发黑和发蓝只是叫法不同,其膜层成分主要为四氧化三铁。在不同的材质上有不同的颜色存在,一般较多看到的有:黑色,蓝黑色,蓝色,棕红色。颜色不同的主要原因是钢铁材质里的;碳,硅,锰,铬,镍等元素影响。磷化膜的主要成分是磷酸铁盐,其颜色有:灰色,灰白色,灰黑色,黑色。不同的主盐和不同的磷化工艺颜色和膜层结构不尽相同,但多为疏松的多孔结构(可以更多的存储防锈物质)。发黑和磷化的区别在工艺和药剂选择差异很大,发黑主要用氢氧化钠和亚硝酸钠在135-145度煮制成。其碱性较强。磷化主要成分就是磷酸及主盐,如:锌,钙,锰等。温度5-95度不等。磷化耐蚀性要比发黑好许多。如锰系的磷化(上防锈油后)其耐腐蚀性要比发黑好上10-20倍。所以目前黑色膜层大有代替发黑(发蓝)之势。 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.高温锰系磷化后是什么颜色
磷化液温度超过上限根据磷化反应原理,升高温度可以加快磷化反应速度,有利于磷化反应的进行。但是温度超过一定限度,副反应增多即磷化液自身消耗,额外生成沉渣。不管磷化液工作还是不工作,额外生成沉渣都存在。原因如下:温度升高,加快磷酸电离生成大量的PO43-,在Zn2+含量一定时,两者的浓度满足的Zn3(PO4)2溶度积时便生成Zn3(PO4)2沉淀,即额外沉渣。反应如下:H2PO4-=2H++PO43-(3)3Zn2++2PO43-=Zn3(PO4)2↓(4)正常情况下,温度升高,会有少量的额外沉渣生成。当温度超高上限时,破坏了正常温度下的槽液平衡,原有的游离酸度、总酸度和酸比值会打破,重新建立新温度下的槽液平衡,即升高了游离酸度,降低了总酸度和酸比值,也就是说额外消耗总酸度生成大量沉渣。式(4)对于温度来说是不可逆的。也就是说,一旦槽液温度超过上限生成沉渣,再降低温度不能回复槽液原有的游离酸度、总酸度和酸比值,必须通过加入新鲜磷化液的办法才能回复槽液原有的参数。 高温锰系磷化后是什么颜色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。
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。 磷化广泛应用于防蚀技术,金属冷变形加工工业。
磷化的发展历史其实磷化处理工艺发展至今已经有很长时间了,它应该是现代金属表面处理中,发明时间较早的一种,其发展也经过了不同的时期。在1869年的英国,有人就发现了磷化膜可以用在金属表面,能有效的保护金属长时间不被腐蚀,并且当时还将其申请了专利,这也为磷化处理的技术和发展奠定了基础。从20世纪初开始,磷化处理开始用在工业产品中,这也促进了磷化工艺的发展和进步,从此磷化处理得到了快速的发展和进入实际应用时期。到了现代,为了适应各种需求,磷化处理工艺也在不断的改进,主要是向着低温,低渣,环保无毒的方向发展。工件(钢铁或铝、锌件)浸入磷化液,在表面沉积形成一层不溶于水的结晶型磷酸盐转换膜的过程,称之为磷化。金山区锰系磷化膜粗糙度
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)。高温锰系磷化后是什么颜色
磷化沉渣形成的原因在高温、中温、低温、常温磷化处理中,磷化沉渣形成的直接原因是槽液中Fe2+过多。Fe2+主要来源于磷化工程中生成的Fe2+以及以额外带入到磷化液中的Fe2+。后者容易被忽视,通常磷化前有酸洗工序时容易带入,如果酸洗后的漂洗水中Fe2+过多或水洗不干净则更严重。以亚硝酸盐为主要促进剂的磷化液,NO2-与Fe2+在工作温度下发生氧化还原反应,生成Fe3+,与PO43-反应生成沉淀即沉渣。反应原理如下:Fe2++NO2-+2H+=Fe3++NO+H2O(1)Fe3++PO43-=FePO4↓(2)注意,式(1)是Fe2+与NO2-反应,而不是Fe2+与NO3–反应,原因是Fe2+与NO3–必须在浓硫酸等强酸性条件下才能发生式(1)的反应,而Fe2+与NO2-在磷酸等弱酸性条件下就可以发生式(1)的反应,这恰好符合磷化液的工作条件。式(2)生成的沉淀磷酸铁就是磷化沉渣。磷化液按式(2)生成沉渣是正常的,但是有些情况下生成额外沉渣就不正常了。额外生成沉渣会白白浪费药剂,增加生产成本,必须有效控制额外沉渣的生成。 高温锰系磷化后是什么颜色
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