磷化膜质量评定及表调作用
磷化质量影响因素及其提高途径
磷化质量影响因素及其提高途径引言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。
早在1869年W. A. Ross 就申请了磷化专利技术 [ 2 ] ,随着科技的不断进步，金属磷化处理作为传统的表面处理技术在金属防护、减磨耐磨及涂层打底等方面得到广泛的发展和应用。
磷化处理有多种分类方法：按成膜体系可分为锌系、锌锰系、锰系、铁系、锌钙系及非晶相铁系等六大类；按磷化处理温度可分为常温（不加温）、低温（30～45℃）、中温（60～70℃）、高温（大于80℃）四类；按材质可分为钢铁件、铝件、锌件以及混合件磷化；其它的还有按磷化膜厚度或促进剂类型等分类。
用于防锈磷化的主要有铁系磷化、锌系磷化、锰系磷化三种；用于耐磨减磨磷化的种类有锌系磷化和锰系磷化；而锌锰系和锌钙系主要用于漆前磷化。
一磷化基本原理磷化成膜是一个化学动态平衡，目前，大多数学者认同的磷化原理由以下四个步骤组成：首先是金属的溶解过程。
当金属浸入磷化液中时，先与磷化液中的磷酸作用，生成一代磷酸铁，并有大量的氢气析出。
其化学反应为；Fe –2e→Fe2+2H+ + 2e→H2上式表明，磷化开始时，仅有金属的溶解，而无膜生成。
第二是促进剂加速形成磷化膜。
其化学反应式为：[O]+[H] → [R]+H2OFe2++[O] → Fe3++[R]式中[O]为促进剂（氧化剂），[R]为还原产物，由于促进剂氧化掉第一步反应所产生的氢原子，加快了反应（1）的速度，进一步导致金属表面H+浓度急剧下降。
同时也将溶液中的Fe2+氧化成为Fe3+。
第三是磷酸根的多级离解。
H3PO4→H2PO4－+H+→HPO42－+2H+→PO43－+3H+由于金属表面的H+浓度急剧下降，导致磷酸根各级离解平衡向右移动，最终离解为PO43－。
最后磷酸盐沉淀结晶成为磷化膜当金属表面离解出的PO43－与溶液中（金属界面）的金属离子（如Zn2+、Mn2+、Ca2+、Fe2+）达到溶度积常数Ksp时，就会形成磷酸盐沉淀Zn2++ Fe2++ PO43－+H2O→Zn2Fe(PO4)2·4H2O↓ （4）3Zn2++2PO43－+4H2O=Zn3(PO4)2·4H2O↓ （5）磷酸盐沉淀与水分子一起形成磷化晶核，晶核继续长大成为磷化晶粒，无数个晶粒紧密堆集形而上学成磷化膜。
磷化膜质量评定项目与方法
磷化前处理技术在实际生产中的应用一、磷化膜质量评定项目与方法1、外观目视法好的磷化膜外观均匀完整细密、无金属亮点、无白灰。
锌系磷化膜为灰色膜，铁系磷化为彩虹色膜。
而铝及铝合金则为无色或彩色铝皮膜。
2、微观结构显微镜法以金相显微镜或电子显微镜将磷化膜放大到100~1000倍，观察结晶形状、尺寸大小及排部情况。
结晶形状以柱状晶为好。
结晶尺寸小些为好，一般控制在几十微米以下，排部越均匀，孔隙率越小越好。
3、厚度（或重量法）测定法对于钢板的磷化膜方法是将磷化板浸在75度，质量分数喂%的铬酸溶液中（10~15）min以去除磷化膜，然后除去膜层前后的重量差求的膜重。
3、腐蚀性能测定法最常用的是硫酸铜点滴实验法。
现在常与下道工序进行后根据用户要求进行盐雾试验、耐温热试验或循环周期试验等。
4、抗冲击试验常常是进行涂装后一起测定，当用49N•cm对涂装后的磷化板进行冲击试验时，当冲击后的样板的反面冲击点不产生放射性裂纹时，即可确定该磷化膜的质量较好。
5、二次附着力测定磷化膜涂装后测定的附着力为一次附着力。
在一定条件下进行耐温水实验后测定的附着力称为二次附着力。
一般是在耐水试验后的样板上用划格法作附着力的测定，以胶带剥离后观察涂膜脱落等级，一般均为平行比较实验。
6、磷化膜孔隙率的测定取14%的NaCL和3%的铁氰化钾溶液，表面活性剂的质量分数为0.1%的蒸馏水溶液，保存在褐色瓶中24小时，用滤纸过滤。
使用时将滤纸切成长、宽均为 2.5厘米的纸片，用塑料镊子将纸片浸入上述溶液中，提出滴净多余试液，将他覆盖在戴测的磷化膜表面，经过一段时间（1分钟）后将试纸拿掉，观察膜层表面，有兰色斑点处表示有孔隙部分。
6、磷化膜的耐碱性比较磷化膜在浸碱液0.1mol/L的氢氧化钠，25度，5分钟前后的质量差，可以得到磷化膜在碱液中的溶解量。
7、磷化膜的耐酸性比较磷化膜在PH值位为2的酸液中的溶解量来评价磷化膜的耐酸性。
磷化质量控制及检测方法 磷化后的工件
磷化质量控制及检测方法磷化后的工件，根据其用途，对其质量指标进行分项检验。
主要质量控制指标，包括磷化膜外观、磷化膜厚度或膜重、磷化膜或后处理以后的耐蚀性三大共性指标。
根据磷化用途有时还要检测：磷化与漆膜配套性、磷化膜硬度、摩擦系数、抗擦伤性等指标。
关于磷化的三共性指标，可参照如下标准及方法。
磷化膜外观：采用目测法，相关标准GB 11376-89《金属的磷酸盐转化膜》和GB 6807-86《钢铁工件涂漆前磷化处理技术条件》。
磷化膜厚度或膜重：膜厚度测量采用GB 6462《金属的氧化覆盖层横断面厚度显微镜测量法》，也可采用测厚仪，按照GB 4956《磁性金属基体上非磁性覆盖层厚度测量磁性方法》或GB 4957《非磁性金属基体上非导电覆盖层测量涡流方法》。
膜重测量采用重量法，可依照GB 6807《钢铁工件涂漆前磷化处理技术条件》或GB 9792《金属材料上的转化膜单位面积上膜层质量的测定》。
耐蚀性：检测磷化膜本身的耐蚀性可采用硫酸铜点滴法，氯化钠盐水浸泡法和盐雾试验法。
点滴法和盐水浸泡法可依照GB 6807-86《钢铁件涂漆前磷化处理技术条件》，磷化膜经过后处理如涂油，涂蜡，涂漆后一般进行盐雾试验检验。
盐雾试验可依照GB 1771-79《漆膜耐盐雾测定法》或GB 6458《金属覆盖层中性盐雾性试验》。
建立涂装前处理生产线，先要完成工艺设计，然后才能进行非标设备的设计、制造和安装。
因此工艺设计是建立生产线的基础，正确、合理的路线对生产操作及产品质量将会产生良好的影响。
工艺设计的内容主要包括：处理方法，处理时间，工艺流程等。
在磷化工序中，由于各个磷化液生产厂家和就应用厂家基于不同的性能要求，涉及不同配方的磷化液在磷化工艺中应用。
但规模商品化应用的也仅只有几大主要类型，如轻铁系、锌系、锰系、锌钙系，所采用的的促进剂基本都是钼酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、氯酸盐、有机硝硝基化合物等。
磷化处理温度通常为常温型5～30℃，低温型35～45℃，中温型50～70℃。
磷化膜质量评定及表调作用
磷化膜单位面积膜层质量测定方法按GB／T 9792—2003《金属材料上的转化膜单位面积膜质量的测定重量法》规定进行，该标准系等效采用国际标准ISO3892—2000而制定的。
其测定原理为具有磷化膜的干燥试片，在分析天平上称量后，在适当的溶液中褪除上述磷化膜，然后清洗、干燥、称重，以退膜前后的质量差计算单位面积上膜层质量，单位为g／m2。
测试方法为：取有磷化膜的干燥试片(总表面积为A)，用精度为0.1mg的分析天平称量记录质量m1(g)；然后将试片浸到相应的退膜液中，按规定操作条件进行退膜，退膜后的试片用清洁的流动水冲洗，再用蒸馏水清洗，迅速多次干燥，称量，直至恒重，记录质量m2(g)。
单位面积上的膜层质量mA，按下式计算：mA=100(m1一m2)／A式中mA——单位面积上的膜层质量(g／m2)；M1——有磷化膜时试片的质量(g)；M2——退除磷化膜后试片的质量(g)；A——试片总表面积(dm2)。
磷化膜P比物理意义：代表磷化膜中P组分所占的比率，该值与磷化液的Zn2+含量、材质、磷化方式等因素有关。
磷化膜P比可用下式表示：P比=P／(P+H)式中P——Zn2 Fe(PO4)2•4H2O的(100)晶面，d(晶面间距)=88.4nm时的x射线衍射强度；H——Zn3(PO4)2•4H20的(0／20)晶面，d=90.4nm时的x射线衍射强度。
因此，P比=P／(P+H)已不是磷化膜Zn2M(PO4)2·4H2O的含量的直接指示，而是作为特定条件下产生的x射线衍射强度比。
但习惯还是作为磷化膜中两种不同物质的比。
P比高的磷化膜的耐蚀性、抗石击及磷化膜附着力均好。
目前常用的转化膜孔隙率测定方法有两种：铁氰盐溶液试验法和电化学测定法。
GMR铁氰盐溶液测定孔隙率方法是G.D.Cheever为了测定不经涂装试片的孔隙率而研制的一种方法。
它与盐雾试验法所得结果一致，是一种快速给出定性结果的测定方法。
该法测定要点如下：将质量分数分别为4％的NaCl、3％的K3Fe(CN)6及表面活性剂(如质量分数为0.1％的全氟代辛酸铵)溶解在蒸馏水中，将溶液保存在褐色瓶中，经24h后过滤，将此液保存4个月后即可使用。
磷化膜质量评定项目与方法
磷化前处理技术在实际生产中的应用一、磷化膜质量评定项目与方法1、外观目视法好的磷化膜外观均匀完整细密、无金属亮点、无白灰。
锌系磷化膜为灰色膜，铁系磷化为彩虹色膜。
而铝及铝合金则为无色或彩色铝皮膜。
2、微观结构显微镜法以金相显微镜或电子显微镜将磷化膜放大到100~1000倍，观察结晶形状、尺寸大小及排部情况。
结晶形状以柱状晶为好。
结晶尺寸小些为好，一般控制在几十微米以下，排部越均匀，孔隙率越小越好。
3、厚度（或重量法）测定法对于钢板的磷化膜方法是将磷化板浸在75度，质量分数喂%的铬酸溶液中（10~15）min以去除磷化膜，然后除去膜层前后的重量差求的膜重。
3、腐蚀性能测定法最常用的是硫酸铜点滴实验法。
现在常与下道工序进行后根据用户要求进行盐雾试验、耐温热试验或循环周期试验等。
4、抗冲击试验常常是进行涂装后一起测定，当用49N•cm对涂装后的磷化板进行冲击试验时，当冲击后的样板的反面冲击点不产生放射性裂纹时，即可确定该磷化膜的质量较好。
5、二次附着力测定磷化膜涂装后测定的附着力为一次附着力。
在一定条件下进行耐温水实验后测定的附着力称为二次附着力。
一般是在耐水试验后的样板上用划格法作附着力的测定，以胶带剥离后观察涂膜脱落等级，一般均为平行比较实验。
6、磷化膜孔隙率的测定取14%的NaCL和3%的铁氰化钾溶液，表面活性剂的质量分数为0.1%的蒸馏水溶液，保存在褐色瓶中24小时，用滤纸过滤。
使用时将滤纸切成长、宽均为 2.5厘米的纸片，用塑料镊子将纸片浸入上述溶液中，提出滴净多余试液，将他覆盖在戴测的磷化膜表面，经过一段时间（1分钟）后将试纸拿掉，观察膜层表面，有兰色斑点处表示有孔隙部分。
6、磷化膜的耐碱性比较磷化膜在浸碱液0.1mol/L的氢氧化钠，25度，5分钟前后的质量差，可以得到磷化膜在碱液中的溶解量。
7、磷化膜的耐酸性比较磷化膜在PH值位为2的酸液中的溶解量来评价磷化膜的耐酸性。
脱脂、酸洗、表调、磷化的技术介绍
脱脂、酸洗、表调、磷化表面处理的技术介绍一. 脱脂、酸洗、表调、磷化常作为表面处理的预处理或中间处理工序二. 脱脂定义工件在进行化学成膜之前，必须先除去表面的油脂及附着在表面的灰尘、锈迹、金属细铁屑等污物，才能保证转化膜化学反应的顺利进行，使转化膜与金属基体牢固结合，获得质量优良的转化膜。
除油的方法包括机械法、化学法两类。
机械法主要是：手工擦刷、喷砂抛丸、火焰灼烧等。
化学法主要是：溶剂清洗、强碱液清洗、低碱性清洗剂清洗、酸性清洗剂清洗。
三.酸洗定义1.指清洁金属表面的一种方法。
通常与预膜（pre-passiviting treatment）一起进行。
一般将制件浸入硫酸等的水溶液，以除去金属表面的氧化物等薄膜。
是电镀、搪瓷、轧制等工艺的前处理或中间处理。
2. 方法说明1）.利用酸溶液去除钢铁表面上的氧化皮和锈蚀物的方法称为酸洗。
氧化皮、铁锈等铁的氧化物(Fe3O4，Fe2O3，FeO等)与酸溶液发生化学反应，形成盐类溶于酸溶液中而被除去。
2）.酸洗用酸有硫酸、盐酸、磷酸、硝酸、铬酸、氢氟酸和混合酸等。
最常用的是硫酸和盐酸。
在酸洗时务必加入酸洗缓蚀剂，防止酸对金属的腐蚀。
3）.酸洗工艺主要有浸渍酸洗法、喷射酸洗法和酸膏除锈法。
一般多用浸渍酸洗法，大批量生产中可采用喷射法。
钢铁零件一般在10%～20%(体积)硫酸溶液中酸洗，温度为40℃。
当溶液中含铁量超过80g/L，硫酸亚铁超过215g/L时，应更换酸洗液。
常温下，用20%～80%(体积)的盐酸溶液对钢铁进行酸洗，不易发生过腐蚀和氢脆现象。
由于酸对金属的腐蚀作用很大，需要添加缓蚀剂。
清洗后金属表面成银白色，同时钝化表面，提高不锈钢抗腐蚀能力。
采用浓度为5%~20%的硫酸水溶液，清除工件表面氧化皮和粘附盐类的工艺称为硫酸酸洗法。
四．表调定义1.表调就是表面调整，是把工件放入装有表调液的槽子里进行表面调整处理的过程。
有人说我们的磷化液不需要表调，也可以做的很好，其实这种说法是完全错误的。
表面调整剂对磷化膜的影响
磷化液 42
0.8 24.6 4.2
b.用分析天平称取4份PL-X液体表面调整液，质 量依次为2.383 6、3.012 5、3.716 2、4.409 2 g，分 别加水稀释至1 000 mL，并搅拌均匀，经化验浓度 分别为2.6、3.3、4.0、4.8 g/L。
c.用pH测试仪测试上述稀释后的表调液的pH 值，并通过添加NT-4055将pH值一致调整为8.95 （帕卡公司产品的最佳工艺要求）。
由表3和图2可见： a.当表面调整液浓度为2.8 g/L时，磷化膜虽然致 密，但有些偏薄，板材边角处发黄。 b.当表面调整浓度为3.2、3.5 g/L时，磷化膜结 晶颗粒大小适中，膜层均匀、致密。
10 汽 车 工 艺 与 材 料 AT&M
2011年第3期
AT & M
AT & M 视 界
FIELD
OF
早期汽车涂装使用的表面调整剂（简称表调剂） 大多数为粉体表调剂，槽液老化周期短，增加了污水
8 汽 车 工 艺 与 材 料 AT&M
处理负荷。目前，日本帕卡濑精公司研究、生产的 PL-X液体表面调整剂老化周期长，磷化成膜更加均 匀、致密。PL-X表面调整剂为乳白色粘稠状液体， 是一种适用于钢铁、锌及锌合金、铝合金等的表面调 整剂。
乳状液的表面调整剂在重力作用下会发生沉降。 因此，原则上希望表面调整液在使用过程中被始终不 停地循环搅拌，以免表面调整剂中的Zn2+（PL-X液 体表面调整剂的主要成分为磷酸锌铁）沉降，降低表 面调整能力。但在实际生产中发现，当表面调整槽循 环搅拌时，有时会造成工件局部磷化质量下降，如车 身内表面磷化膜完好，外表面却出现泛黄现象。原因 是悬浮在车身外表面的Zn2+因槽液循环而被稀释，出 槽后又受到大压力的喷淋，使得车身外表面附着的 Zn2+不足，造成磷化膜较薄甚至不完整；当表面调整 槽循环压力不足或不进行循环搅拌时，会出现因表 面调整剂沉降而导致表面调整液上层Zn2+含量低，进 而影响磷化膜的致密程度，而且在一定程度上造成表 面调整剂的浪费。因此，为了获得更好的表面调整效 果，可以增加1个滴加搅拌槽，采用滴加方式，将表 调剂加入搅拌槽中，加水稀释后再打到主槽，从而提 高槽液的循环效率。 参考文献： ［1］谭旭祥，王凤平.表面调整剂在常温磷化中的作用 ［J］.应用化工，2006，9（7）：45-48. ［2］袁永壮.磷化前的表面调整工艺［J］.腐蚀与防护， 2006，11（4）：677-683. ［3］叶法军，李承樵.表调对汽车涂装磷化成膜的影响 ［J］.材料保护，2006，39（11）：62-64. ［4］胡美芳，丁映春.新型液体表面调整剂应用试验［J］.轻
表面调整对汽车涂装磷化成膜影响的研究
表面调整对汽车涂装磷化成膜影响的研究汽车涂装磷化成膜是保护汽车表面不受环境污染影响的一种重要手段。
表面调整是施加磷化成膜之前的一道重要工序，对于汽车涂装磷化成膜的质量具有深远的影响。
本文旨在从实验研究的角度分析表面调整对汽车涂装磷化成膜的影响，为涂装企业提供一种客观、科学的标准。
首先，要了解表面调整对磷化成膜的影响，必须充分了解汽车涂装表面调整的基础理论知识。
表面调整是表面结晶结构的优化，以最大程度地改善表面性能，促进磷化成膜的附着力的过程。
其次，实验研究表明，表面调整对汽车涂装磷化成膜的影响主要体现在以下两个方面：1）表面调整可以明显改善表面的几何形状，改善表面的光滑度，减少孔壁的粗糙度，这样可以有效降低表面的体积电阻率；2）表面调整可以改善表面强度和耐磨性，这样可以提高表面的耐腐蚀性和抗污染性。
最后，结合以上理论以及实验研究结果，表面调整对汽车涂装磷化成膜的影响有以下几点：1）可以改善表面的光滑度和强度，提高表面耐腐蚀性和抗污染性；2）可以改善表面的结构，增加表面磷化成膜附着力；3）可以减少表面体积电阻率，这样可以使磷化成膜更容易应用。
综上所述，表面调整是汽车涂装磷化成膜质量的重要环节，对汽车涂装磷化成膜的影响不容忽视。
从实验研究结果来看，表面调整可以改善表面的几何形状、强度和光滑度，提高表面的耐腐蚀性和抗污染性，改善表面结构，减少表面电阻率，以此提升磷化成膜质量。
因此，涂装企业应该把表面调整放在重要位置，加强表面调整工序的管理，不断改善表面调整技术，才能获得满意的汽车涂装磷化成膜效果。
总之，表面调整对汽车涂装磷化成膜的影响十分重要，不能忽视或忽略。
涂装企业应该加强表面调整的管理，对表面调整工序把关，以确保汽车涂装磷化成膜的安全性、可靠性和质量。
表调剂的作用及原理
表调剂的作用及原理国外研究者采用扫描电子显微镜(SEM)研究了磷化膜的形成过程，发现磷化分两步进行。
首先是在表面活性点上形成磷酸盐的晶核，然后是晶核的继续生长。
磷化之前，表面用稀盐酸处理后，发现活性点数目增加。
活性点的多少，直接影响磷化膜的质量。
最早发现含钛的磷酸盐溶液具有表面活化作用。
用胶体Ti处理后，由于Ti在表面上的吸附，增加了表面活化点，可以控制磷化膜的晶粒大小和性能。
胶态存在的磷酸钛盐悬浮在水溶液中便具有活化作用。
用俄歇电子能谱(AES)研究发现，用胶Ti处理的表面上，有钛吸附的地方，才有磷化膜形成，而未处理的表面则无磷化膜生成的痕迹。
磷化膜的好坏，取决于金属表面的活化状态。
含钛表面调整液中Ti胶体粒子比水溶性Ti 的化合物具有更强的活化作用，其他成分如表面活性剂也具有活化作用。
国内研究者用扫描电镜观察发现，磷化过程由浸蚀期、非晶态沉积期和形核成长期组成。
在浸蚀期内，制件表面不同铁元素晶粒受侵蚀程度不同，这种侵蚀的不均匀性是由晶粒位向不同造成的。
当制件表面被碳污染或存在碳的偏析时，其降低了对胶体Ti的吸附量，减少了磷化膜的成核点。
有研究指出，表调剂（表面调整剂）的结晶成分是胶体磷酸氧钛四钠吸附在金属表面的Ti4 +(结晶原点)越多，覆盖率就越高。
用SEM观察，胶体钛主要附着在腐蚀造成的晶间裂纹附近，表面调整时间为50s时形成网状结构，大量的结晶原点形成网状结晶核。
正常情况下，带负电的磷酸钛胶体水解产生具有高活性的Ti(OH)4，以物理吸附的方式附着在工件表面。
晶核的数量决定了磷化膜的细化程度，而高的覆盖率会使磷化膜更加细致紧密且连续，并且膜重也会降低。
通过试验得知，高钛的磷化膜灰色、均匀、致密，低钛的磷化膜稀疏、发黄。
用含少量钛盐且有缓冲作用的弱碱性溶液进行敏化处理，由于大量网状结晶核的形成，可明显提高磷化膜的细密度、附着力和耐蚀性。
根据外延生长的规律，磷酸盐晶体必须以外延形式生长，所以要尽可能地产生磷酸盐微晶，以同样大小，均匀地分布在金属表面，细密地堆积；另外，这样有规律、重复的外延取向晶核的形成、生长及生长延迟的机理确保了底材形成初级磷化层和随后的晶体沉积，同时也形成了一个有恰当附着力的细粒，大小大致相同的晶体结构的膜。
磷化前为什么要先进行表调
1.克服粗化效应
表面调整可克服强酸强碱处理后的粗化效应。
一般来说，强碱性溶液通常具有使磷化膜晶体变粗的效应。
金属工件采用强碱除油后，由于一些碱的水洗性差，如氢氧化钠、硅酸钠等，常使金属表面部分活性晶核覆盖上一层氢氧化物或氧化物薄膜，导致金属表面的晶核数量和反应的自由能降低，因而使得磷化膜粗糙、多孔，成膜也不完全。
所以，金属工件经强碱性除油剂除油后，应进行表面调整。
而金属工件经过酸洗除锈后，由于酸腐蚀的原因，金属会产生粗糙的表面，这虽然使金属的有效表面积增加，这可能也是酸洗后造成磷化膜重量提高的部分原因，但也使得金属表面的活性点减少，因而也会产生粗糙的磷化膜。
金属工件经过表面调整后，可使金属工件表面活性与不活性点均一化，消除金属工件经强碱除油或强酸除锈所引起的腐蚀不均等缺陷，进而克服强酸、强碱处理后带来的粗化效应。
2.加快磷化速度
表面调整加快了磷化反应的速度，降低了磷化处理的温度，并且由于表面调整增加了金属表面的活性点，提供了，磷化膜生长的晶核，使得金属表面与磷化液接触时，立即开始着膜，大大加速了磷化膜的初期成膜速度，进而缩短了磷化时间。
据有关资料介绍，工件经过表面调整可缩短磷化时间1／2左右，此外，表面调整还可使磷化温度降低，减少能耗，改善冬季磷化环境，是低温和室温磷化不可缺少的条件。
3.细化磷化膜晶粒
表面调整细化了磷化膜晶粒，改善了磷化膜外观，金属工件经表面调整后，金属表面的活性点与磷化剂接触所形成的结晶核极细，据有关资料介绍，可将磷化膜结晶大小由40um降至20um以下，既防止了大晶核的形成，也防止了形成磷酸铁蓝膜，所生成的磷化膜结晶细密，改善了磷化膜外观，增强了磷化膜与金属表面的结合牢度，提高了磷化膜的耐蚀性。
表面调整的作用及影响因素
表面调整的作用及影响因素深圳雷邦磷化液工程部编辑摘要：表面调整简称表调，是在含有表调剂的溶液中进行活化处理的过程。
一、表调作用1.提高磷化质量可以消除碱性脱脂、酸性除锈等造成工件表面的不均匀性，激活工件表面的活性，并形成大量极细的结晶核，提高成膜性;使磷化晶核细化(结晶由30μm降到10μm,膜层均匀致密，膜厚减薄，防止产生磷酸铁蓝膜，改善涂层附着力;还能大大提高磷化膜的防护性、耐磨性和初期的磨合性。
2.优化磷化条件能使磷化时间缩短1/2，降低磷化温度。
3.改善材质与磷化的适应性低合金铸铁件含有大量呈星状石墨，这些分散的组织在磷化反应时成为众多的阴极区，虽然有利于磷化反应的进行，但磷化膜不均匀，致密性差。
经表调处理，磷化效果好、4.降低磷化成本主要是减少了磷化材料消耗和沉渣。
表调作用与磷化温度密切相关，即磷化温度越低，表调作用越明显，磷化效果越好;反之，在高温条件下磷化，表调与不表调，其磷化膜的耐蚀性无区别。
二、影响表调的因素除表调剂质量优劣外，下列因素也会影响表调效果。
1.基材硅、锰元素含量的高低对硅锰钢板的表调效果产生不同的影响。
硅含量高，会加速碳析出，对表调不利。
锰含量高可抑制碳析出，对表调有利。
2.水质硬度高硬度的水质极易造成胶体钦凝聚沉降，一旦沉降后即使搅拌也无法恢复表调功能。
如用自来水配制胶钦表调剂的pH值过高(>10)建议水的硬度控制在20～100dH,硬度高的表调液(>130dH ) ,磷化膜稀疏。
但太软的水也不能使用，会降低表调液的活性。
如果表调液中加入软水剂(如0.2%～0.5%三聚磷酸钠但切勿过量或平常添加)，允许用自来水配制。
3.使用方法使用方法不同，表调效果也不同。
通常认为碱性表调剂单独配制使用效果最佳;二次表调好于一次表调，即经过预表调和表调两道工序，可增加工件表面的活性，提高磷化质量。
而那种“二合一”表调方法不够理想(即将表调剂加人到脱脂液中)，其原因如下。
磷化剂磷化膜质量的评价之一磷化膜的存在、厚度与膜重
磷化剂磷化膜质量的评价之一:磷化膜的存在、厚度与膜重磷化膜存在的检测方法：可将磷化试样放入5％的氢氧化钠溶液中，加热到80℃～90℃，溶解。
将溶液过滤，取25mL的滤液，再用硝酸(1+1)酸化后，加入10mL钼酸铵和5g硝酸铵。
如果溶液产生黄色沉淀，说明磷化膜存在。
因磷化膜在各种外界作用下(化学腐蚀或机械冷变形加工)都必须能够保护基体金属，这与磷化膜的厚度有关，是磷化膜保护基体金属的一个重要指标。
目前选择磷化液的一个主要依据也是磷化液能沉积磷化膜的厚度。
磷化膜的厚度通常为1um～50um，因此用微米作单位表示厚度是合理的，但实际上用每单位面积磷化膜的质量来表示更方便些。
磷化膜在单位面积的质量通常为“膜重”。
通常用每平方米克表示。
铁盐磷化膜，膜重0.1g／m2～1.5g／m2做零件库存短期防蚀用。
锌盐磷化膜，膜重1g／m2～5g／m2做零件库存短期防蚀用。
锌盐或锰盐磷化膜，膜重为7.5g ／m2，最好大于10g／m2做零件库存长期封存防蚀用。
锌盐、铁盐或锰盐磷化膜，膜重为7.5g/m2，最好大于10g／m2涂油、脂或蜡后做螺栓、螺母紧固件的长期库存或运输途中防蚀用。
若采用Zn—Ca型磷化膜，则膜重应大于5g ／m2。
锌盐或Zn-Ca型磷化膜，膜重最好为1g／m2～5g／m2。
涂漆后做车身、冷冻机机壳、洗衣机机壳防蚀用。
磷化膜的厚度与磷化膜的膜重有一定的关系。
Guy Lorin根据磷酸锌盐的比重和磷化膜的结构推算，认为磷化膜膜厚换算为单位膜重1um厚度相当于2g／m2～3g／m2膜重；通过实际测量比较，结果证明大多数工业磷化膜的膜重膜厚比在1.5～3.5范围内，对于轻量级和中量级的磷化膜来说，1um膜厚相当于1.5g／m2～2g／m2膜重。
磷化膜的厚度一般采用磁性测厚仪测定，按国际标准规定的方法。
本文由营口康如科技有限公司整理。
表面调整
表面调整
表调是对需要磷化处理的金属表面，在磷化之前用一种特殊的溶液进行处理，通过表调的作用改变金属表面的微观状态，以加速磷化，促使磷化过程中形成结晶细小，均匀，致密的磷化盐皮膜。
表调对磷化有很大的影响，尤其是对表面状态不良的工件以及低温低浓度的磷化更具有重要的影响，主要作用有：消除表面粗化的效应，提高表面活性的均一化。
车身钣金的表面经过强碱脱脂会产生腐蚀不均，表面粗化的效应。
有研究表明，在冷轧钢板的表面存在一层厚度为（50~150）×10m的FeO和FeO的完整的氧化层。
磷化膜的结晶就在此基础上生成得到完整致密的化成皮膜。
经过强碱清洗以后，由于钢板表面上的活性点转变成氧化物或氢氧化物，是构成化成皮膜的结晶核减少，这样促使生成的化成皮膜稀疏，结晶粗大。
而表调可以消除这一缺陷，使表面的活性点与非活性点以及表面的酸碱度均一化。
现代中低温磷化广泛采用表调技术，表调剂大致有三类：
1 酸性表调剂由草酸、柠檬酸、酒石酸等有机酸组成。
可以除去零件表面的氧化膜、焊剂、残留油膜，是钢铁焊件专用的表调剂。
2 表面活性剂由肥皂或十二烷基磺酸盐等组成。
起润湿并降低表面张力的作用，能使磷化膜均匀。
3 金属盐表调剂一般是Ti、Mn或稀土磷酸盐组成。
胶体磷酸肽是目前应用最广的低温磷化表调剂。
金属盐表调剂为低温磷化提供了外动力。
目前低温或常温磷化均采用金属盐表调剂。
常见磷化和喷塑质量问题及解决方法
②光泽偏高；③光泽上下波动；
④光泽突然降低。
①检查烘烤温度是否偏高，或烘烤时间是否偏长，向粉厂咨询烘烤条件，另可检查粉末的含水率和喷房的温度；
②核定烘烤温度和时间，可与①对照，检查光泽、工件厚度及烘烤条件；③是否直接燃气炉，检查是否有混粉及喷涂环境温度变化。检查烘道及烘箱温度是否稳定；
④检查温度是否失控，检查空压系统、油水分离器工作是否正常，检查是否混入其他粉。
④检查并更换；
⑤联系设备供应商，检查并更换；
⑥检修悬挂链，使之匀速；
⑦检查流化情况，并检修多孔板。
问题点
主要原因
解决措施
7）砂粒
①均匀密集出现；
②呈突起的圆形，数量不多；
③少量砂粒，大小不一；
④工件表面有杂质，有时呈放射状或细长型；
⑤少量黑色颗粒。
①测定膜厚是否符合工艺要求；
②检查粉末质量，是否存在胶化粒子，另检查磷化后工件表面是否干净无杂质；
③粉末带电性差，边缘上粉少；
④粉末熔融粘度太低；
⑤粉末的胶化时间太长。
①喷涂前修理工件边角，使成圆弧形：
②适当提高固化温度（须注意粉末的耐温性是否良好）；
③增加电压，缩短喷枪与工件的距离或适当延长对边缘的喷涂时间；
④粉末厂必须修正配方；
⑤粉末厂必须修正配方。
4.静置磷化槽液，并翻槽
5.加强酸洗并充分水洗
6.停加氧化剂，调整酸的比值
5
磷化膜发花
磷化膜不均匀，有明显流挂痕迹
1.除油不干净
2.表调剂效果不佳或已失效
3.磷化槽液喷淋不均匀
4.工件表面钝化
5.磷化温度低
1.强脱脂或更换脱脂剂
2.更换或补充表调剂
3.检查并调整喷嘴
液体表调磷化膜分析
液体表调磷化膜厚度分析磷化膜是车身良好漆面质量的基础，不仅可以降低基材表面的粗糙度，还能提高钢铁的耐腐蚀性和电泳涂层的附着力。
在磷化涂装前处理工艺中，表调是磷化的前工序，为磷化反应提供结晶的活性位点。
优质的表调工艺不仅可以缩短磷化成膜的反应时间，还有助于形成细密均匀的磷化结晶。
车身基材表面活性位点分布对磷化成膜影响的原理如图1所示。
当活性位点在基材表面分布密集时，单个磷化晶体生长空间较小，容易相互连接形成磷化膜，随后磷化晶体的生长被相互抑制，磷化结晶细密､皮膜质量轻，是理想的磷化状态;而当活性位点在基材表面分布稀疏时，单个磷化晶体生长的空间较大，生成的磷化结晶粗厚､稀疏，是不理想的磷化状态。
本文通过对一次磷化结晶粗厚的原因进行调查解析，进一步研究了涂装生产现场表调液的变化过程及其对磷化结晶的影响。
图1 表调活性位点分布对磷化结晶的影响原理1. 背景介绍某汽车涂装车间前处理出现磷化结晶粗厚缺陷（如图2所示）。
车身磷化膜结晶尺寸和皮膜质量分析结果如表1所示。
图2 冷轧板和镀锌板磷化膜的SEM照片表1 磷化膜结晶尺寸和皮膜质量分析结果由表1可以看出，磷化结晶尺寸和皮膜质量均超出管理基准，需要进行调查解析。
该涂装车间采用液体表调配套磷化前处理，前处理工艺流程为：预水洗（浸洗）→预脱脂（喷淋）→脱脂（浸洗）→水洗1（浸洗）→水洗2（喷淋）→表调（浸洗）→磷化（浸洗）→水洗3（浸洗）→水洗4（喷淋）→循环纯水洗（浸洗）→新鲜纯水洗（喷淋）。
2. 调查解析为了确定磷化膜结晶异常的影响因素，调查了现场表调液和磷化液的工艺参数，并对表调液和磷化液进行了交叉配套试验。
2.1主要原料前处理线的表调液､磷化液由帕卡濑精有限公司配置，前处理线用的纯水由生产现场自制;冷轧钢板和镀锌钢板采用车身板材，由武汉钢铁公司提供;分析用的0.1mol/L的NaOH溶液､0.1mol/L的EDTA（乙二胺四乙酸）溶液､pH=5.5的缓冲溶液､15%的HCl溶液､酚酞指示剂､二甲酚橙指示剂､溴酚蓝指示剂和氨基磺酸均由帕卡濑精有限公司提供。
表面调整对汽车涂装磷化成膜影响的研究
表面调整对汽车涂装磷化成膜影响的研究汽车涂装磷化成膜，是汽车表面保护的关键技术之一，其能够增强汽车表面的耐腐蚀性、美观性和耐磨性。
对汽车涂装磷化成膜的表面调整可影响其功能性和经久性，因此，研究表面调整对汽车涂装磷化成膜影响具有重要意义。
首先，汽车涂装磷化成膜是由碳和氮主体组成的，具有良好的抗氧化特性和耐磨性。
表面调整可增强这些特性，使汽车涂装磷化成膜更为耐用。
表面调整的方式有很多，包括抛光、研磨、拉丝、碰角化姿态调整、改性剂添加、化学氧化等。
这些方法可以有效改善表面质量，提高磷化成膜的耐氧能力。
其次，表面调整可以促进磷化成膜施工成功率，从而提高施工质量和效率。
通常，在对表面进行调整后，会形成良好的表面活性基团，从而增强涂装磷化成膜的附着力，节约施工时间和成本。
表面调整还可以改善磷化成膜的耐候性，同时防止汽车表面受到潮湿环境的侵蚀和腐蚀，保护汽车表面的涂层合理布局。
再者，表面调整对于汽车涂装的气味也有很大的影响，可以有效改善汽车涂装的气味，提高客户的使用体验。
表面调整可以通过引入一定的抑菌剂减少涂装作业时产生的有害气体，并能有效降低汽车涂装的毒性，安全可靠。
最后，表面调整也是一项可行的节能方案，因为它可以改善涂装质量，延长汽车涂装磷化膜的使用寿命，减少重复涂装操作，避免涂装材料浪费，同时也可以减少汽车涂装时产生的有害气体及污染物的排放，无疑节省了成本的同时也减少了对环境的污染，有助于实现节能减排。
综上所述，表面调整对汽车涂装磷化成膜影响极大，能够提高涂装质量和效率，使汽车涂装更加耐用，改善涂装环境气味，改善磷化成膜的耐候性，减少汽车涂装时产生的有害气体及污染物的排放，从而节约成本并有效减少对环境的污染。
未来，值得深入探究表面调整对汽车涂装磷化成膜的影响，从而为汽车涂装技术的发展提供有益的建议。
表面调整及磷化液的性能及作用
表面调整及磷化液的性能及作用1、表面调整对磷化起什么作用4①克服粗化效应②提高磷化速度③细化晶粒④改善磷化膜外观⑤提高涂膜性能2、表面调整剂有几类？①碱性表面调整剂（胶体肽盐）②酸性表调剂。
⑤烷基磺酸盐表面调整剂。
3、影响碱性表调剂使用性能的主要因素1. 使用方法2.ph值3.温度＜35C4.搅拌循环搅拌。
4、表调剂的补加和更新1. 钛盐表调剂在补加时缓慢均匀加入槽中，有条件有单位最好将粉末表调先本制成浆状，再用泵按消耗定额定期补加，同时溢出定量旧槽液。
2. 按处理工件表面积计算表调消耗量，一周后整槽更换表调剂。
第四章磷化4、磷化膜作为涂装的底层起什么作用？①提供工序间保护，以免引起二次生锈②提高整个涂层耐腐蚀性。
③增加涂层与基材的附着力。
④防止漆膜与基材发生化学反应。
⑤提高涂装产品的装饰性能和使用寿命。
2、磷化材料按磷化膜化学成分锌系；锌钙系；锌铁系；铁系；锰系；锌锰系；3、按磷化膜外观分类彩膜；灰膜；黑灰膜；黑膜4、按促进剂分类型分类外加促进剂型；内含促进剂型5、简述磷化膜形成过程的步骤①酸浸蚀②促进剂（氧化剂）加速③磷酸的多级电离最终为PO43-④磷酸盐沉淀结晶堆积成磷化膜6磷化膜的特性①多孔性②抗蚀性③与金属基本结合力佳④与涂膜有良好的结合力⑤绝缘性7、磷化膜的膜重与膜厚的核算关系磷化膜厚度（um）和单位面积膜层质量（g/m'）的核算关系表膜厚（um单位面积膜层质量（g/m'）1 1~23 3~65 5~1510 10~3015 15 —458、如何评价磷化膜的外观轻微的水迹、擦油、挂灰现象.由于热处理焊接及加工等表面状态不同，造成磷化膜颜色不均匀和结晶不均，焊缝、气孔、和夹渣处无磷化膜为允许缺陷。
磷化膜出现泛黄生锈，膜层疏松，磷化露底局部无膜，严重挂灰等现象均为不允许缺陷。
9、什么叫磷化液的游离酸度、总酸度？游离酸度：为溶液中磷酸一级电离出来的氢离子浓度反映，游离酸度的量表示磷化液中游离磷酸的浓度。
表面调整剂对磷化成膜影响的研究
表面调整剂对磷化成膜影响的研究赵 丹（合肥昌河汽车有限责任公司，合肥 230022）摘要：结合实验与生产实际探讨了汽车涂装生产线表面调整剂的温度、pH值、浓度、表面调整时间等因素对磷化成膜效果的影响，得出表面调整的最佳工艺条件，提高了整车涂装质量。
关键词：汽车涂装；表面调整剂；磷化膜；SEM中图分类号：U472 文献标志码：A 文章编号：1727-3080（2010）04-0229-06引言汽车在正式涂装前都要进行表面处理，该过程包括：脱脂→表面调整→磷化→电泳[1]等工序。
磷化是常用的金属表面处理技术，在磷化处理前，一般需要对金属表面进行酸洗除锈和碱洗除油。
金属进行酸洗或碱洗以后，表面受到侵蚀，在钢铁表面形成表面缺陷，从而导致金属磷化后形成的膜层结晶粗大，抗蚀性差。
为了消除前处理过程中形成的表面缺陷需要对钢铁进行表面调整。
所谓表面调整就是指采用磷化表面调整剂使需要磷化的金属表面改变微观状态(活化)，加速磷化过程，降低磷化液温度，促使在随后进行的磷化反应中形成结晶细小、均匀、致密的磷化膜。
表面调整是磷化处理前一道非常重要的工序，表面调整的好坏直接影响磷化膜与阴极电泳底漆的配套性，进而影响整车的涂装质量。
据George Gorecki[2]报道，磷化膜的好坏，取决于金属表面的活化状态。
戚一群[3]采用扫描电子显微镜(SEM)研究了磷化膜的形成过程，认为磷化膜首先是在表面活性点上形成磷酸盐的晶核，然后 是晶核的继续生长。
活性点的多少直接影响磷化膜的质量。
使用表面调整剂，会在钢板表面形成均匀的吸附层，在开始磷化时，该极薄的吸附层就是一层分布均匀、数量众多的磷酸盐结晶晶核，因而能促进结晶均匀、快速形成，限制了大晶体的生长，结果就促使了磷化膜的结晶细化和致密化，提高了成膜性，缩短了磷化时间，降低膜厚，同时也能消除钢板表面状态的差异对磷化质量的影响。
目前，涂装生产线上所使用的表面调整剂早期多数以粉体为主[4]，槽液老化周期短，污水处理负荷重。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
磷化膜单位面积膜层质量测定方法按GB／T 9792—2003《金属材料上的转化膜单位面积膜质量的测定重量法》规定进行，该标准系等效采用国际标准ISO3892—2000而制定的。
其测定原理为具有磷化膜的干燥试片，在分析天平上称量后，在适当的溶液中褪除上述磷化膜，然后清洗、干燥、称重，以退膜前后的质量差计算单位面积上膜层质量，单位为g／m2。
测试方法为：取有磷化膜的干燥试片(总表面积为A)，用精度为0.1mg的分析天平称量记录质量m1(g)；然后将试片浸到相应的退膜液中，按规定操作条件进行退膜，退膜后的试片用清洁的流动水冲洗，再用蒸馏水清洗，迅速多次干燥，称量，直至恒重，记录质量m2(g)。
单位面积上的膜层质量mA，按下式计算：
mA=100(m1一m2)／A
式中mA——单位面积上的膜层质量(g／m2)；
M1——有磷化膜时试片的质量(g)；
M2——退除磷化膜后试片的质量(g)；
A——试片总表面积(dm2)。
磷化膜P比物理意义：代表磷化膜中P组分所占的比率，该值与磷化液的Zn2+含量、材质、磷化方式等因素有关。
磷化膜P比可用下式表示：
P比=P／(P+H)式中
P——Zn2 Fe(PO4)2•4H2O的(100)晶面，d(晶面间距)=88.4nm时的x射线衍射强度；
H——Zn3(PO4)2•4H20的(0／20)晶面，d=90.4nm时的x射线衍射强度。
因此，P比=P／(P+H)已不是磷化膜Zn2M(PO4)2·4H2O的含量的直接指示，而是作为特定条件下产生的x射线衍射强度比。
但习惯还是作为磷化膜中两种不同物质的比。
P比高的磷化膜的耐蚀性、抗石击及磷化膜附着力均好。
目前常用的转化膜孔隙率测定方法有两种：铁氰盐溶液试验法和电化学测定法。
GMR铁氰盐溶液测定孔隙率方法是G.D.Cheever为了测定不经涂装试片的孔隙率而研制的一种方法。
它与盐雾试验法所得结果一致，是一种快速给出定性结果的测定方法。
该法测定要点如下：将质量分数分别为4％的NaCl、3％的K3Fe(CN)6及表面活性剂(如质量分数为0.1％的全氟代辛酸铵)溶解在蒸馏水中，将溶液保存在褐色瓶中，经24h后过滤，将此液保存4个月后即可使用。
将分析的滤纸浸入上述溶液中，然后提出滤纸，并把多余的滤液滴尽、晾干，这样就制得了铁氰法(Ferrotest)滤纸。
当进行测定时，可将此试纸覆盖在待试验的磷化膜表面上，经过1min后，将试纸拿下来仔细观察在试纸上表示有孔部分的蓝色斑点生成情况。
其判别法以优、良、劣三级来表示。
它与烟雾试验相对应：“优”表示磷化膜经过烟雾试验后切割部分剥离宽在3mm以下，“良”表示在4~6mm之间，“劣”表示在6mn，以上。
电化学测定方法为定量测定法，在理论研究中经常用到。
磷化表面调整的处理方法是采用磷化表面调整剂使需要磷化的金属表面改变微观状态，促使磷化过程中形成结晶细小的、均匀、致密的磷化膜。
磷化前零件的表面处理对磷化膜质量影响极大，尤其是酸洗或高温强碱清洗对薄层磷化影响最明显。
研究结果表明，冷轧钢板表面存在着一层厚
度为10A～50A的四氧化三铁和三氧化二铁的完整氧化层，磷酸盐结晶就在此基础上生成，得到完整致密的磷化膜。
如果经过酸洗，则三氧化二铁氧化层过于减薄且不完整，所以很难得到良好均匀的磷化膜，还因为酸洗表面亡生析碳，也影响磷化膜的形成。
对于高温或强碱清洗，由于钢板表面上的活性点转变成氧化物或氢氧化物，构成磷化膜的结晶晶核减少，因而促使生成稀疏粗大的结晶，影响磷化质量，尤其是低温薄层磷化及低锌系磷化液磷化对预处理特别敏感，不进行表面调整处理，就难以形成优良的磷化膜。
为了克服表面预处理带来的种种不利影响，常常在磷化前一步加入一些有机的或无机的化合物，进行表面调整，这些表面调整剂可以是可溶性的，也可以是用搅拌的方法使之悬浮分散于水中的物质，它是能够改变金属表面状态、加速磷化过程、降低磷化液温度、促使形成结晶细微致密的磷化膜的复合化学材料。
这就是金属表调剂的基本功能。
表面调整剂应用在磷化前表面调整工序，以微粒形式吸附在金属表面，成为一层分布均匀、数量较多的磷化结晶的晶核。
由于金属表面的晶核数量多，在结晶成长过程中，晶体之间能很快互相连接，限制了晶体继续生长，因而使得磷化膜结晶细密均匀。
酸性表面调整和碱性表面调整只适用于金属工件经过酸洗除锈后的表面处理，锰盐表面调整只适合于锰系磷化液处理，钛盐表面调整应用较广，金属工件经强碱除油或强酸除锈后都可以用钛盐来进行表面处理，钛盐表面调整适用于锌系或锌钙系磷化处理，而机械法表面调整几乎适合于所有的磷化处理。
表面调整的应用显然十分明显，但并不是所有的磷化都必须表面调整，一般来说，碱金属(铁系)磷化可不使用表面调整。
表面调整通常是在金属件经过了强碱除油或强酸除锈、有色金属磷化、大批量处理工件等场合使用。
除了机械法和草酸表面调整后需进行水洗再进入磷化工序外，大多数表面调整后不需水洗而可直接进入磷化工序进行磷化。
表面调整可采用浸渍或喷淋的方法进行，采用浸渍方式时要对表面调整剂进行搅拌或放人工件后要上下多抖动几次以达到搅拌目的，采用喷淋方式时，要提前打开喷淋泵进行循环搅拌。
表面调整一般在常温下进行，不必加温，处理时间一般在1min左右，但用钛盐进行表面调整时，一定要控制表面调整槽液的pH值在7.5～l0之内，最好在8～9之间，pH值过低或过高都会使钛盐表面调整失去作用，甚至会起到反作用。
在生产实践中，人们常常把表面调整作为一道独立的工序，但也有将钛盐表面调整剂加入除油剂中配制成“二合一”使用的，但除油剂的碱性不能太高，必须是弱碱性或中性的，否则表面调整不起作用，还有直接将表面调整加入到磷化液中使用的，虽能收到一些效果，但也会给工作带来很多麻烦，例如磷化剂中任何一种表面调整成分的加入都会给磷化槽液的分析和维护带来麻烦，或是造成磷化液稳定性降低，或是大大提高了磷化成本。
金属工件在磷化前经过表面调整，可以有以下几个方面的作用：
1.克服粗化效应
表面调整可克服强酸强碱处理后的粗化效应。
一般来说，强碱性溶液通常具有使磷化膜晶体变粗的效应。
金属工件采用强碱除油后，由于一些碱的水洗性差，如氢氧化钠、硅酸钠等，常使金属表面部分活性晶核覆盖上一层氢氧化物或氧化物薄膜，导致金属表面的晶核数量和反应的自由能降低，因而使得磷化膜粗糙、多孔，成膜也不完全。
所以，金属工件经强碱性除油剂除油后，应进行表面调整。
而金属工件经过酸洗除锈后，由于酸腐蚀的原因，金属会产生粗糙的表面，这虽然使金属的有效表面积增加，这可能也是酸洗后造成磷化膜重量提高的部分原因，但也使得金属表面的活性点减少，因而也会产生粗糙的磷化膜。
金属工件经过表面调整后，可使金属工件表面活性与不活性点均一化，消除金属工件经强碱除油或强酸除锈所引起的腐蚀不均等缺陷，进而克服强酸、强碱处理后带来的粗化效应。
2.加快磷化速度
表面调整加快了磷化反应的速度，降低了磷化处理的温度，并且由于表面调整增加了金属表面的活性点，提供了，磷化膜生长的晶核，使得金属表面与磷化液接触时，立即开始着膜，大大加速了磷化膜的初期成膜速度，进而缩短了磷化时间。
据有关资料介绍，工件经过表面调整可缩短磷化时间1／2左右，此外，表面调整还可使磷化温度降低，减少能耗，改善冬季磷化环境，是低温和室温磷化不可缺少的条件。
3.细化磷化膜晶粒
表面调整细化了磷化膜晶粒，改善了磷化膜外观，金属工件经表面调整后，金属表面的活性点与磷化剂接触所形成的结晶核极细，据有关资料介绍，可将磷化膜结晶大小由40um降至20um以下，既防止了大晶核的形成，也防止了形成磷酸铁蓝膜，所生成的磷化膜结晶细密，改善了磷化膜外观，增强了磷化膜与金属表面的结合牢度，提高了磷化膜的耐蚀性。
能使金属表面晶核数量和自由能增加，从而得到均匀、致密的磷化膜的过程叫做表面调整，简称为表调。
所用的药剂叫做表面调整剂，简称为表调剂。
表面调整是金属在磷化前的预处理，表面调整的目的在于使金属表面与磷化液接触前就形成大量的极细晶核，当金属表面与磷化液接触时，立即开始上膜，这不仅加快了磷化速度，而且阻止了大结晶的生成，防止在金属表面生成粗糙多孔的磷化膜，转而促进形成薄而致密的磷化膜。
磷化是一种在金属表面进行的化学反应，其反应特性要求在一特定的条件下进行。
这种反应首先是在金属表面活性点上形成磷酸盐晶核，然后才在晶核上继续生长壮大，直至形成致密的磷化膜。
因此，金属表面晶核的多少、自由能的大小决定着磷化膜的质量，特别是当金属经过酸洗除锈、强碱除油等前处理后，金属的表面性能遭到破坏，要想获得满意的磷化效果，这就更需要对金属表面进行调整。