磷化的基本原理之五——磷化工艺及配方
发布时间:2007-06-13
发布者: 孟武功 专家
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  在磷化工序中,由于各个磷化液生产厂家和就应用厂家基于不同的性能要求,涉及不同配方的磷化液在磷化工艺中应用。但规模商品化应用的也仅只有几大主要类型,如轻铁系、锌系(含改性锌系如三元系)、锰系、锌钙系,所采用的的促进剂基本都是钼酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、氯酸盐、有机硝硝基化合物等。磷化处理温度通常为常温型5~30℃,低温型35~45℃,中温型50~70℃。   在磷化配方中,大家也许还经常可见到“三合一”、“四合一”,即除油除锈磷化钝化综合处理剂,这里不作叙述。   1 配方组成及性能   1.1 常温低温型磷化   常温磷化是不加温磷化,温度范围是5~30℃。低温磷化通常指磷化温度为35~45℃的磷化工艺,在有些情况下即使温度偏高偏低一点,也认为是低温磷化,尚无统一的标准。常温低温磷化绝大部分以轻铁系磷化、锌系磷化为主,当然也有改进型,如在锌系磷化中加入Mn2+、Ca2+、Ni2+等改性,仍习惯称之为锌系磷化。   铁系轻型磷化形成彩色或灰色磷化膜。轻铁系磷化不能形成厚膜,膜重总是在1g/m2以下。它与涂漆配套的一个显著特点是使漆膜的抗弯曲、抗冲击性能特别好。一般优于其他类型如锌系、锰系、锌钙系磷化。轻铁系磷化槽液还有一些独特的优点,即不需要表面调整;磷化沉渣特别少;槽液工艺范围宽,管理方便,但不足之处是耐盐雾性能稍差。轻铁系磷化可与粉末、涂启、阳极电泳配套,但不适合硝基、过氧乙烯底漆配套,而锌系磷化配套范围要广些。   有一种脱脂-磷化“二合一”的轻铁系磷化,其槽液成分基本与常规轻铁系磷化相同,只不过额外加入一些表面活性剂起脱脂作用,通常以喷淋方式使用,当然还需加一定的消泡剂。这种脱脂-磷化“二合一”工艺,在国内外都有应用:还有一类高游离酸度(含有较高浓度的磷酸)的轻铁系磷化,同样形成轻铁系磷化膜,它同时还可以兼顾除油除锈功能。这种轻铁系除油除锈磷化液与那些不水洗型“三合一”、“四合一”有着本质区别,真正形成了轻铁系磷化膜。   常温低温锌系磷化是使用非常广泛的一种磷化工艺,特别是在家用电器行业,低温锌系磷化完全占有统治地位。甚至在汽车行业,低温锌系磷化也占有一定的比重。常温低温锌系磷化一般需要胶体钛表面预处理,一则细化磷化晶粒形成薄型磷化膜;二则提高磷化成膜速度。低温锌系磷化经表面胶体钛调整预处理的工件,在35~45℃温度范围内,喷淋时只需1~2min,浸泡也只需要3~8min即可形成均匀完整细致的磷化膜,膜重1.5~2.5g/m2,通过调节游离酸度等方法可稍微增加膜厚。常温低温磷化与各类涂漆均具有很好的配套性。   1.2 中温型磷化   中温磷化通常是指处理温度50~70℃的磷化工艺,温度范围偏高偏低一些也可属于中温磷化之列。中温磷化用于漆前打底,主要是锌系、锰系、锌钙系磷化三大类,它们在工业应用中占有最大的份额。   中温锌系磷化是所有各种类型磷化中应用最为普遍的一种磷化工艺,在涂装行业,它与各类涂装的配套性均好。中温锌系磷化大部分是NO3-单独作为促进剂(在中温50~70℃,NO3-氧化过程中会自动产生NO2-,成为自生NO3-/ NO2-促进剂体系),NO3-含量,通常大于15g/l。采用NO2-或ClO3-与NO3-混合型促进剂可大幅度提高成膜速度,并使磷化膜细密。但NO3-、NO2-、ClO3-三种类型的促进剂均可单独或混合使用,要视具体情况来作出选择。在中温锌系磷化工序中,即使不经过表面调整处理也能形成均匀完整的磷化膜。但表面调整处理可提高磷化速度和细化磷化晶粒,形成细密磷化膜。表面调整可选用胶体钛型或草酸型,草酸型表调还具二次除锈的功能。中温锌系磷化是一种传统的成熟工艺,槽液控制简便,通过选择不同的促进剂、表面调整工序、酸比可获不同的成膜速度和厚度的磷化膜。   在当今汽车行业,比较流行低锌磷化(锌含量在1.5g/l以下)。低锌磷化与阴极电泳配套性好,可充分发挥阴极电泳的优势。在发达国家,高档一些的汽车大都采用低锌磷化。一般在低锌磷化液中还加入Mn2+、Ni2+,一则是为了提高耐蚀性,二则是为了能形成颗状磷化晶粒的磷化膜。低锌磷化一般采用NO3-/NO2-促进剂体系,处理温度50~60℃磷化膜重1.5~2.5g/m2.   纯锰系磷化在涂装行业应用不多,它主要用于防锈与润滑。在涂装行业锌锰系磷化有一定的市场,磷化膜的颜色要比锌系深。常规锌锰系磷化槽液主要是由酸式磷酸锰(商品名马日夫盐)和硝酸锌组成,利用硝酸根作为促进剂,也可加入ClO3-、NO2-提高磷化速度。不管是锰系还是锌锰系磷化,均可控制形成颗粒状紧密磷化晶粒的磷化膜,据报道,这种含锰的颗粒状结晶磷化膜的溶解量达到10%~30%。因此一般阳极电泳前的磷化,往往在磷化槽液中加入一些Mn2+,以改善磷化膜的阳极溶解性能,而表面调整工序会使锰系磷化膜更细密。   锌钙系磷化是锌系磷化的改进型,它具备锌系磷化的一般特点,由于引入Ca2+,它抑制了磷酸锌晶粒的粗大趋势。因此只要加入足够的Ca2+,就能形成颗粒状晶粒细密磷化膜,如果Ca2+的含量不够,仍将存在部分粗大的磷酸锌晶粒。锌钙系磷化不表面调整处理照样能形成细密磷化膜,不用胶体钛表调而用草酸型表调,因为它可除“二次锈”,对磷化非常有利。锌钙系磷化由于引入Ca2+,形成含钙系磷化膜不能厚,膜重1.5~2.5g/m2最适宜,厚膜会影响漆膜抗弯曲,抗冲击性能。   在锌系、锰系、锌钙系磷化槽液中加入一定的Ni2+可提高耐蚀性,又可使磷化膜的微观结构为颗粒状晶粒,含镍的磷酸盐膜耐碱溶性特别好,提高了漆膜的耐腐蚀能力;只能少量加入聚磷酸盐、多羟基酸,起到降渣、降膜厚的作用,太多时会导致膜薄甚至完全不能成膜;氟化合物起到活性作用,特别是铝件、锌件,氟还改善磷化成膜均匀性。   在中温磷化液中,由于含有大量氧化型促进剂,只要槽液不是大负荷连续操作,一般不会产生Fe2+过量问题,Fe2+形成磷酸铁沉渣。
全部评论 共 10
评论者:奥鹰化工
欢迎交流 aocoi@hotmail.com
2010-10-09
评论者:小学生
我是一名才毕业的大学生,学校里不好学,工作后才知道自己什么也不是,谢谢你的文章。
2009-12-06
评论者:李开宏
请问高温锰系的配方如何做。qq:1124318955
2009-07-28
评论者:许生
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2008-12-09
评论者:10086
请在这里写上你的评论(200字以下)本人有一套常温锌系铁系配方。及常温除油加热除油电解除油粉配方(钢铁通用,持久性好,优点油污沉淀槽低)。抑制剂(防锈)。脱塑脱漆剂(有机无机)。超声波除油粉。钝化剂。铝皮膜。铝脱脂。合金加热电解除油粉。除腊水。冷脱剂联系电话15009262324西安许生。
2008-12-07
评论者:ROT9990
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2008-11-02
评论者:孙范荣
能不能交流一下呀.sunfines@163.com
2007-10-08
评论者:网友
谢谢专家!已拜读,佩服~~ 希望能够得到您的帮助与指导!
2007-09-18
评论者:111
顶!!!!支持,谢谢
2007-09-15
评论者:网友
谢谢专家!已拜读,佩服~~ 希望能够得到您的帮助与指导! 邮箱 jytll@163.com
2007-08-12
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