磷化沉渣的危害,磷化沉渣悬浮于磷化液中,在成膜离子不变的情况下,额外消耗NaOH标准溶液,致使测定的总酸度偏高。实际上这只是一个假象,会错误地认为总酸度合格或者总酸度偏高。如果不及时调整,得不到合格的磷化膜。原理如下:2Zn3(PO4)2+6OH-=3Zn(OH)2+2PO43-(9),一般为浅灰色至深灰色,而且都是结晶型颗粒。FePO4为浅黄色粉末状物质。如果FePO4多,会随磷化结晶一起夹杂到磷化膜中,引起挂灰。挂灰的磷化膜本身耐腐蚀性低,润滑性下降,涂装后易引起漆膜鼓泡,且涂层的附着力及耐蚀性降低。可见挂灰的磷化膜有非常有害。如果在磷化时加入促进剂,这种现象更为严重。,耐腐蚀性下降。由于磷化膜中夹杂有沉渣,导致磷化膜疏松,且容易发黄。这样的磷化膜与基材的结合力很差,用力摩擦时很容易从基材上脱落,也不能用于防腐,涂装后的附着力和耐腐蚀性都不合格。原理如下:,耐腐蚀性下降。由于沉渣的存在,降低了磷化反应速度,需要延长磷化时间来生成磷化膜,导致结晶不规则生长并且促使结晶粗大,磷化膜疏松,且容易发黄。这样的磷化膜与基材的结合力很差,用力摩擦时很容易从基材上脱落,也不能用于防腐,涂装后的附着力和耐腐蚀性都不合格。 非涂装磷化的作用:提高工件的耐磨性,令工件在机加工过程中具有润滑性,经适当的后处理,可提高工件的耐磨性.黑色锰系磷化地址
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,比较好采用酸性表调,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。汽车配件锰系磷化加工由于氯代卤都有一定的毒性,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已经很少使用了.
磷化膜晶体结构由于材料和磷化工艺不同,所以磷化膜有多种不同的晶体结构。在普通的锌磷化工艺中,在所有不同材料上得到的晶体是相同的,即Zn3(PO4)2·4H2O。低锌工艺因下列因素而使漆膜性能较好:1)酸性反应时间较长,使金属表面清洗效果较好;2)磷化层沉积较慢,所以得到的磷化膜较细密;3)磷酸锌铁的含量较高.下面是各种材料表面的晶体结构:钢:ZnFe(PO4)2·4H2OZn3(PO4)2·4H2O镀锌钢:Zn3(PO4)2·4H2O铝:Zn3(PO4)2·4H2O由于加锰改良的低锌磷化工艺的发展,使材料的抗腐蚀性能和漆膜粘著力有了进一步提高。该工艺的优点是:1)提高了磷化反应速度;2)降低了槽温;3)如果在相关工艺中保持化学平衡就能控制白斑生成;4)降低了磷化膜厚、提高了漆膜附著力;5)较好的磷化膜热稳定性,可使油漆前的干燥温度适当提高;6)提高了钢/镀锌钢焊接件接缝处的抗腐蚀性能。以下为该工艺磷化膜的结构:钢:Zn2(Fe或Mn)(PO4)2·4H2OMn2Zn(PO4)2·4H2OZn3(PO4)2·4H2O镀锌钢:Mn2Zn(PO4)2·4H2OZn3(PO4)2·4H2O铝:Mn2Zn(PO4)2·4H2OZn3(PO4)2·4H2O另一个在家电行业中使用的是加钙改良的锌磷化工艺。该工艺的优点是在磷化前不需加入晶体粒控制剂或表面调整剂等化合物,该工艺的缺点是处理温度高。
磷化的分类及应用通常情况下,一种表面处理后都是呈现出一种颜色,但是磷化处理可以根据实际需求,通过使用不同的磷化剂就会呈现不同的颜色,这也就是我们经常会看到磷化处理有灰色,彩色或者是黑色。铁系磷化磷化后表面会呈现出彩虹色以及蓝色,所以又被称为彩磷,磷化液主要以钼酸盐为原料,会在钢铁材料表面形成彩虹色的磷化膜,也主要是用于涂装底层,以达到工件的防腐蚀能力和提高表面涂层的结合力。锌系磷化颜色呈灰色,所以被称为灰膜磷化,主要使用的磷化液由磷酸,氟化钠以及乳化剂等组成,会在工件表面形成灰色的磷化膜,它主要也是为涂装底层,与后道的喷塑,喷漆或者电泳等工序进行结合。灰色磷化膜本身也是具有一定的防腐蚀性,所以也可以单独作为防腐蚀涂层用在工件表面,主要用于一些镀锌板,冷轧板,以及铝板的表面磷化处理。锰系磷化颜色呈黑色或者黑灰,所以也被称为黑色磷化,主要是使用含有锰离子的磷化溶液,会在工件表面形成一层黑色的磷化膜,它也是防锈性能比较好的一种磷化处理,可以作为零部件的长期防锈,也是应用的一种防锈磷化。锰系磷化会比其它磷化的摩擦系数更小,所以对于那些经常摩擦的零部件就可以使用黑色磷化,能够有效的减小摩擦。 磷化液配制后,溶液中的酸比随温度的变化而变化,温度升高,酸比升高,这个反应是不可逆的。
表面调整磷化速度、膜厚和晶体大小不仅与磷化槽中槽液组成等有关,而且与磷化前的金属表面预处理有关。预处理使用强碱清洗和酸蚀工艺,常常得到的磷化膜的质地较粗、磷化时间较长。使用磨光、抛光、刷洗和擦洗等机械处理也能使磷化膜致密性地提高,其原因是形成了可使磷化晶体生长的晶核。在磷化前用表面调整剂作特殊的预淋洗可使晶核增加。这种过程即所谓“表面调整”。表面调整可增加磷化时单位面积磷化晶体的数量;减少每个晶体的大小;减少膜厚;缩短磷化时间。按特殊方法生产的磷酸钛是一种的成核剂。在工厂中应用时,它可直接加入磷化前的淋洗槽中,或者也可加入碱性洗槽中应用。由于这种活化剂的寿命受PH、水硬度和温度的影响,所以在生产中要不断地添加。新研制的液体表调剂的主要优点是延长了使用寿命和稳定性。 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 10-40 g/m2。汽车配件锰系磷化膜厚要求
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.黑色锰系磷化地址
磷化工艺常用于镀锌板、热镀锌板、镀铝锌板、冷轧碳钢板的前处理工序,其处理流程为:预脱脂→主脱脂→水洗→水洗→表调→磷化→水洗→水洗→干燥→喷涂。其中,脱脂主要是依靠脱脂剂对金属基材表面污物的溶解作用,依靠表面活性剂对污物润湿、渗透、分散等物理作用,使污物成为可溶解或者可分散的,达到金属表面清洁。表调是用磷酸肽胶体溶解处理,由于胶力表面能很高,对金属表面有极强的吸附作用,胶体的微粒吸附在金属表面上,形成一层均匀的吸附层,磷化时这层极薄的吸附层就是一层分布均匀、数量极多的磷酸盐结晶晶核,因而促进结晶均匀快速形成,限制了大晶体的生长,结果就促使了磷化膜的细化和致密,提高了成膜性,缩短了磷化时间,降低膜厚度,同时也能够消除钢铁表面状态差异对磷化质量的影响。磷化是指在金属基材表面形成一层致密的磷酸盐膜,膜层形状为结晶型,工件在离开清水面后,因其表面良好的均匀润湿性而在30s内呈现水膜连续不破的一种状态。锌系磷化膜颜色呈灰色、灰黑色。 黑色锰系磷化地址
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