磷化液中的各组成的作用及影响

磷化液中的各组成的作用及影响

4.1 pH值的影响

成膜金属离子浓度越低，所要求的溶液的pH值越大，反之，随着成膜离子浓度的提高，可适当降低溶液的pH值。

4.2 游离酸度的影响

游离酸度指磷化液中游离磷酸的含量。酸度太低不利于金属基体的溶解，因此也就不能成膜。但如果酸度太高则大大提高了磷化膜的溶解速度，也不利于成膜，甚至根本不会上膜。

4.3 总酸度的影响

总酸度主要指磷酸盐、硝酸盐和游离酸的总和，反映磷化内动力的大小。总酸度高，磷化动力大，速度快，结晶细。但如果总酸度过高，则产生的沉渣多和粉末附着物多；如果过低，则磷化慢，结晶粗。

4.4 酸比值γ的影响

酸比值是磷化必须控制的重要参数。它是总酸度和游离酸度的比值，以及表示总酸度和游离酸度的相互关系。酸比小，则意味着游离酸度太高，反之，则意味着游离酸度低。酸比值随温度升高而变小，随温度降低而增大。一般常温下控制在20--25:1。

4.5 加速剂的影响

4.5.1 氧化性加速剂

氧化性加速剂有两个十分重要的作用。1）限制甚至停止氢气的释出。这个作用限于金属/溶液接口处，决定磷化膜沉积的速度，是磷化液具有良好性能所必须的条件。2）使溶液中某些元素（特别是还原性化合物）发生化学转化，如把二价铁离子氧化成三价铁，生成不溶性磷酸铁沉渣，从而控制磷化液中亚铁的含量。此外，还可以迅速氧化初生态氢，可大大减少金属发生氢脆的危险。

4.5.1.1 硝酸盐的影响

硝酸盐是常用的氧化剂，可直接加入到磷化液中。NO3-/PO43-比值越高，磷化膜形成越快。但过高会导致膜泛黄。单一使用NO3-会使磷化膜结晶粗大。

4.5.1.2 亚硝酸盐的影响

亚硝酸盐是常用的促进剂，常与NO3-配合使用，以亚硝酸钠的形式加入到磷化液中。但亚硝酸盐不稳定，易分解，用亚硝酸盐做促进剂的磷化液都采用双包装，使用时定量混合，并定期补加。含量过少，促进作用弱；含量过高，则沉渣过多，且形成的膜粗厚，易泛黄。一般含量在0.7-1克/升。

4.5.2 金属离子促进剂的影响

磷化剂中添加金属盐（一般为硝酸盐），如Cu2+、Ni2+、Mn2+等电位较正的金属盐，有利于晶核的形成和晶粒细化，加速常温磷化的进程。

4.5.2.1 铜离子影响

极少量的铜盐会大幅度提高磷化速度。工作液中含Cu2+在0.002-0.004%时，使磷化速度提高6倍以上。但铜离子的添加量一定要适度，否则铜膜会代替磷化膜，其性能下降。

4.5.2.2 镍离子的影响

Ni2+是最有效、最常用的磷化促进剂。它不仅能加速磷化，细化结晶，而且能提高膜的耐腐蚀性能。Ni2+含量不能过低，否则膜层薄；与铜盐不同的是，大量添加镍盐时，并无不良影响，但会增加成本。一般控制Ni2+含量在1.0-5.0克/升

磷化液的国际标准化学组成（总酸度）为液体状态：

Ａ．磷酸（约20%）＋磷酸二氢锌（约35%）＋硝酸锌（约35%）＋磷酸锌（无效成分约10%）

Ｂ．磷酸（约20%）＋磷酸二氢锌（约45%）＋硝酸锌（约35%）

【１磷酸二氢锌为白色结晶或黏稠状液体，溶于水和酸，水溶液呈酸性。为磷化皮膜剂的主要成分，用于钢铁的防腐蚀。２磷酸锌为无色斜方结晶或白色微晶粉末，溶于无机酸（盐酸、硫酸、硝酸、磷酸）；不溶于乙醇；水中几乎不溶，其溶解度随温度上升而减少。】