锌系磷化液配方成分分析、技术研发、磷化机理及工艺流程

锌系磷化液成分分析、配方研发、磷化机理及工艺流程导读：本文详细介绍了锌系磷化液的研究背景，理论基础，参考配方等，本文中的配方数据经过修改，如需更详细资料，可咨询我们的技术工程师。

锌系磷化液广泛应用于金属表面处理，禾川化学引进国外配方破译技术，专业从事金属表面脱漆剂成分分析、配方还原、研发外包服务，为金属表面处理相关企业提供一整套配方技术解决方案。

一、背景

磷化是金属材料防腐蚀的重要方法之一,其目的在于给基体金属提供防腐蚀保护、用于喷漆前打底、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。磷化是常用的前处理技术，原理上应属于化学转化膜处理。工程上应用主要是钢铁件表面磷化，但有色金属如铝、锌件也可应用磷化。

钢铁表面涂装前处理工艺指脱脂（除油）、除锈、表调、磷化。然而由于工件表面的状况不同，则生产工艺也有所不同，有的工艺中没有脱脂或没有除锈工序，有的工艺则没有表面调整工序，但磷化工序是绝对不可缺少的。

在涂装处理过程中，如果不清除油脂、氧化皮和锈层，不进行磷化处理，直接进行涂漆和静电喷涂，就会使钢铁表面的涂层产生脱落，失去了涂装的意义。

目前，国内外的金属加工业、薄板加工业、石油行业及汽车、自行车、高低压开关柜、防盗门、铁路等制造业普遍采用的是中、高温磷化，存在着操作不方便、能源和材料消耗大、调整频繁、成膜不均、成本高等问题。为解决以上问题，常温磷化已成为国际磷化行业的必然和研究课题。常温磷化不仅可以有效地降低能

源消耗，还可以解决操作不方便、材料消耗大、调整频繁、成膜不均、成本高等问题。

禾川化学技术团队具有丰富的分析研发经验，经过多年的技术积累，可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库，彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题，利用其八大服务优势，最终实现企业产品性能改进及新产品研发。

样品分析检测流程：样品确认—物理表征前处理—大型仪器分析—工程师解谱—分析结果验证—后续技术服务。有任何配方技术难题，可即刻联系禾川化学技术团队，我们将为企业提供一站式配方技术解决方案！

二、磷化机理

2.1磷化概念

磷化液的主要成分是磷酸二氢盐，如zn(h2po4)2以及适量的游离磷酸和加速剂等。加速剂主要起降低磷化温度和加快磷化速度的作用。作为化学加速剂用得最多的氧化剂如no3-、no2-、cio3-、h2o2等。磷化是金属与稀磷酸或酸性磷酸盐反应而形成磷酸盐保护膜的过程。

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），在表面沉积形成不溶于水的结晶型磷酸盐转化膜的过程，称之为磷化。

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，叫做金属的磷酸盐处理。磷化膜层为微孔结构，与基体结合牢固，具有良好的吸附性、润滑性、耐蚀性、不粘附熔融金属（sn、al、zn）性及较高的电绝缘性等。

2.2磷化液的分类

1）按磷化膜体系分类

按磷化成膜体系主要分为：锌系、锌钙系、锌锰系、锰系、铁系、非晶相铁系六大类。

锌系磷化槽液主体成分是：zn2+、h2po3-、no3-、h3po4、促进剂等。形成的磷化膜主体组成（钢铁件）：zn3(po4)2·4h2o 、zn2fe(po4)2·4h2o。磷化晶粒呈树枝状、针状、孔隙较多。广泛应用于涂漆前打底、防腐蚀和冷加工减摩润滑。

锌钙系磷化槽液主体成分是：zn2+、ca2+、no3-、h2po4-、h3po4以及其它添加物等。形成磷化膜的主体组成（钢铁件）：zn2ca(po4)2·4h2o、zn2fe(po4)2·4h2o、zn3(po4)2·4h2o。磷化晶粒呈紧密颗粒状（有时有大的针状晶粒），孔隙较少。应用于涂装前打底及防腐蚀。

锌锰系磷化槽液主体组成：zn2+、mn2+、no3-、h2po4-、h3po4以及其它一些添加物。磷化膜主体组成：zn2fe(po4)2·4h2o、zn3(po4)2·4h2o、(mn,fe)5h2(po4)4·4h2o，磷化晶粒呈颗粒-针状-树枝状混合晶型，孔隙较少。广泛用于漆前打底、防腐蚀及冷加工减摩润滑。

锰系磷化槽液主体组成：mn2+、no3-、h2po4、h3po4以及其它一些添加物。在钢铁件上形成磷化膜主体组成：(mn,fe)5h2(po4)4·4h2o。磷化膜厚度大、孔隙少，磷化晶粒呈密集颗状。广泛应用于防腐蚀及冷加工减摩润滑。

铁系磷化槽液主体组成：fe2+、h2po4、h3po4以及其它一些添加物。磷化膜主体组成（钢铁工件）：fe5h2(po4)4·4h2o,磷化膜厚度大，磷化温度高，

处理时间长，膜孔隙较多，磷化晶粒呈颗粒状。应用于防腐蚀以及冷加工减摩润滑。

非晶相铁系磷化槽液主体成分：na+(nh4+)、h2po4、h3po4、moo4-(clo3-、no3-)以及其它一些添加物。磷化膜主体组成（钢铁件）：fe3(po4)2·8h2o, fe2o3,磷化膜薄，微观膜结构呈非晶相的平面分布状，仅应用于涂漆前打底。

2）按磷化膜的厚度分类

按磷化膜厚度（磷化膜重）分，可分为次轻量级、轻量级、次重量级、重量级四种。

次轻量级膜重仅0.1～1.0g/m2,一般是非晶相铁系磷化膜，仅用于漆前打底，特别是变形大工件的涂漆前打底效果很好。

轻量级膜重1.1～4.5 g/m2,广泛应用于漆前打底，在防腐蚀和冷加工行业应用较少。

次重量级磷化膜厚4.6～7.5 g/m2,由于膜重较大，膜较厚（一般>3μm），较少作为漆前打底（仅作为基本不变形的钢铁件漆前打底），可用于防腐蚀及冷加工减摩滑润。

重量级膜重大于7.5 g/m2,不作为漆前打底用，广泛用于防腐蚀及冷加工。3）按磷化处理温度划分

按处理温度可分为常温、低温、中温、高温四类。

常温磷化就是不加温磷化。

低温磷化一般处理温度30～45℃。

中温磷化一般60～70℃。

高温磷化一般大于80℃。