锌钙系钢铁磷化液的制备与应用研究

表面具有易涂装的优 良特性 ， 能大大提高钢铁表面
的耐腐 蚀性 能 ， 效 抑制 涂层 下 的腐 蚀 。 有
的自 来水 中， 搅成糊状， 加入 １．ｍ 磷酸 （６％） ５７ Ｌ ９ ， 搅拌至均匀透明 ； 加入 已溶于 自 来水 的 ０５ｇＮ Ｆ ． ａ 、
８ｇＮ （ Ｏ ） 、 ｉ Ｎ ３ ２ ２ ｇ钼酸 铵 、． ３ １ｇ马 日夫 盐 、 ． ｇ一 ０５
膜 层质 量稳定 ， 由 于其 能 耗 大 、 理工 艺 时 间 长 、 但 处 沉 渣 多 ， 利 于 生 产 应 用 。所 以 提 高 磷 化 液 的质 不
．
总酸度 （ Ａ） 于 １ Ｌ磷 化液 中滴 加 ｌ一 Ｔ ： ０ｍ ２滴
溴酚蓝 指示 剂后用 ０ １ｍ ｌＬＮ Ｏ ． ｏ ａ Ｈ标 准液滴定 ， ／ 直 到溶 液 由黄色 变 为紫 色 时 ， 消耗 Ｎ Ｏ 的毫 升数 为 ａＨ 总酸 度 。单 位 为点 。
１２ｇ柠檬 酸 ， 至 足量 ， ． 加水 搅匀 成绿色 透 明磷 化液 。 调 酸度 为 Ｆ ． ２５点 ；Ａ２ ３ Ａ １５— ． ５— ５点 。 ｒ
１２ ２ 酸 度 测 定 法 ．．
磷化膜较锌 系磷化膜有更高 的耐热性等 多项优异 性能。国内外研究和应用中、 高温磷化 ， 工艺成熟 ，
的磷化 膜 进行性 能 比较 ， 果 如表 １ 结 。
表 １ Ｏ Ｐ一１ ０乳化剂的量的影响 （ １０ｍＬ溶液 ） 取 ０
表面凹坑 ， 增强了膜层与基体的附着力 。
（） ２ 酸洗 ： 除去 试样 表 面氧 化皮 、 污物 及锈 蚀 ， 同 时还使 金属表 面产 生许 多微孔 ， 而增大 了基体 表 面 从
作者简介 ： 张新坤（ ９ ７一 ） 男， １ ６ ， 河北联合 大学轻 工学院教 师。
２ １ 年 ８月 ０１
张新坤 ： 锌钙 系钢 铁磷 化液的制备与应用研究
２ ３
真实表面积成倍增 加 ， 使得成膜物质能够渗入基体
入不同量的 Ｏ １ Ｐ一 ０乳化剂 ， 调酸度后磷化 ， 对形成
钙 系钢铁磷化 液， 检测 了磷化膜的性能 ， 探讨 了磷化 液的主要 成分和磷 ４ ． 艺条件对磷 化膜质 量的影响。结果 表 ｔ． ；－ ｘ 明， 所形成的磷化膜成灰黑 色， 结晶细致 、 匀， 腐蚀 性好 ， 均 耐 与涂层 附着 力好 ， 工艺维护 简单 ， 沉渣 少， 用于钢 铁 适
件 涂 装 前 的 Байду номын сангаас理 。
积， 有利于化学反应的进行。增加了膜层咬合性能。
本 实验采 用 盐酸 酸洗 。
由于盐 酸 较硫 酸 溶 液 能更 快 溶解 氧化 物 且
ＦＣ ｅＩ溶解度较大 ， 酸洗后 残渣少 ， 所以盐 酸酸洗后
金 属表 面质 量好 。
（） ３ 水洗 ： 以除去酸洗后 金属表面残存 的多 用
余 的酸 及沉 渣 。
１ 实验部分
１ １ 实验 材 料 ．
能 检测 。
（） １ 打磨 ： 用砂纸打磨试样 ， 除去试样基体表面 的氧化皮、 锈蚀产物和污垢等 ， 表面粗糙度增大 ， 使
退 火 钢 丝 、 纸 、 Ｃ （Ｏ％ ） Ｚ Ｏ（ 析 纯 ） 砂 Ｈ １２ 、ｎ 分 、
收 稿 日期 ：０ １－）－ ２ ２ １． ５ ５ － － ４
关键词
钢铁 ； 锌钙 系； 温磷化 ； 低 性能
磷化 是表 面化 学 处 理 方 法 中的 一种 ， 指将 钢 是 铁表 面与含磷 酸二 氢 盐 的酸 性 溶 液 接触 ， 过化 学 通 与 电化学 反应在 钢 铁表 面形 成 一 种稳 定 的、 溶 性 不 的无 机化 合 物 膜 层 的 过 程 ， 层 膜 称 为 磷 化 膜 ， 这 该 过程称 为 钢 铁 的磷 化 。通 过 磷 化 预 处 理 后 的钢 铁
Ｈ Ｐ ４９ ％ ） Ｃ （ Ｏ ） 、 ｉ Ｎ ３ ： 马 日夫 盐 、 ３ Ｏ （６ 、 ａ Ｎ ３： Ｎ （ Ｏ ） 、
ＮＦＯ ａ 、 Ｐ一１ ０乳化 剂 、 钼酸铵 、 柠檬 酸等 。
１２ 实验 过程 ． １２ １ 基础磷 化 液 的配制 ．．
将 ２５ｇ一 ．２ 氧 化锌加 入二 倍 于氧化锌重 ． ３ １５ｇ
２ ２
涂
装
与
电 镀
２ １ 年第 ４期 ０１
锌 钙 系钢铁 磷 化 液 的 制备 与 应 用研 究
张新 坤
（ 河北联合 大学轻工 学院， 河北唐 山，６０ ０ ０３０ ）
摘
要
采 用磷酸二 氢锌 、 酸式磷 酸锰等 为主要 原料 ， 加入适 当的钙 离子和磷化促进 剂， 究 了一种性能较好 的锌 研
目前常用 的磷化液有 ： 酸锌系、 磷 磷酸铁 系、 磷
酸 锰系 。钙 应 用 于 锌 系 磷 化 液 中可 以提 高 磷 化 膜 的耐蚀性 ， 细化 晶粒 ， 成 微 晶状 的磷 化 膜 ， 降 低 形 有 膜 重 的作用 ， 需 要 专 门进 行 表 面 调 整 ， 有 助 于 不 还 提 高 耐蚀 性 ， 降低 孔 隙 率 ， 加 附 着力 ， 增 因此 锌 钙 系
到溶 液 由无 色变 为 红 色 时 ， 消耗 Ｎ Ｏ 的毫 升 数 为 ａＨ 游 离酸度 。单 位为 点 。
１２ ３ 磷 化 工艺流程 ．．
化液的最佳优化效果 ， 探讨一种低 温锌钙系磷化工 艺并确定最佳磷化液配方和工艺条件。
根 据实 验要求 确定工 艺 流程 如下 ：
打磨一酸洗一水洗 一磷化 一水 洗一烘干一性
游离 酸 度 （ Ａ） 于 ｌ ｍＬ磷 化 液 中滴 加 １—２ Ｆ ： Ｏ 滴 酚酞指 示剂后 用 ０ １ｍ ｌＬＮ Ｏ ． ｏ ａ Ｈ标 准液滴 定 ， ／ 直
量， 降低能耗成本 ， 低温、 少渣的磷化液体系成 为当 前研究 的潮流 。借鉴前人高 、 中温磷化 的经验 ， 参
考各 种磷 化 液 配 方 ， 过 反 复试 验 添 加 不 同 量 的 通 Ｃ 对磷 化膜 性能 的影 响 ， 而 得 出加 钙 对 锌 系 磷 ａ 从