一层附着力良好的保护膜，这种通过化学作用生成的膜层统称为金属表面磷化（铬化或陶化）处理。
随着社会的不断进步和工业发展的需求，人们对生态环境保护的意识越来越强；各地政府对工业排放标准越来越严格；中央政府为加强生态环境保护出台了系列法律文件；世界卫生组织对人类自然生态环境保护也是越来越高度重视......迫于上述各方面对自然生态环境保护的需要，未来在金属表面处理行业单靠“三废”治理是无法完全能够管控污染源的产生和达标排放，为此要真正意义上能够完全管控污染源的产生和达标排放，必须从污染源头抓起，把有公害的重金属污染物杜绝在生产过程之中。