无渣磷化液成分分析
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1) 氧化锌。成膜的主要物质之一, 与磷酸作用生成磷酸二氢锌, 形成磷化膜, 同时能使膜结晶细致。氧化锌浓度过低, 成膜困难, 氧化锌浓度过高时, 会导致磷化膜结晶粗大, 沉渣增多。
( 2) 磷酸。常温磷化不可缺少的成分, 与氧化锌反应生成磷酸二氢锌, 降低无渣磷化液的pH 值, 促进Fe+ 2H+ yFe2+ + H2 反应, 使固/ 液界面pH 值升高,促进磷酸二氢盐发生水解, 生成不溶性的磷酸盐沉积在金属表面形成磷化膜。
( 3) 亚硝酸盐。常用的促进剂。其含量控制在
0. 1~ 1. 0g/ L。含量少, 促进作用弱, 含量过高, 则渣多且膜粗厚, 易泛黄。对环境污染严重。( 4) 硝酸钠。基本氧化剂, 含量约为0. 8~ 10g/ L。含量越多成膜速度越快, 但过多致膜泛黄, 结晶粗大。
( 5) 无渣磷化液中加入电位较高的正离子细化剂, 如Cu2+ 、Ni2+ 、Mn2+ 、Ca2+ 等有利于晶粒的形成和细化, 使生成的磷化膜较致密, 以提高其耐蚀性和附着力。此外, 这些离子的加入还可以加快常温磷化进程。但加入量过大则易产生沉淀。其中Ni2+ 最为有效。但其成本较高, 其排放受到严格限制, 我国目前的排放标准是1mg/ L, 其中多数工序都选用了低浓度的铜取代镍。
( 6) F- 、酒石酸钾钠。未加入络合剂前, 工作液会出现大量沉淀, 加入复合络合剂F- 及酒石酸钾钠后, 工作液会澄清透明。
( 7) 钼酸盐。钼酸盐有钝化和催化的作用, 易于调整, 稳定, 沉渣少, 能快速形成膜且致密, 其用量为1g/ L左右。但其价格较贵, 成本较高。
4 磷化工艺的分类及特点
金属表面磷化工艺按处理温度的高低分为高温、中温、低温和常温四类。高温磷化( 90~ 98 e ) 速度快, 膜耐蚀, 结合力、硬度及耐热性均高, 但膜层的挥发性大, 成分变化快, 结晶不均匀, 易形成夹杂; 中温磷化( 50~ 70 e ) 溶液均匀, 磷化速度较快; 低温磷化( 25~ 35 e ) 无需加热, 节省能源, 成本低, 溶液稳定, 膜耐蚀性及耐热性好, 但生产率低; 常温磷化( 15~ 35 e ) 节约能源、一次性投资少、溶液稳定性好。由于常温、低温磷化工艺具有低能耗、低污染和速度快等优点, 成为目前研究最为活跃的领域。】
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