磷化应用常识

合集下载

金属磷化处理方面的知识

金属磷化处理方面的知识

金属磷化处理方面的知识金属(主要是钢铁)磷化处理后,表面质量和耐蚀性均优于表面氧化处理.但其颜色因处理工艺和处理液的成分变化会产生差异,且污染较大.由于表面是不溶性的磷酸盐,不宜焊接.焊接不仅破坏磷化膜,且在焊缝中磷的增加,易产生裂纹和增加焊缝的脆性.磷化是指磷酸盐转化膜,金属表面磷化后具有一定的防锈等耐蚀性,也有的磷化处理是用于漆前打底,为了增加漆膜的结合力.“四合一”金属磷化处理液金属表面因大气的污染和腐蚀会沉积各种污物并生锈。

这种锈大都是金属的氧化物及氢氧化物,它们疏松而具有吸湿性,使金属更易被继续腐蚀。

此外,金属在制造加工过程中,其表面也会留下各种液体或固体的残留物。

因此,金属制品及零件在防锈处理之前,必须进行表面处理,使其外表洁净,从而才能获得完整的覆层和理想的保护效果。

采用常规的处理方法不但工序繁杂,劳动强度大,而且易污染环境。

现广泛采用工序简单、能源消耗小的“四合一”工艺,即除油、除锈、磷化、钝化一次完成。

下面介绍这种金属处理液的制备方法。

一、原料(1)磷酸(H3PO4)又名正磷酸。

纯品是无色斜方晶体,相对密度1.834(18℃),熔点42.35℃。

一般商品是含有83~93%H3PO4的稠厚液体。

溶于水和乙醇,213℃失去一部分水而转变成焦磷酸,进一步转变为偏磷酸。

对皮肤有腐蚀性,能吸收空气中的水分,酸性介于强酸和弱酸之间。

注意不要直接接触皮肤。

这里作除油剂和除锈剂,并能形成磷化膜。

选用工业品。

生产厂:成都化工研究所、贵阳黄磷厂、云南昆阳磷肥厂、银川农药厂、武汉无机盐化工厂、广西柳城磷肥厂、上海红卫农药厂、连云港锦屏化工厂、浙江建德县化肥厂、蚌埠上游化工厂、江西樟树磷肥厂、青岛自力化工厂、北京红星化工厂、石家庄黄磷厂、大连金光化工厂、哈尔滨化工总厂等。

(2)氧化锌(ZnO)又称锌氧粉或锌白。

金色粉末或六角晶体,无臭无味、无砂性。

受热时变成黄色,冷却后又恢复白色。

相对密度为 5.606,熔点1975℃,溶于酸、碱、氯化铵和氨水,不溶于水和醇,吸收空气中的二氧化碳时性质发生变化。

磷化处理在实际生产中的应用(四)

磷化处理在实际生产中的应用(四)

磷化处理在实际生产中的应用(四)磷化处理在实际生产中的应用(四)1、磷化的分类方法有以下几种:1、根据组成磷化液的磷酸盐分类。

有磷酸锌系、磷酸锰系、磷酸铁系。

此外还有在磷酸锌中加钙的锌钙系,在磷酸锌中加镍、加锰的“三元体系”磷化等。

2、根据磷化的温度分类。

有高温(80度以上)磷化、中温(50~70度)磷化和低温磷化(40度以下)。

3、按磷化施工法分类。

有喷淋式磷化、浸渍式磷化、喷浸结合式磷化、涂刷型磷化。

4、按磷化膜的质量分类。

有重量型(7.5g/m2以上),中量型(4.3~7.5g/m2),轻量型(1.1~4.3g/m2)和特轻量型(0.3~1.1g/m2)。

铁盐磷化膜最薄,其膜重为(0.3~1.1)g/m2,属于轻量型。

锌盐磷化视配方而定,可以分为轻量型、中量型或重型磷化膜。

膜重范围广,在(1.0~5.0)g/m2之间。

磷化成膜原理可以用过饱和理论来解释。

即构成磷化膜的离子积达到该种不溶性磷酸盐的溶度积时,就在金属表面沉积形成磷化膜。

磷化处理的材料主要成分为酸式磷酸盐,其分子式为Me(H2PO4)2。

金属离子Me通常为锌、锰、铁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。

金属表面转化膜之一磷化的作用和分类

金属表面转化膜之一磷化的作用和分类

金属表面转化膜之一磷化的作用和分类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,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。

金属表面在除油、除锈后,为了防止重新生锈,通常要进行化学处理,使金属表面生成一层保护膜,该膜通常只有几微米,主要起增强涂层和底材附着力的作用,较厚的膜层还能增强防锈性能。

常用的表面化学转化方法有氧化、磷化、钝化三种。

其中,磷化是化学处理的中心环节,是一种大幅度提高金属工件耐腐蚀能力的简单可靠、费用较低、操作简便的工艺方法,在工业上应用很广。

1、与磷化工艺相关的标准金属(主要指钢铁)经含有锌(Zn)、锰(Mn)、铬(Cr)、铁(Fe)等磷酸盐的溶液处理后,在基底金属表面形成一种不溶性磷酸盐膜,此种过程称为磷化。

磷化使金属表面形成一层附着良好的保护膜,以磷酸锌为例,在氧化剂的存在下,所生成的磷化膜为Zn3(PO4)2·4H20和Zn2Fe(PO4)2·4H20的结晶体。

该磷化膜闪烁有光、灰色多孔(空隙率为表面积的0.5%~1.5%),膜厚通常为0.1—50μm。

关于磷化工艺,我国和国际上都有相应的标准体系,可参照执行:GB/T11376—1997 金属的磷酸盐转化膜GB/T6807—2001 钢铁工件涂装前磷化处理技术条件GB/T12612—1990 多功能钢铁表面处理液通用技术条件ISO 9717—1990 (E)金属的磷酸盐转化膜——确定要求的方法ISOl0546—1993 (E)化学转化膜——铝及铝合金上的漂洗和不漂洗铬酸盐转化膜DIN 50942—1973 金属的磷化处理方法原理、缩写符号和检验方法ANSI/ASTM/AMS 2480C 涂漆基体磷化处理2、磷化的作用磷酸盐转化膜应用于铁、铝、锌、镉及其合金上,既可当作最终精饰层,也可作为其他覆盖层的中间层,其作用主要有以下方面。

磷化作用及用途

磷化作用及用途

磷化作用及用途1、磷化作用(1)涂装前磷化的作用①增强涂装膜层(如涂料涂层)与工件间结合力。

②提高涂装后工件表面涂层的耐蚀性。

③提高装饰性。

(2)非涂装磷化的作用①提高工件的耐磨性。

②令工件在机加工过程中具有润滑性。

③提高工件的耐蚀性。

2、磷化用途钢铁磷化主要用于耐蚀防护和油漆用底膜。

(1)耐蚀防护用磷化膜①防护用磷化膜用于钢铁件耐蚀防护处理。

磷化膜类型可用锌系、锰系。

膜单位面积质量为10-40 g/m2。

磷化后涂防锈油、防锈脂、防锈蜡等。

②油漆底层用磷化膜增加漆膜与钢铁工件附着力及防护性。

磷化膜类型可用锌系或锌钙系。

磷化膜单位面积质量为0.2-1.0 g/m2(用于较大形变钢铁件油漆底层);1-5 g/m2(用于一般钢铁件油漆底层);5-10 g/m2(用于不发生形变钢铁件油漆底层)。

(2)冷加工润滑用磷化膜钢丝、焊接钢管拉拔单位面积上膜重1-10 g/m2;精密钢管拉拔单位面积上膜重4-10 g/m2;钢铁件冷挤压成型单位面积上膜重大于10 g/m2。

(3)减摩用磷化膜磷化膜可起减摩作用。

一般用锰系磷化,也可用锌系磷化。

对于有较小动配合间隙工件,磷化膜质量为1-3 g/m2;对有较大动配合间隙工件(减速箱齿轮),磷化膜质量为5-20 g/m2。

(4)电绝缘用磷化膜一般用锌系磷化。

用于电机及变电器中的硅片磷化处理。

磷化液分类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。

作业指导书(磷化)

作业指导书(磷化)

作业指导书(磷化)作业指导书(磷化)引言概述:作业指导书是在工作场所中为员工提供指导和规范的重要文档。

本文将重点介绍作业指导书的磷化部份,包括磷化的定义、作用、应用范围以及操作注意事项。

一、磷化的定义1.1 磷化的概念:磷化是一种化学反应,通过在金属表面形成磷化层来改善金属的性能。

1.2 磷化的原理:磷化的过程中,金属表面与磷化剂反应生成磷化物,形成致密的磷化层,提高金属的耐磨、耐腐蚀性能。

1.3 磷化的分类:磷化可以分为无机磷化和有机磷化两种,无机磷化主要应用于金属表面处理,有机磷化则广泛用于涂料、塑料等材料的改性。

二、磷化的作用2.1 提高金属表面硬度:磷化层具有较高的硬度,可以有效提高金属的耐磨性,延长使用寿命。

2.2 增强金属的耐腐蚀性:磷化层能够形成致密的保护层,阻隔氧气和水分的侵蚀,提高金属的抗腐蚀性能。

2.3 促进润滑:磷化层具有一定的润滑性,可以减少金属零件的磨擦损耗,降低噪音和能耗。

三、磷化的应用范围3.1 汽车工业:磷化广泛应用于汽车零部件的表面处理,如发动机缸体、曲轴、减震器等,提高零部件的耐磨和耐腐蚀性能。

3.2 机械创造业:磷化可以应用于各类机械零件的表面处理,如轴承、齿轮、链条等,提高零件的使用寿命和工作效率。

3.3 电子行业:磷化可用于电子元器件的表面处理,如电子插座、连接器等,提高元器件的导电性和耐腐蚀性。

四、操作注意事项4.1 安全措施:在进行磷化操作时,应佩戴防护手套、护目镜等个人防护装备,避免磷化剂对皮肤和眼睛的直接接触。

4.2 操作环境:磷化操作应在通风良好的环境下进行,避免磷化剂的挥发对操作人员和周围环境造成危害。

4.3 操作流程:磷化操作应按照规定的操作流程进行,遵循正确的操作方法和使用适量的磷化剂,以确保磷化效果的稳定和可靠。

结论:作业指导书中的磷化部份是为了指导员工在金属表面处理中正确、安全地进行磷化操作。

磷化能够提高金属的硬度、耐腐蚀性和润滑性,广泛应用于汽车、机械创造和电子行业等领域。

磷化培训资料讲解

磷化培训资料讲解
▪ 金属基体的腐蚀 ▪ 氧化去氢 ▪ 磷酸根的多级电离 ▪ 磷化膜的生成
金属基体的腐蚀
▪ 酸的浸蚀使基体金属表面H+浓度降低 : ▪ Fe – 2e→ Fe2+
2H++2e→2[H]
▪ Fe+2H+→Fe2++H2 (1)
氧化去氢
▪ 第一步产生的氢原子吸附在金属基体会对磷化反应
造成不良影响,因此需要氧化去除。
磷化培训资料
诚星化工技术部编制 2009年10月
磷化的定义
▪ 什么是磷化
磷化是指将金属工件(如钢铁、锌、铝)浸入 (或喷淋或涂刷)含有磷酸、磷酸盐和其 他化学物质的微酸性溶液中,发生化学反 应而在金属工件表面生成一层主要为不溶 或难溶的磷酸盐膜层的一种化学处理方法, 该磷酸盐膜称为磷化膜。
磷化的作用
总酸度
▪ 总酸度过高,磷化膜结晶粗糙,表面易产生浮
粉,磷化沉渣增加,可加水调整。
▪ 总酸度过低,磷化速度缓慢,磷化膜生成困难,
磷化膜结晶粗糙疏松,磷化膜变薄,耐蚀性也 差,可加磷化剂调整 。
酸比
▪ 酸比越高,磷化膜越细、越薄,过高不易成
膜、渣多。
▪ 酸比过小,磷化膜结晶粗大,疏松。 ▪ 常温磷化的酸比一般在20-30左右。
磷化的分类
▪ 按磷化膜种类分:锌系、铁系、锌钙系、锌锰系、锰系、非
晶相铁系六大类
▪ 按磷化方式分:浸渍磷化、喷淋磷化、刷涂磷化 ▪ 按磷化温度高低分 :高温磷化、中温磷化、 常温磷化 ▪ 按磷化膜单位面积膜层质量分(附用途):
A、次轻量级 膜重0.2-1.0g/㎡( 用作耐蚀性要求较低的涂装
底层)
磷化的成膜机理
▪ 磷化工作液的主要组成为酸式磷酸盐,在

磷化处理在实际生产中的应用

磷化处理在实际生产中的应用

磷化处理在实际生产中的应用磷化是大幅度提高金属表面耐腐蚀性的一个简单可靠、费用低廉、操作方便的工艺方法,因此被广泛的应用在实际生产中。

现代磷化工艺流程一般为:脱脂→水洗→除锈→表调→磷化→水洗→烘干。

1、脱脂钢材及其零件在储运过程中要用防锈油脂保护,一般合金在压力加工时要用到拉延油,林件在切削加工时要接触乳化液,热处理时可能接触冷却油,零件上还经常有操作者手上的油迹和汗迹,零件上的油脂还总是和灰尘等杂质掺和在一起的。

零件上的油脂不仅阻碍了磷化膜的形成,而且在磷化后进行涂装时会影响涂层的结合力、干燥性能、装饰性能和耐蚀性。

要脱去金属表面的油脂,首先就要了解油脂的有关性质:1、油污的性质和组成在选择脱脂方法和脱脂剂时,首先要了解金属表面所带的油污的性质和组成,只有这样,才能进行正确的选择,达到满意去油效果。

1、1、油污的组成(1)、矿物油、凡士林他们是防锈油、防锈脂、润滑油、润滑脂及乳化液的主要成分。

(2)皂类动植物油脂、脂肪酸等他们是拉延油的主要成分。

(3)防锈添加剂他们是防锈油和防锈脂的主要成分。

此外,金属屑、灰尘及汗渍等污物也会混杂在上述的油污中。

1、2油污的性质(1)化学性质根据油污能否与脱脂剂发生化学反应而分为可皂化油污和不可皂化油污。

植物油脂和动物油脂是可皂化的,他们可以依靠皂化、乳化和溶解的作用脱除。

矿物油和凡士林是不可皂化的,他们只能依靠乳化或溶解的作用来脱除。

(2)物理性质根据油污黏度或滴落点的不同,其形态有液体和半固体。

黏度越大或滴落点越高,清洗越困难。

根据油污对基体金属的吸附作用,可分为极性油污和非极性油污。

极性油污,如含有脂肪酸和极性添加剂的油污,有强烈的吸附在基体金属上的倾向,清洗较困难,要靠化学作用或较强的机械作用力来脱除。

此外,某些油污,如含有不饱和脂肪酸的拉延油,长期存放后,氧化聚集形成薄膜,含有固体粉料的拉延油,细微的粉料吸附在基体金属表面上,还有当油污和金属腐蚀物等混合在一起,都会极大的增加清洗的难度。

磷化基础知识整理

磷化基础知识整理
较多的晶核,使膜结晶致密。 • 游离酸度过高,则与铁作用加快,会大量析出氢,令界面
层磷酸盐不易饱和,导致晶核形成困难,膜层结构疏松, 多孔,耐蚀性下降,令磷化时间延长。 • 游离酸度过低,磷化膜变薄,甚至无膜。
3、总酸度 • 总酸度指磷酸盐、硝酸盐和酸的总和。总酸度一般以控制
在规定范围 上限为好,有利于加速磷化反应,使膜层晶 粒细,磷化过程中,总酸度不断下降,反映缓慢。 • 总酸度过高,膜层变薄,可加水稀释。 • 总酸度过低,膜层疏松粗糙。 4、PH值 • 锰系磷化液一般控制在2-3之间,当PH﹥3时,工件表面 易生成粉末。当PH‹1.5时难以成膜。铁系一般控制在35.5之间。 5、溶液中离子浓度 • (1)溶液中Fe2+极易氧化成 Fe3+,导致不易成膜。但 溶液中Fe2+浓度不能过高,否则,形成的膜晶粒粗大, 膜表面有白色浮灰,耐蚀性及耐热性下降。 • (2)Zn2+的影响,当Zn2+浓度过高 ,磷化膜晶粒粗大, 脆性增大,表面呈白色浮灰;当Zn2+浓度过低,膜层疏 松变暗。
• 缺点:加温时间长,溶液挥发量大,能耗大,磷化沉 积多,游离酸度不稳定,结晶粗细不均匀,已较少应 用。
(2)中温型
• 50-75℃,处理时间5-15分钟,磷化膜厚度为1-7 g/m2,溶液游离酸度与总酸度的比值为1:(10-15)
• 优点:游离酸度稳定,易掌握,磷化时间短,生产效 率高,耐蚀性与高温磷化膜基本相同,应用较多。
• 3Zn(H2PO4)2 =Zn3(PO4)2↓+4H3PO4 或
• 3Mn(H2PO4)2 =Mn3(PO4)2↓+4H3PO4
磷化分类
1、按磷化处理温度分类
(1)高温型
• 80—98℃处理时间为10-20分钟,形成磷化膜厚达1030g/m2,溶液游离酸度与总酸度的比值为1:(7-8)

涂装前处理基础知识(磷化)

涂装前处理基础知识(磷化)
沈阳帕卡濑精有限总公司
序论
概念:用含有磷酸、磷酸盐和其他化学药品的水溶液处理金属,在其 表面发生化学反应,形成完整的、具有一定防蚀作用的不溶性 磷酸盐层的过程。 作用; 具有一定的耐蚀作用; 具有一定的耐蚀作用; 增强金属与漆膜的附着力; 增强金属与漆膜的附着力; 改善润滑状况,减少摩擦阻力; 改善润滑状况,减少摩擦阻力; 改变导电特性,作为硅钢片的绝缘层。 改变导电特性,作为硅钢片的绝缘层。
FePO4+H3PO4+1/2H2O -------------------------------(3)
(磷化渣)
3Mn(H2PO4)2ห้องสมุดไป่ตู้
H2O
Mn3(PO4)2.4 H2O + 4 H3PO4---------------------- (4) H2O
Fe + 2Mn(H2PO4)2
[O]
(Mn,Fe)5H2(PO4)4.4H2O+H3PO4 -----------(5)
磷化处理理论基础
沈阳帕卡濑精有限总公司
内容
1.序论 1.序论 2.磷化过程的基本原理 2.磷化过程的基本原理 3.磷化处理工艺过程 3.磷化处理工艺过程 4.磷化液的分析与维护 4.磷化液的分析与维护 5.磷化膜标准及其检验方法 5.磷化膜标准及其检验方法 6.漆膜检验标准 6.漆膜检验标准 7.磷化处理工艺设备 7.磷化处理工艺设备 8.磷化处理的重要工业应用 8.磷化处理的重要工业应用 9.磷化后易出现的质量问题和解决方法 9.磷化后易出现的质量问题和解决方法 10.公司主要产品介绍 10.公司主要产品介绍
序论
1909年,Coslett提出将金属锌、氧化锌或磷酸锌溶于磷酸中制成锌系磷化液的方法。 年 提出将金属锌、 提出将金属锌 氧化锌或磷酸锌溶于磷酸中制成锌系磷化液的方法。 1910年, Heathcote 获得了用烧碱控制磷化槽中游离酸的专利。 年 获得了用烧碱控制磷化槽中游离酸的专利。 1911年Richards发明了锰盐磷化法。 年 发明了锰盐磷化法。 发明了锰盐磷化法 (2)磷化处理技术迅速发展和广泛应用时期(1917-1937) 磷化处理技术迅速发展和广泛应用时期( 磷化处理技术迅速发展和广泛应用时期 ) 磷化处理技术的发展由英国转移至美国。 磷化处理技术的发展由英国转移至美国。 1917年,Clarke W.Parker和Wynne C. Parker建立了 年 建立了Parker防锈公司,该公司研究开发 防锈公司, 和 建立了 防锈公司 专有的磷化处理技术。 专有的磷化处理技术。 W.H.Allen使用磷酸二氢锰 称为 使用磷酸二氢锰(称为 配制磷化液, 使用磷酸二氢锰 称为Parco Powder)配制磷化液,克服最初磷化液不稳定的缺 配制磷化液 点,使磷化液实现了工业化,这种工艺被称为“Parkerizing”。1931年, Parco Powder 使磷化液实现了工业化,这种工艺被称为“ 。 年 的年消耗量达到了2000000磅(907.18t) 。 磅 的年消耗量达到了 1928年,发现油漆涂在经过磷化处理的钢铁件表面上,可增加漆膜的附着力和耐久性。 年 发现油漆涂在经过磷化处理的钢铁件表面上,可增加漆膜的附着力和耐久性。

磷化材料特性与使用方法

磷化材料特性与使用方法

磷化材料特性与使用方法磷化材料是指由磷元素构成的化合物,具有许多特殊的物理、化学和电学特性,因此在许多领域中有广泛的应用。

本文将详细介绍磷化材料的特性和使用方法。

一、磷化材料的特性1.热稳定性:磷化材料具有较高的熔点和热稳定性,能够在高温下保持结构稳定,适用于高温环境。

2.电子性能:磷化材料具有较高的电导率和载流子迁移率,是一种优良的电子材料,用于制造功率电子器件和高频电子器件。

3.光电性能:部分磷化材料对光的吸收和发射具有特殊的性能,可以应用于光电器件,例如光电二极管和太阳能电池。

4.力学性能:磷化材料具有良好的力学性能,具有高硬度和高抗磨损性,适用于制造耐磨材料。

5.化学性能:磷化材料对氧和水具有较强的稳定性,能够耐受腐蚀介质,是一种优良的腐蚀材料。

二、磷化材料的使用方法1.功率电子器件制造:磷化材料具有较高的电导率和热导率,被广泛应用于制造功率电子器件,例如功率晶体管、功率集成电路和高压二极管。

磷化材料的电子特性可以提高这些器件的效率和可靠性。

2.高频电子器件制造:磷化材料的载流子迁移率较高,在高频信号传输中能够提供较低的功耗和较高的信号传输速度。

因此,磷化材料被广泛应用于制造高频放大器、微波器件和射频功率放大器。

3.光电器件制造:磷化材料对光的吸收和发射具有特殊的性能,被用于制造各种光电器件,例如光电二极管、激光二极管和太阳能电池。

磷化材料的高效率和稳定性可以提高这些器件的性能和寿命。

4.耐磨材料制造:磷化材料具有高硬度和高抗磨损性,可以用于制造耐磨材料,例如刀具、摩擦材料和磨料。

磷化材料的耐磨性能可以大大改善这些材料的使用寿命和工作效率。

5.腐蚀材料制造:由于磷化材料对氧和水具有较强的稳定性,因此可以用作腐蚀材料,用于耐腐蚀环境中。

例如,磷化材料可以用于制造化工容器、管道和储罐,保证其在腐蚀介质中的长期使用性能。

综上所述,磷化材料具有许多特殊的物理、化学和电学特性,可以广泛应用于功率电子器件制造、高频电子器件制造、光电器件制造、耐磨材料制造和腐蚀材料制造等领域。

什么是磷化?磷化的应用

什么是磷化?磷化的应用

什么是磷化?磷化的应用什么是磷化磷化是将钢表面转化为磷酸铁的过程。

这通常与其他腐蚀保护方法一起用作预处理方法。

磷酸盐涂层通常包括铁,锌或锰晶体。

磷酸盐涂料通常应用于碳钢,低合金钢和铸铁。

该涂层由铁,锌或锰的磷酸盐在磷酸中的溶液形成,并通过将溶液喷涂到基材上或将基材浸入溶液中来施加。

将钢或铁部件放置在磷酸中时,这会导致金属反应,该反应会局部耗尽氢氧根(H3O +)离子,提高pH值,并使溶解的盐从溶液中掉出来并沉淀在表面上。

酸和金属反应还会生成磷酸铁,可能会沉积该磷酸铁。

对于油漆和粉末涂料,磷酸盐涂料具有两个主要功能。

首先,由于磷酸盐晶体充当有机涂层的锚固位点,因此涂层可改善油漆和粉末涂层的附着力。

其次,如果有机涂层被刮擦,则磷酸盐层可作为腐蚀屏障。

在防锈蠕变测试中,与有机涂层下无转化层相比,当涂料层或粉末涂层下存在磷酸盐时,防锈蠕变降低。

磷酸盐可用作其他用途的独立涂料,例如零件成型中的润滑性,但其他功能不在本报告范围内。

最常见的磷化工艺是磷酸铁,磷酸锌和磷酸锰。

还有其他磷化化学方法,例如Plaforizing,由于它们是一步法,通常是与有机污染物和金属表面反应的有机磷酸酯,因此在化学和应用方面都不是传统的。

近年来,改进磷酸盐工艺的主要目的是降低磷酸盐浴的温度要求。

已经开发出一些在室温下能很好工作的化学物质。

通常,存在从90 F至200 F的高温到较低的70 F至140 F的趋势,从而节省了能源。

磷化以下是典型的磷化过程:1. 清洁表面2. 漂洗3. 表面活化4. 磷化5. 漂洗6. 中和冲洗(可选)7. 烘干•与有机涂料(如油漆和聚合物薄膜)一起使用时的腐蚀防护•便于冷成型工艺,例如拉丝和管材拉深或深拉•腐蚀保护与油和蜡保护相结合,无需后续处理•改善抗磨性能,例如磨合,耐磨性,抗擦伤性和摩擦系数•提供强力的粘合力,可用于后续喷涂或其他有机涂层。

磷化培训

磷化培训



5、铁系磷化液(如GBKH/1磷化液 实样) 铁系磷化只能生成磷酸铁和三氧化二铁, 且随着氧化剂种类和使用量的不同,磷 化膜中的磷酸铁和三氧化二铁的比例亦 不同,磷化膜呈不同颜色; ——典型产品参数示例(GB KH/1 磷化液) FA(60g/L,10ml):5.3+0.4; TA( 60g/L,10ml ):17.4+2.0


三、常用磷化液分类及各类磷化液简介 1、锌系薄膜磷化液(GB101 磷化液实样) —— 锌系薄膜磷化液参数示例(GB101 磷化 液)及参数简介: FA(60g/L,10ml):7.5+0.2; TA( 60g/L,10ml ):39.3+1.2; GSF( 60g/L,10ml ):22.7+0.7; 密度:1.655+0.010; S:0.34+0.02;


• 简述: 磷化是涂装前处理的中心环节。


一、磷化的定义 ——磷化是指金属工件(如钢铁、锌、铝) 浸入(或喷淋或涂刷)含有磷酸、磷 酸盐和其他化学物质的微酸性溶液中, 发生化学反应而在金属工件表面生成 一层主要为不溶或难溶的磷酸盐膜层 的一种化学处理方法; ——该磷酸盐膜称为磷化膜;


二、磷化的目的与作用 ——提供清洁表面 磷化膜只有在无油污和锈层的金属工 件上生成,因此经过磷化处理的金属 工件可以提供清洁、均匀、无油脂、 无锈层的表面;


——铁系磷化液的主要成份 磷酸、氢氟酸、氧化剂、硝酸钠、 磷酸二氢钠 ——典型产品操作指导书简单介绍 (GB KH/1 磷化液) 用于冷轧钢、铝材、镀锌钢表面的磷化 处理; 用于喷淋;


磷化膜重0.5g/m2左右; 磷化温度在40~50 °C; 磷化时间约为3分钟; 配槽浓度约为2%左右; 有极少量的磷化渣生成; 6、简单介绍GB24 磷化液

磷化成分及用途

磷化成分及用途

磷化成分及用途深圳雷邦磷化液工程部编辑摘要:磷化是常用的前处理技术,原理上应属于化学转换膜处理。

工程上应用主要是钢铁件的表面磷化。

一、磷化液成分及工艺条件1.高温型磷化处理磷化液成分及工艺条件见表1。

表中1高温型磷化液成分及工艺条件溶液成分(g/l)及工艺条件磷酸锰铁盐(马日夫盐)磷酸二氢锌[zn(h2po4)2.2h2o]硝酸锌[zn(no3)2.6h2o]硝酸锰[mn(no3)2.6h2o]游离酸度/点总酸度/点温度/℃130~4015~253.5~5.035~5094~98230~4055~656~940~5890~95330~3555~655~840~6090~98时间/min15~208~1515~20处理温度为80~90℃,时间为10~20rnin,溶液游离酸度与总酸度的比值为1:(7~8)。

高温磷化处理优点是:膜抗蚀力强,结合力好。

缺点是:加温时间长,溶液挥发量大,游离酸度不稳定,结晶粗细不均匀。

2.中温型磷化液处理磷化液成分及工艺条件见到表中2。

表中2中温型磷化液成分及工艺条件溶液成分(g/l)及工艺条件12磷酸锰铁盐(马日夫盐)磷酸二氢锌[zn(h2po4)2.2h2o]硝酸锌[zn(no3)2.6h2o]ht锌钙磷化浓缩液y836锌钙磷化浓缩液游离酸度/点总酸度/点温度/℃时间/min30~3580~1005~750~8050~7010~1530~4080~1005~7.560~8060~7010~153150~200(mol/l)3~540~6050~703~84170~2104~4.550~5565~704~6处理温度50~75℃,时间5~15min,溶液游离酸度与总酸度比值为1:(10~15)。

中温磷化处理优点是:游离酸度稳定,易掌握,磷化时间短,生产效率高。

磷化膜耐蚀性与高温磷化膜基本相同。

3.中温型磷化液处置磷化液成分及工艺条件见表3。

表中3常温型磷化液成分及工艺条件溶液成分(g/l)及工艺条件123磷酸二氢锌[zn(h2po4)2.2h2o]60~7050~704硝酸锌[zn(no3)2.6h2o]亚硝酸钠(nano2)氟化钠(naf)氧化锌(zno)bonderite399浓缩磷化液bonderite399starter842a磷化浓缩液842b磷化浓缩液游离酸度/点总酸度/点温度/℃时间/min60~803~4.54~83~470~9025~3030~4080~1000.2~1.04~675~9520~3520~4050(ml/l)20(ml/l)1.5~325~3515~2510~20naco3,2.855(ml/l)23(ml/l)0.7~1.02525~3515~20处理温度10~40℃,时间10~40min,溶液的游离酸度与总酸为1:(20~30)o常温磷化处理优点是:不需加热,药品消耗少,溶液稳定。

磷化应用常识

磷化应用常识

磷化应用常识工业污垢的来源大气:大气中的尘土等污染物,在固体表面的沉积产生尘垢。

冷却介质:如冷却水因含有Ca(Mg)(HCO3)2等无机盐,当其受热分解形成水垢而沉积于冷却水系统的内表面形成无机盐垢。

生产原料与产品:生产设备与管线和生产资料接触,有的反应产物或中间体会沉积于设备的内表面,并随时间的延长而增厚。

机械油:机械用的润滑油、防锈油、液压油及其添加剂等可能被带入生产系统,污染设备或材料表面,形成难以清除的油污。

微生物:滋生在水、土壤中的微生物在设备和管道表面生成微生物污泥。

表面加工产物:材料与设备表面人为的涂、镀、搪、衬层在遭受破坏后,需要清理再进行加工,旧的表面保护层就成为需要清洗的污垢。

腐蚀产物:工程材料(主要是钢铁等材料)在环境介质与生产原料中的腐蚀性物质的作用下发生腐蚀,产生锈蚀产物,形成锈垢。

工业清洗的目的改善设备外观、维持正常生产、提高生产力、减少能源消耗、减少生产事故。

金属前处理常识磷化前的预处理一般情况下,磷化处理要求工件表面应是洁净的金属表面(二合一、三合一、四合一例外)。

工件在磷化前必须进行除油脂、除锈蚀物、除氧化皮以及表面调整等预处理。

特别是涂漆前打底用磷化还要求作表面调整,使金属表面具备一定的"活性",才能获得均匀、细致、密实的磷化膜,达到提高漆膜附着力和耐腐蚀性的要求。

因此,磷化前的预处理是获得高质量磷化膜的基础。

除油脂的目的在于清除工件表面的油脂、油污。

除锈蚀物酸洗除锈、除氧化皮的方法已在工业领域得到广泛应用。

利用酸对氧化物溶解、腐蚀产生氢气的机械剥离作用,达到除锈和除氧化皮的目的。

表面调整的目的,是促使磷化形成晶粒细致密实的磷化膜,以及提高磷化速度。

磷化前预处理工艺除油→水洗→酸洗→水洗→-中和→表调→磷化→水洗,除油除锈"二合一"→水洗→中和→表调→磷化除油脂→水洗→表调→磷化→水洗防锈磷化工艺磷化工艺的早期应用是防锈,钢铁件经磷化处理形成一层磷化膜,起到防锈作用。

磷化处理的作用和原理

磷化处理的作用和原理

磷化处理的作用和原理
磷化处理是一种金属表面处理工艺,具有增强表面耐磨抗腐蚀、增加表面硬度、改善
表面光洁度以及增加表面润滑性的效果,广泛应用于冶金、机械、家用电器、汽车及航空
航天等行业。

磷化处理的原理:基于工艺腐蚀原理,通过溶解磷化剂中含磷盐或酸和其他复合磷化剂,将磷元素直接均匀地扩散到金属表面,形成化学而又坚韧的亚氧化磷层,形成抗腐蚀、耐磨、防锈的静电屏蔽层,这就是磷化处理的原理。

1、改善表面形貌:磷化处理可以改善表面的粗糙度、细腻度和硬度,使表面变得更
光滑,从而使表面变得更加美观,而且表面颜色也变得更加鲜艳。

2、增强表面耐磨性:磷化处理可以形成致密的、耐磨的磷化层,由于表面的硬度升高,可以增加金属面在磨损作用下的抗磨性。

3、抗腐蚀性:磷化处理能够形成密闭的磷化层,可以阻止外界污染物进入金属表面,从而大大增强金属表面的耐腐蚀性能。

4、改善润滑性能:磷化熔融润滑性能,可以使成形件的表面光滑,增加润滑剂的粘
附力和滑动性,减少零部件之间的相对运动阻力。

此外,磷化处理还可以抑制金属材料表面氧化,延长金属材料的使用寿命,提高表面
的着色能力等。

防磷化工艺分类和应用 防锈磷化工艺流程

防磷化工艺分类和应用 防锈磷化工艺流程

防磷化工艺分类和应用防锈磷化工艺流程磷化的分类1锌系磷化:又称灰磷,形成灰一暗灰色磷化膜,磷化膜重1.5-3.5g∕m2,主要用于涂装底层,提高涂层的结合力和防腐蚀能力。

2、铁系磷化:又称彩磷,形成蓝一金黄一彩虹色磷化膜,磷化膜重0.3-0.6g∕m2,主要用于涂装底层,提高涂层的结合力和防腐蚀能力。

3、镒系磷化:又称黑色磷化,形成深灰一黑色磷化膜,磷化膜重5.0-20g∕m2,浸防锈油或皂化后,用于零部件的长期防锈。

4、多功能磷化:又称三合一磷化,一次性完成除油、除锈、磷化功能,形成蓝一蓝紫一灰色磷化膜,用于大型设备、小批生产涂装前处理。

防锈磷化工艺磷化工艺的早期应用是防锈,钢铁件经磷化处理形成一层磷化膜,起到防锈作用。

经过磷化防锈处理的工件防锈期可达几个月甚至几年(对涂油工件而言),广泛用于工序间、运输、包装贮存及使用过程中的防锈,防锈磷化主要有铁系磷化、锌系磷化、镒系磷化三大品种。

铁系磷化的主体槽液成分是磷酸亚铁溶液,不含氧化类促进剂,并且有高游离酸度。

这种铁系磷化处理温度高于95℃z处理时间长达30min以上,磷化膜重大于10g∕m2,并且有除锈和磷化双重功能。

这种高温铁系磷化由于磷化速度太慢,现在应用很少。

镒系磷化用作防锈磷化具有最佳性能,磷化膜微观结构呈颗粒密堆集状,是应用最为广泛的防锈磷化。

加与不加促进剂均可,如果加入硝酸盐或硝基服促进剂可加快磷化成膜速度。

通常处理温度80-IOO o C,处理时间10~20min,膜重在7.5克/m2以上。

锌系磷化也是广泛应用的一种防锈磷化,通常采用硝酸盐作为促进剂,处理温度80~9(ΓC,处理时间10~15min,磷化膜重大于7.5g∕m2,磷化膜微观结构一般是针片紧密堆集型。

防锈磷化一般工艺流程:除油除锈一一水清洗一一表面调整活化一一磷化一一水清洗一一铭酸盐处理一一烘干一一涂油脂或染色处理通过强碱强酸处理过的工件会导致磷化膜粗化现象,采用表面调整活化可细化晶粒。

磷化处理原理、分类及作用相关知识

磷化处理原理、分类及作用相关知识

1.磷化的概述: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。

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。

2.磷化的原理:磷化是指把金属放入含有锰、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。

磷化所形成的的磷酸盐保护膜称之为磷化膜,磷化膜层为微孔机构,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。

磷化的主要过程:⑴金属的溶解过程,即金属与磷化液中的游离酸发生反应:M+H3PO4 = M(H2PO4)2+H2↑⑵促进剂的加速过程为:M(H2PO4)2+Fe+[O]→M3(PO4)2+FePO由于氧化剂的氧化作用,加速了不溶性盐的逐步沉积,使金属基体与槽液隔离,会限制甚至停止酸蚀的进行。

⑶磷酸及盐的水解: 磷化液的基本成分是一种或多种重金属的酸式磷酸盐, 其分子式为Me(H2PO4)2,这些酸式磷酸盐溶于水,在一定浓度及pH值下发生水解,产生游离磷酸:Me(H2PO4)2=MeHPO4+H3PO43MeHPO4=Me3(PO4)2+ H3PO4H3PO4=H2PO4-+H+= HPO42- + 2H+ = PO43- + 3H+由于金属工件表面的氢离子浓度急剧下降,导致磷酸根各级离解平衡向右移动,最终成为磷酸根。

磷化的作用

磷化的作用

磷化的作用磷化是一种将磷元素与其他物质结合形成化合物的过程或方法。

磷化物在日常生活中有着广泛的应用,下面将从不同的角度介绍磷化的作用。

首先,在农业领域,磷化物被广泛应用于肥料中,以提供植物所需的磷元素。

磷对植物的生长和发育起到至关重要的作用,特别是对于种子萌发和根系发展具有重要作用。

通过施用含有磷化物的肥料,可以促进作物的生长和提高产量。

此外,磷化物还可以帮助植物更好地吸收其他养分,提高养分利用率,减少土壤中的养分流失。

其次,在能源领域,磷化物也发挥着重要作用。

例如,磷化钠是一种高效的锂离子电池正极材料,其具有高能量密度、长循环寿命和高电压特性,被广泛应用于电动汽车、笔记本电脑和移动设备等电子产品中。

此外,磷化铝是一种高效的太阳能电池材料,其具有较高的光利用率和光电转换效率,用于太阳能发电可以提高能源利用效率。

此外,在化学合成领域,磷化物是一种重要的催化剂。

磷化物可以参与氢化、氧化、氮化和烷基化等多种有机合成反应,广泛应用于有机化学领域。

例如,氢化铝磷、氢化锂磷等磷化物被广泛应用于有机化学合成中的还原反应,可以将含氧、含氮或双键化合物转化为相应的醇、胺或烷烃。

此外,磷化物还可以用于其他重要的有机合成反应,如格氏试剂反应和傅-克反应等。

此外,磷化物在材料科学领域也有着重要的应用。

磷化硅是一种用于制备高性能半导体器件的重要材料。

由于磷化硅具有较高的载流子迁移率、较低的电阻和较好的热导性能,可以用于制备高效能的电子器件,如晶体管、太阳能电池和光电探测器等。

总之,磷化物在各个领域都起着重要的作用。

在农业领域,磷化物可以提供植物所需的磷元素,促进作物生长和增加产量。

在能源领域,磷化物被广泛用于锂离子电池和太阳能电池等能源设备中,提高能源利用效率。

在化学合成和材料科学领域,磷化物是重要的催化剂和材料,用于有机合成和制备高性能器件。

磷化物的应用在不断扩展和发展,为我们的生活和科技进步提供了许多便利。

  1. 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. 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. 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)。

磷化应用常识工业污垢的来源 大气:大气中的尘土等污染物,在固体表面的沉积产生尘垢。

冷却介质:如冷却水因含有Ca(Mg)(HCO3)2等无机盐,当其受热分解形成水垢而沉积于冷却水系统的内表面形成无机盐垢。

生产原料与产品:生产设备与管线和生产资料接触,有的反应产物或中间体会沉积于设备的内表面,并随时间的延长而增厚。

机械油:机械用的润滑油、防锈油、液压油及其添加剂等可能被带入生产系统,污染设备或材料表面,形成难以清除的油污。

微生物:滋生在水、土壤中的微生物在设备和管道表面生成微生物污泥。

表面加工产物:材料与设备表面人为的涂、镀、搪、衬层在遭受破坏后,需要清理再进行加工,旧的表面保护层就成为需要清洗的污垢。

腐蚀产物:工程材料(主要是钢铁等材料)在环境介质与生产原料中的腐蚀性物质的作用下发生腐蚀,产生锈蚀产物,形成锈垢。

工业清洗的目的改善设备外观、维持正常生产、提高生产力、减少能源消耗、减少生产事故。

金属前处理常识 磷化前的预处理一般情况下,磷化处理要求工件表面应是洁净的金属表面(二合一、三合一、四合一例外)。

工件在磷化前必须进行除油脂、除锈蚀物、除氧化皮以及表面调整等预处理。

特别是涂漆前打底用磷化还要求作表面调整,使金属表面具备一定的"活性",才能获得均匀、细致、密实的磷化膜,达到提高漆膜附着力和耐腐蚀性的要求。

因此,磷化前的预处理是获得高质量磷化膜的基础。

除油脂的目的在于清除工件表面的油脂、油污。

除锈蚀物酸洗除锈、除氧化皮的方法已在工业领域得到广泛应用。

利用酸对氧化物溶解、腐蚀产生氢气的机械剥离作用,达到除锈和除氧化皮的目的。

表面调整的目的,是促使磷化形成晶粒细致密实的磷化膜,以及提高磷化速度。

磷化前预处理工艺除油→水洗→酸洗→水洗→-中和→表调→磷化→水洗,除油除锈"二合一"→水洗→中和→表调→磷化除油脂→水洗→表调→磷化→水洗防锈磷化工艺 磷化工艺的早期应用是防锈,钢铁件经磷化处理形成一层磷化膜,起到防锈作用。

防锈磷化一般工艺流程除油除锈→水清洗→表面调整活化→磷化→水清洗→铬酸盐处理→烘干→涂油脂或染色处理耐磨减摩润滑磷化对于发动机活塞环、齿轮、制冷压缩机一类工件,它不仅承受一次载荷,而且还有运动摩擦,要求工件能减摩、耐摩。

锰系磷化膜具有较高的硬度和热稳定性,能耐磨损,磷化膜具有较好的减摩润滑作用。

因此,广泛应用于活塞环,轴承支座,压缩机等零部件。

在冷加工行业如:接管、拉丝、挤压、深拉延伸等工序,要求磷化膜提供减摩润滑性能。

一般采用锌系磷化,因为锌系磷化膜皂化后形成润滑性很好的硬脂酸锌层,同时锌系磷化操作温度比较低。

耐磨减摩磷化工艺流程:除油除锈--水清洗--锰系磷化--水清洗--干燥--涂润滑油脂;减摩润滑磷化(冷加工):除油除锈--水清洗--锌系磷化--水清洗--皂化(硬脂酸钠)--干燥 涂装前处理常见缺陷及对策 磷化前的预处理 一般情况下,磷化处理要求工件表面应是洁净的金属表面(二合一、三合一、四合一例外)。

工件在磷化前必须进行除油脂、锈蚀物、氧化皮以及表面调整等预处理。

特别是涂漆前打底用磷化还要求作表面调整,使金属表面具备一定的"活性",才能获得均匀、细致、密实的磷化膜,达到提高漆膜附着力和耐腐蚀性的要求。

因此,磷化前处理是获得高质量磷化膜的基础。

1 除油脂 除油脂的目的在于清除掉工件表面的油脂、油污。

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:溶剂清洗、酸性清洗剂清洗、强碱液清洗,低碱性清洗剂清洗。

以下介绍化学法除油脂工艺。

1.1 溶剂清洗 溶剂法除油脂,一般是用非易燃的卤代烃蒸气法或乳化法。

最常见的是采用三氯乙烷、三氯乙烯、全氯乙烯蒸汽除油脂。

蒸汽脱脂速度快,效率高,脱脂干净彻底,对各类油及脂的去除效果都非常好。

在氯代烃中加入一定的乳化液,不管是浸泡还是喷淋效果都很好。

由于氯代卤都有一定的毒性,汽化温度也较高,再者由于新型水基低碱性清洗剂的出现,溶剂蒸汽和乳液除油脂方法现在已经很少使用了。

1.2 酸性清洗剂清洗 酸性清洗剂除油脂是一种应用非常广泛的方法。

它利用表面活性剂的乳化、润湿、渗透原理,并借助于酸腐蚀金属产生氢气的机械剥离作用,达到除油脂的目的。

酸性清洗剂可在低温和中温下使用。

低温一般只能除掉液态油,中温就可除掉油和脂,一般只适合于浸泡处理方式。

酸性清洗剂主要由表面活性剂(如OP类非离子型活性剂、阴离子磺酸钠型)、普通无机酸、缓蚀剂三大部分组成。

由于它兼备有除锈与除油脂双重功能,人们习惯称之为"二合一"处理液。

盐酸、硫酸酸基的清洗剂应用最为广泛,成本低,效率较高。

但酸洗残留的Cl-、SO42-对工件的后腐蚀危害很大。

而磷酸酸基没有腐蚀物残留的隐患,但磷酸成本较高,清洗效率低些。

对于锌件,铝件一般不采用酸性清洗剂清洗,特别锌件在酸中的腐蚀极快。

1.3强碱液清洗 强碱液除油脂是一种传统的有效方法。

它是利用强碱对植物油的皂化反应,形成溶于水的皂化物达到除油脂的目的。

纯粹的强碱液只能皂化除掉植物油脂而不能除掉矿物油脂。

因此人们通过在强碱液中加入表面活性剂,一般是磺酸类阴离子活性剂,利用表面活性剂的乳化作用达到除矿物油的目的。

强碱液除油脂的使用温度都较高,通常〉80℃。

常用强碱液工艺如下:处理温度 >80℃处理时间 5~20min处理方式浸泡、喷淋均可强碱液除油脂需要较高温度,能耗大,对设备腐蚀性也大,并且材料成本并不算低,因此这种方法的应用正逐步减少。

1.4低碱性清洗液清洗 低碱性清洗液是当前应用最为广泛的一类除油脂剂。

它的碱性低,一般pH值为9~12。

对设备腐蚀较小,对工件表面状态破坏小,可在低温和中温下使用,除油脂效率较高。

特别在喷淋方式使用时,除油脂效果特别好。

低碱性清洗剂主要由无机低碱性助剂、表面活性剂、消泡剂等组成。

无机型助剂主要是硅酸钠、三聚磷酸钠、磷酸钠、碳酸钠等。

其作用是提供一定的碱度,有分散悬浮作用。

可防止脱下来的油脂重新吸附在工件表面。

表面活性剂主要采用非离子型与阴离子型,一般是聚氯乙烯OP类和磺酸盐型,它在除油脂过程中起主要的作用。

在有特殊要求时还需要加入一些其它添加物,如喷淋时需要加入消泡剂,有时还加入表面调整剂,起到脱脂、表调双重功能。

一般常用的低碱性清洗液工艺如下:浸泡型喷淋型处理温度常温~80℃处理时间 5~20min浸泡型清洗剂主要应注意的是表面活性剂的浊点问题,当处理温度高于浊点时,表面活性剂析出上浮,使之失去脱脂能力,一般加入阴离子型活性剂即可解决。

喷淋型清洗剂应加入足够的消泡剂,在喷淋时不产生泡沫尤为重要。

铝件、锌件清洗时,必须考虑到它们在碱性条件下的腐蚀问题,一般宜用接近中性的清洗剂。

2 酸洗 酸洗除锈、除氧化皮的方法是工业领域应用最为广泛的方法。

利用酸对氧化物溶解以及腐蚀产生氢气的机械剥离作用达到除锈和除氧化皮的目的。

酸洗中使用最为常见的是盐酸、硫酸、磷酸。

硝酸由于在酸洗时产生有毒的二氧化氮气体,一般很少应用。

盐酸酸洗适合在低温下使用,不宜超过45℃,使用浓度10%~45%,还应加入适量的酸雾抑制剂为宜。

硫酸在低温下的酸洗速度很慢,宜在中温使用,温度50~80℃,使用浓度10%~25%。

磷酸酸洗的优点是不会产生腐蚀性残留物(盐酸、硫酸酸洗后或多或少会有少会有Cl-、SO42-残留),比较安全,但磷酸的缺点是成本较高,酸洗速度较慢,一般使用浓度10%~40%,处理温度可常温到80℃。

在酸洗工艺中,采用混合酸也是非常有效的方法,如盐酸-硫酸混合酸,磷酸-柠檬酸混合酸。

在酸洗除锈除氧化皮槽液中,必须加入适量的缓蚀剂。

缓蚀剂的种类很多,选用也比较容易,它的作用是抑制金属腐蚀和防止"氢脆"。

但酸洗"氢脆"敏感的工件时,缓蚀剂的选择应特别小心,因为某些缓蚀剂抑制二个氢原子变为氢分子的反应,即:2[H]→H2↑,使金属表面氢原子的浓度提高,增强了"氢脆"倾向。

因此必须查阅有关腐蚀数据手册,或做"氢脆"试验,避免选用危险的缓蚀剂。

3 表面调整 表面调整的目的,是促使磷化形成晶粒细致密实的磷化膜,以及提高磷化速度。

表面调整剂主要有两类,一种是酸性表调剂,如草酸。

另一种是胶体钛。

两者的应用都非常普及,前者还兼备有除轻锈(工件运行过程中形成的"水锈"及"风锈")的作用。

在磷化前处理工艺中,是否选用表面调整工序和选用那一种表调剂都是由工艺与磷化膜的要求来决定的。

一般原则是:涂漆前打底磷化、快速低温磷化需要表调。

如果工件在进入磷化槽时,已经二次生锈,最好采用酸性表调,但酸性表调只适合于≥50℃的中温磷化。

一般中温锌钙系磷化不表调也行。

磷化前预处理工艺是:除油脂--水洗--酸洗--水洗--中和--表调--磷化除油除锈"二合一"--水洗--中和--表调--磷化除油脂--水洗--表调--磷化中和一般就是0.2%~1.0%纯碱水溶液。

在有些工艺中对重油脂工件,还增加预除油脂工序。

磷化工艺(1)1 防锈磷化工艺 磷化工艺的早期应用是防锈,钢铁件经磷化处理形成一层磷化膜,起到防锈作用。

经过磷化防锈处理的工件防锈期可达几个月甚至几年(对涂油工件而言),广泛用于工序间、运输、包装贮存及使用过程中的防锈,防锈磷化主要有铁系磷化、锌系磷化、锰系磷化三大品种。

铁系磷化的主体槽液成分是磷酸亚铁溶液,不含氧化类促进剂,并且有高游离酸度。

这种铁系磷化处理温度高于95℃,处理时间长达30min以上,磷化膜重大于10g/㎡,并且有除锈和磷化双重功能。

这种高温铁系磷化由于磷化速度太慢,现在应用很少。

锰系磷化用作防锈磷化具有最佳性能,磷化膜微观结构呈颗粒密堆集状,是应用最为广泛的防锈磷化。

加与不加促进剂均可,如果加入硝酸盐或硝基胍促进剂可加快磷化成膜速度。

通常处理温度80~100℃,处理时间10~20min,膜重在7.5克/㎡以上。

锌系磷化也是广泛应用的一种防锈磷化,通常采用硝酸盐作为促进剂,处理温度80~90℃,处理时间10~15min,磷化膜重大于7.5g/㎡,磷化膜微观结构一般是针片紧密堆集型。

防锈磷化一般工艺流程: 除油除锈--水清洗--表面调整活化--磷化--水清洗--铬酸盐处理--烘干--涂油脂或染色处理通过强碱强酸处理过的工件会导致磷化膜粗化现象,采用表面调整活化可细化晶粒。

锌系磷化可采用草酸、胶体钛表调。

锰系磷化可采用不溶性磷酸锰悬浮液活化。

铁系磷化一般不需要调整活化处理。

磷化后的工件经铬酸盐封闭可大幅度提高防锈性,如再经过涂油或染色处理可将防锈性提高几位甚至几十倍,见表1。

相关文档
最新文档