锌钙系钢铁磷化液的制备与应用研究
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目前常用的磷化液有: 磷酸锌系、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,形成微晶状的磷化膜,有降低 膜重的作用,不 需 要 专 门 进 行 表 面 调 整,还 有 助 于 提高耐蚀性,降低孔隙率,增加附着力,因此锌钙系 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, 膜层质量稳定,但由于其能耗大、处理工艺时间长、 沉渣多,不 利 于 生 产 应 用。所 以 提 高 磷 化 液 的 质 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,通 过 反 复 试 验 添 加 不 同 量 的 Ca2 + 对磷化膜性能的影响,从而得出加钙对锌系磷 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。
及汽车等行业的一般磷化液。
90
不锈
4 20
灰黑色致密不均匀
80
不锈
5 25 灰黑色致密不均匀,泛黄 90
锈
从表 4 看出,磷化时间过短,成膜量不足,不能形 成致密的达到规定膜厚的磷化膜; 磷化时间过长,在 形成的膜上继续结晶会生成疏松的磷化膜,直接影响 漆膜的附着力。磷化的适宜时间为 7min - 10 min。 2. 5 酸度对磷化效果的影响
收稿日期:2011—05—25 作者简介:张新坤( 1967 - ) ,男,河北联合大学轻工学院教师。
2011 年 8 月
ຫໍສະໝຸດ Baidu
张新坤:锌钙系钢铁磷化液的制备与应用研究
23
真实表面积成倍增加,使得成膜物质能够渗入基体 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,从而增大了基体表面 积,有利于化学反应的进行。增加了膜层咬合性能。
22
涂装与电镀
2011 年第 4 期
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,063000)
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,研究了一种性能较好的锌 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化工艺条件对磷化膜质量的影响。结果表 明,所形成的磷化膜成灰黑色,结晶细致、均匀,耐腐蚀性好,与涂层附着力好,工艺维护简单,沉渣少,适用于钢铁 件涂装前的处理。 关键词 钢铁; 锌钙系; 低温磷化; 性能
根据 2. 1 和 2. 2 的结论,按照最佳磷化液配比, 改变温度进行磷化膜性能比较,结果如表 3。
表 3 温度对磷化膜的影响
胁,生成额外的残渣[5][6]。 酸比: 酸比指总酸度与游离酸度的比值。一般
来说酸比都在 5 - 40 范围内。酸比较小时,游离酸 度高,成膜速度慢,磷化时间长,所需温度高; 酸比 较大时,成膜速度快,磷化时间短,所需温度低。因 此必须控制好酸比。
腐蚀
从表 2 看出,随着 Ca2 + 的增加,磷化膜硫酸铜 点滴实验的时间减少。不加 Ca2 + 时,外观很粗糙, 结晶粗大,膜层不致密。Ca2 + 加入后,能抑制磷化
晶体的生长,起 到 调 节 晶 体 的 作 用,但 是 耐 腐 蚀 性
24
涂装与电镀
2011 年第 4 期
却随 Ca2 + 的增加而减少。最后确定硝酸钙加入量 为 0. 6g / L - 0. 7 g / L。 2. 3 磷化温度对磷化膜性能的影响
根据 2. 1 的 结 论,从 向 基 础 磷 化 液 中 加 入
0. 1mL / L - 0. 2 mL / L OP - 10 乳化剂后形成基础磷
化液中取 100 mL 的 6 个试样,分别向其中加入不同 量的 Ca2 + ,调酸度后磷化,对形成的磷化膜进行性
能比较,结果如表 2。
表 2 Ca2 + 的量的影响( 取 100mL 溶液)
根据 2. 1、2. 2 和 2. 3 的结论,按照最佳磷化配 比和最佳磷化温度,改变磷化时间,结果如表 4。
表 4 磷化时间对磷化膜的影响
序 磷化时间 号 min
磷化膜外观
点滴实验 3% NaCl
S
100min
1
6 灰黑色疏松均匀,泛黄 100
锈
2 10
灰黑色致密均匀
90
不锈
3 15
灰黑色致密不均匀
由表 1 看出: 随着 OP - 10 乳化剂的增加,磷化
膜硫酸铜点滴实验的时间减少。从外观上观察,随
着 OP - 10 乳化剂的增加,膜层变得不均匀。由于
OP - 10 分子中的亲水和疏水基团在溶液金属界面
可以定向排 列 和 吸 附,形 成 薄 的 分 子 膜,从 而 降 低 基体表面张力,使金属表面 H + 分布均匀,一旦 H +
将 2. 5 g - 3. 125 g 氧化锌加入二倍于氧化锌重 的自来水中,搅成糊状,加入 15. 7mL 磷酸( 96 % ) , 搅拌至均匀透明; 加入已溶于自来水的 0. 5 g NaF、 8 g Ni( NO3 ) 2 、2 g 钼酸铵、3. 1 g 马日夫盐、0. 5g - 1. 2 g 柠檬酸,加水至足量,搅匀成绿色透明磷化液。
磷化是表面化学处理方法中的一种,是指将钢 铁表面与含磷酸二氢盐的酸性溶液接触,通过化学 与电化学反应在钢铁表面形成一种稳定的、不溶性 的无机化合 物 膜 层 的 过 程,这 层 膜 称 为 磷 化 膜,该 过程称为钢铁的磷化。通过磷化预处理后的钢铁 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,有效抑制涂层下的腐蚀。
调酸度为 FA 1. 5 - 2. 5 点; TA 25 - 35 点。 1. 2. 2 酸度测定法
总酸度( TA) : 于 10 mL 磷化液中滴加 1 - 2 滴 溴酚蓝指示剂后用 0. 1 mol / L NaOH 标准液滴定,直 到溶液由黄色变为紫色时,消耗 NaOH 的毫升数为 总酸度。单位为点。
钼酸铵,g / L
2
OP - 10 乳化剂,mL / L 0. 1 - 0. 2
柠檬酸,g / L
0. 5 - 1. 2
( 2) 磷化最佳工艺条件为:
总酸度,点
25 - 35
游离酸度,点
1. 5 - 2. 5
温度,℃
40 - 45
时间,min
7 - 10
( 3) 该磷化液成本低,可以取代多数家电、机械
2 实验结果与讨论
2. 1 乳化剂的量对磷化膜性能的影响 取 100 mL 基础磷化液 6 个试样,分别向其中加
入不同量的 OP - 10 乳化剂,调酸度后磷化,对形成 的磷化膜进行性能比较,结果如表 1。
表 1 OP - 10 乳化剂的量的影响( 取 100 mL 溶液)
序 乳化剂 号 mL
磷化膜外观
序 温度 号℃
磷化膜外观
点滴实验 3% NaCl
S
100min
1 30
灰黑色疏松不均匀
60
锈
2 35 灰黑色疏松不均匀,泛黄 90
锈
3 40 灰黑色致密均匀,泛黄 90
不锈
4 45
灰黑色致密均匀
90
不锈
5 50
灰黑色致密不均匀
90
不锈
从表 3 看出,随温度的升高,磷化膜的外观逐渐 致密均匀且耐蚀性提高。升高温度化学反应速率加 快,加速剂的氧化能力提高,使生成的氢气易于氧化, 磷酸二氢盐水解反应平衡右移,成膜离子增多,在相 同时间内生成的磷化膜就越致密; 但同时也会造成药 剂的损耗,使沉渣增多。确定温度 40℃ - 45℃ 。 2. 4 磷化时间对磷化膜性能的影响
游离酸度 ( FA) : 于 10mL 磷化液中滴加 1 - 2 滴酚酞指示剂后用 0. 1 mol / L NaOH 标准液滴定,直 到溶液由无色变为红色时,消耗 NaOH 的毫升数为 游离酸度。单位为点。 1. 2. 3 磷化工艺流程
根据实验要求确定工艺流程如下: 打磨→酸洗 → 水 洗 → 磷 化 → 水 洗 → 烘 干 → 性 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,使表面粗糙度增大,
点滴实验 3% NaCl
S
100min
1 0. 01 灰黑色致密均匀 120
不腐蚀
2 0. 02 灰黑色致密不均匀 90
不腐蚀
3 0. 03 灰黑色致密不均匀 90
不腐蚀
4 0. 04 灰黑色致密不均匀 80
不腐蚀
5 0. 05 灰黑色致密不均匀 90
不腐蚀
6 0. 06 灰黑色致密不均匀 80
不腐蚀
总酸度: 表示磷酸一代盐和游离磷酸浓度的特征 参数。总酸度过低,磷化速度慢,结晶粗; 总酸度过高 则磷化沉渣多,且磷化膜上有粉末附着物[5][6]。
游离酸度: 表示游离磷酸含量的特征参数,反 映了磷化液中游离 H + 的含量。
游离酸度过高、过低均会产生不良影响。过高 不能成膜,易出现黄锈; 过低磷化液的稳定性受威
1 实验部分
1. 1 实验材料 退火钢丝、砂纸、HCl ( 20 % ) 、ZnO ( 分析纯) 、
H3 PO4 ( 96 % ) 、Ca ( NO3 ) 2 、Ni ( NO3 ) 2 、马 日 夫 盐、 NaF、OP - 10 乳化剂、钼酸铵、柠檬酸等。 1. 2 实验过程 1. 2. 1 基础磷化液的配制
还原成 H2 后就容易从金属表面逸出,避免 H2 的滞 留,加速磷化。此外,OP - 10 还能降低膜的孔隙率
和吸水性,促 使 金 属 表 面 形 成 坚 硬 致 密 的 磷 化 膜,
使膜的均匀度和耐水性明显提高,但是耐腐蚀性却
随乳化剂的增加而减少。最后确定乳化剂的加入
量为 0. 1mL / L - 0. 2 mL / L。 2. 2 Ca2 + 的量对磷化膜性能的影响
序 Ca2 +
号
g
磷化膜外观
点滴实验 3% NaCl
S
100min
1 0. 05 灰黑色疏松不均匀 90
不腐蚀
2 0. 06 灰黑色致密均匀
80
不腐蚀
3 0. 07 灰褐色致密均匀
70
不腐蚀
4 0. 08 灰褐色致密不均匀 80
腐蚀
5 0. 09 灰蓝色致密不均匀 70
腐蚀
6 0. 10 灰蓝色致密不均匀 70
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 FeCl2 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: 用以除去酸洗后金属表面残存的多 余的酸及沉渣。 ( 4) 磷化: 将打磨酸洗后的铁丝在 25℃ - 35 ℃ 的上述磷化液中磷化 7min - 8 min 即可。 ( 5) 磷化后水洗: 清洗水的水质对水洗效果有 直接的影响,自 来 水 中 含 有 多 种 杂 质 离 子,所 以 不 能彻底有效地清除吸附在磷化膜上的可溶性盐,为 了进一步 提 高 磷 化 膜 质 量,本 实 验 在 自 来 水 洗 后, 最后一道改用去离子水清洗。 ( 6) 烘 干: 磷 化 膜 经 水 洗 后,表 面 含 有 大 量 水 份。由于磷 化 膜 的 多 孔 性,水 份 会 渗 入 膜 层,造 成 孔隙腐蚀 并 使 膜 层 泛 黄。本 实 验 采 用 烘 干 方 式 ( 120℃ - 150 ℃ ,5min - 10 min) 减少膜层结晶水含 量,提高膜层质量。 ( 7) 性能检测: 用国标规定的测试方法对磷化 膜性能进行检测并对其质量进行评价。 1. 2. 4 磷化膜性能检测 ( 1) CuSO4 点滴实验 按国家标准 GB / T6807 - 1986 规定配制点滴检 验溶液: 五 水 硫 酸 铜 41 g / L ,氯 化 钠 35 g / L ,0. 1 mol / L 盐酸 13 mL / L ,该溶液用化学纯试剂和蒸馏水 配制。在 15℃ - 25 ℃ 下,在磷化膜表面滴一滴检验 溶液,同时启动秒表,观察液滴从天蓝色变为浅黄色 或淡红色的时间。取 5 点平均值作为实验结果。 ( 2) 耐 3 % NaCl 腐蚀 按国家标准 GB / T6807 - 2001 规定,将磷化处 理后的试样浸入 20 ℃ 3 % 的 NaCl( 分析纯) 溶液 中,保持规定时间,取出后吹干,目测表面锈蚀情况。
3 结论
上述研究结果表明:
( 1) 磷化液最佳配方为:
ZnO,g / L
2. 5 - 3. 125
H3 PO4 ( 96 % ) ,mL / L NaF,g / L
15. 7 0. 5
Ca( NO3 ) 2 ,g / L Ni( NO3 ) 2 ,g / L 马日夫盐,g / L
0. 6 - 0. 7 8 3. 1
及汽车等行业的一般磷化液。
90
不锈
4 20
灰黑色致密不均匀
80
不锈
5 25 灰黑色致密不均匀,泛黄 90
锈
从表 4 看出,磷化时间过短,成膜量不足,不能形 成致密的达到规定膜厚的磷化膜; 磷化时间过长,在 形成的膜上继续结晶会生成疏松的磷化膜,直接影响 漆膜的附着力。磷化的适宜时间为 7min - 10 min。 2. 5 酸度对磷化效果的影响
收稿日期:2011—05—25 作者简介:张新坤( 1967 - ) ,男,河北联合大学轻工学院教师。
2011 年 8 月
ຫໍສະໝຸດ Baidu
张新坤:锌钙系钢铁磷化液的制备与应用研究
23
真实表面积成倍增加,使得成膜物质能够渗入基体 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,从而增大了基体表面 积,有利于化学反应的进行。增加了膜层咬合性能。
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2011 年第 4 期
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,063000)
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,研究了一种性能较好的锌 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化工艺条件对磷化膜质量的影响。结果表 明,所形成的磷化膜成灰黑色,结晶细致、均匀,耐腐蚀性好,与涂层附着力好,工艺维护简单,沉渣少,适用于钢铁 件涂装前的处理。 关键词 钢铁; 锌钙系; 低温磷化; 性能
根据 2. 1 和 2. 2 的结论,按照最佳磷化液配比, 改变温度进行磷化膜性能比较,结果如表 3。
表 3 温度对磷化膜的影响
胁,生成额外的残渣[5][6]。 酸比: 酸比指总酸度与游离酸度的比值。一般
来说酸比都在 5 - 40 范围内。酸比较小时,游离酸 度高,成膜速度慢,磷化时间长,所需温度高; 酸比 较大时,成膜速度快,磷化时间短,所需温度低。因 此必须控制好酸比。
腐蚀
从表 2 看出,随着 Ca2 + 的增加,磷化膜硫酸铜 点滴实验的时间减少。不加 Ca2 + 时,外观很粗糙, 结晶粗大,膜层不致密。Ca2 + 加入后,能抑制磷化
晶体的生长,起 到 调 节 晶 体 的 作 用,但 是 耐 腐 蚀 性
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涂装与电镀
2011 年第 4 期
却随 Ca2 + 的增加而减少。最后确定硝酸钙加入量 为 0. 6g / L - 0. 7 g / L。 2. 3 磷化温度对磷化膜性能的影响
根据 2. 1 的 结 论,从 向 基 础 磷 化 液 中 加 入
0. 1mL / L - 0. 2 mL / L OP - 10 乳化剂后形成基础磷
化液中取 100 mL 的 6 个试样,分别向其中加入不同 量的 Ca2 + ,调酸度后磷化,对形成的磷化膜进行性
能比较,结果如表 2。
表 2 Ca2 + 的量的影响( 取 100mL 溶液)
根据 2. 1、2. 2 和 2. 3 的结论,按照最佳磷化配 比和最佳磷化温度,改变磷化时间,结果如表 4。
表 4 磷化时间对磷化膜的影响
序 磷化时间 号 min
磷化膜外观
点滴实验 3% NaCl
S
100min
1
6 灰黑色疏松均匀,泛黄 100
锈
2 10
灰黑色致密均匀
90
不锈
3 15
灰黑色致密不均匀
由表 1 看出: 随着 OP - 10 乳化剂的增加,磷化
膜硫酸铜点滴实验的时间减少。从外观上观察,随
着 OP - 10 乳化剂的增加,膜层变得不均匀。由于
OP - 10 分子中的亲水和疏水基团在溶液金属界面
可以定向排 列 和 吸 附,形 成 薄 的 分 子 膜,从 而 降 低 基体表面张力,使金属表面 H + 分布均匀,一旦 H +
将 2. 5 g - 3. 125 g 氧化锌加入二倍于氧化锌重 的自来水中,搅成糊状,加入 15. 7mL 磷酸( 96 % ) , 搅拌至均匀透明; 加入已溶于自来水的 0. 5 g NaF、 8 g Ni( NO3 ) 2 、2 g 钼酸铵、3. 1 g 马日夫盐、0. 5g - 1. 2 g 柠檬酸,加水至足量,搅匀成绿色透明磷化液。
磷化是表面化学处理方法中的一种,是指将钢 铁表面与含磷酸二氢盐的酸性溶液接触,通过化学 与电化学反应在钢铁表面形成一种稳定的、不溶性 的无机化合 物 膜 层 的 过 程,这 层 膜 称 为 磷 化 膜,该 过程称为钢铁的磷化。通过磷化预处理后的钢铁 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,有效抑制涂层下的腐蚀。
调酸度为 FA 1. 5 - 2. 5 点; TA 25 - 35 点。 1. 2. 2 酸度测定法
总酸度( TA) : 于 10 mL 磷化液中滴加 1 - 2 滴 溴酚蓝指示剂后用 0. 1 mol / L NaOH 标准液滴定,直 到溶液由黄色变为紫色时,消耗 NaOH 的毫升数为 总酸度。单位为点。
钼酸铵,g / L
2
OP - 10 乳化剂,mL / L 0. 1 - 0. 2
柠檬酸,g / L
0. 5 - 1. 2
( 2) 磷化最佳工艺条件为:
总酸度,点
25 - 35
游离酸度,点
1. 5 - 2. 5
温度,℃
40 - 45
时间,min
7 - 10
( 3) 该磷化液成本低,可以取代多数家电、机械
2 实验结果与讨论
2. 1 乳化剂的量对磷化膜性能的影响 取 100 mL 基础磷化液 6 个试样,分别向其中加
入不同量的 OP - 10 乳化剂,调酸度后磷化,对形成 的磷化膜进行性能比较,结果如表 1。
表 1 OP - 10 乳化剂的量的影响( 取 100 mL 溶液)
序 乳化剂 号 mL
磷化膜外观
序 温度 号℃
磷化膜外观
点滴实验 3% NaCl
S
100min
1 30
灰黑色疏松不均匀
60
锈
2 35 灰黑色疏松不均匀,泛黄 90
锈
3 40 灰黑色致密均匀,泛黄 90
不锈
4 45
灰黑色致密均匀
90
不锈
5 50
灰黑色致密不均匀
90
不锈
从表 3 看出,随温度的升高,磷化膜的外观逐渐 致密均匀且耐蚀性提高。升高温度化学反应速率加 快,加速剂的氧化能力提高,使生成的氢气易于氧化, 磷酸二氢盐水解反应平衡右移,成膜离子增多,在相 同时间内生成的磷化膜就越致密; 但同时也会造成药 剂的损耗,使沉渣增多。确定温度 40℃ - 45℃ 。 2. 4 磷化时间对磷化膜性能的影响
游离酸度 ( FA) : 于 10mL 磷化液中滴加 1 - 2 滴酚酞指示剂后用 0. 1 mol / L NaOH 标准液滴定,直 到溶液由无色变为红色时,消耗 NaOH 的毫升数为 游离酸度。单位为点。 1. 2. 3 磷化工艺流程
根据实验要求确定工艺流程如下: 打磨→酸洗 → 水 洗 → 磷 化 → 水 洗 → 烘 干 → 性 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,使表面粗糙度增大,
点滴实验 3% NaCl
S
100min
1 0. 01 灰黑色致密均匀 120
不腐蚀
2 0. 02 灰黑色致密不均匀 90
不腐蚀
3 0. 03 灰黑色致密不均匀 90
不腐蚀
4 0. 04 灰黑色致密不均匀 80
不腐蚀
5 0. 05 灰黑色致密不均匀 90
不腐蚀
6 0. 06 灰黑色致密不均匀 80
不腐蚀
总酸度: 表示磷酸一代盐和游离磷酸浓度的特征 参数。总酸度过低,磷化速度慢,结晶粗; 总酸度过高 则磷化沉渣多,且磷化膜上有粉末附着物[5][6]。
游离酸度: 表示游离磷酸含量的特征参数,反 映了磷化液中游离 H + 的含量。
游离酸度过高、过低均会产生不良影响。过高 不能成膜,易出现黄锈; 过低磷化液的稳定性受威
1 实验部分
1. 1 实验材料 退火钢丝、砂纸、HCl ( 20 % ) 、ZnO ( 分析纯) 、
H3 PO4 ( 96 % ) 、Ca ( NO3 ) 2 、Ni ( NO3 ) 2 、马 日 夫 盐、 NaF、OP - 10 乳化剂、钼酸铵、柠檬酸等。 1. 2 实验过程 1. 2. 1 基础磷化液的配制
还原成 H2 后就容易从金属表面逸出,避免 H2 的滞 留,加速磷化。此外,OP - 10 还能降低膜的孔隙率
和吸水性,促 使 金 属 表 面 形 成 坚 硬 致 密 的 磷 化 膜,
使膜的均匀度和耐水性明显提高,但是耐腐蚀性却
随乳化剂的增加而减少。最后确定乳化剂的加入
量为 0. 1mL / L - 0. 2 mL / L。 2. 2 Ca2 + 的量对磷化膜性能的影响
序 Ca2 +
号
g
磷化膜外观
点滴实验 3% NaCl
S
100min
1 0. 05 灰黑色疏松不均匀 90
不腐蚀
2 0. 06 灰黑色致密均匀
80
不腐蚀
3 0. 07 灰褐色致密均匀
70
不腐蚀
4 0. 08 灰褐色致密不均匀 80
腐蚀
5 0. 09 灰蓝色致密不均匀 70
腐蚀
6 0. 10 灰蓝色致密不均匀 70
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 FeCl2 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: 用以除去酸洗后金属表面残存的多 余的酸及沉渣。 ( 4) 磷化: 将打磨酸洗后的铁丝在 25℃ - 35 ℃ 的上述磷化液中磷化 7min - 8 min 即可。 ( 5) 磷化后水洗: 清洗水的水质对水洗效果有 直接的影响,自 来 水 中 含 有 多 种 杂 质 离 子,所 以 不 能彻底有效地清除吸附在磷化膜上的可溶性盐,为 了进一步 提 高 磷 化 膜 质 量,本 实 验 在 自 来 水 洗 后, 最后一道改用去离子水清洗。 ( 6) 烘 干: 磷 化 膜 经 水 洗 后,表 面 含 有 大 量 水 份。由于磷 化 膜 的 多 孔 性,水 份 会 渗 入 膜 层,造 成 孔隙腐蚀 并 使 膜 层 泛 黄。本 实 验 采 用 烘 干 方 式 ( 120℃ - 150 ℃ ,5min - 10 min) 减少膜层结晶水含 量,提高膜层质量。 ( 7) 性能检测: 用国标规定的测试方法对磷化 膜性能进行检测并对其质量进行评价。 1. 2. 4 磷化膜性能检测 ( 1) CuSO4 点滴实验 按国家标准 GB / T6807 - 1986 规定配制点滴检 验溶液: 五 水 硫 酸 铜 41 g / L ,氯 化 钠 35 g / L ,0. 1 mol / L 盐酸 13 mL / L ,该溶液用化学纯试剂和蒸馏水 配制。在 15℃ - 25 ℃ 下,在磷化膜表面滴一滴检验 溶液,同时启动秒表,观察液滴从天蓝色变为浅黄色 或淡红色的时间。取 5 点平均值作为实验结果。 ( 2) 耐 3 % NaCl 腐蚀 按国家标准 GB / T6807 - 2001 规定,将磷化处 理后的试样浸入 20 ℃ 3 % 的 NaCl( 分析纯) 溶液 中,保持规定时间,取出后吹干,目测表面锈蚀情况。
3 结论
上述研究结果表明:
( 1) 磷化液最佳配方为:
ZnO,g / L
2. 5 - 3. 125
H3 PO4 ( 96 % ) ,mL / L NaF,g / L
15. 7 0. 5
Ca( NO3 ) 2 ,g / L Ni( NO3 ) 2 ,g / L 马日夫盐,g / L
0. 6 - 0. 7 8 3. 1