磷化处理

杰作

磷化处理技术磷化是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。磷化的目的主要是：1.给基体金属提供保护，在一定程度上防止金属被腐蚀；2.用于涂漆前打底，提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力；3.在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。 基本原理 磷化过程包括化学与电化学反应。不同磷化体系的磷化反应机理比较复杂。虽然科学家在这方面已做过大量的研究，但至今未完全弄清楚。在很早以前，曾以一个化学反应方程式简单表述磷化成膜机理： 8Fe+5Me(H2PO4)2+8H2O+H3PO4=Me2Fe(PO4)2•4H2O(膜)+Me3(PO4)•4H2O(膜)+7FeHPO4(沉渣)+8H2↑ Me为Mn、Zn 等，Machu等认为，钢铁在含有磷酸及磷酸二氢盐的高温溶液中浸泡，将形成以磷酸盐沉淀物组成的晶粒状磷化膜，并产生磷酸一氢铁沉渣和氢气。这个机理解释比较粗糙，不能完整地解释成膜过程。随着对磷化研究逐步深入，当今，各学者比较赞同的观点是磷化成膜过程主要是由如下4个步聚组成： ① 酸的浸蚀使基体金属表面H+浓度降低 Fe – 2e→ Fe2+ 2H2－+2e→ H2 (1) ② 促进剂（氧化剂）加速 [O]+[H]→ [R]+H2O Fe2++[O] → Fe3++[R] 式中[O]为促进剂（氧化剂），[R]为还原产物，由于促进剂氧化掉第一步反应所产生的氢原子，加快了反应（1）的速度，进一步导致金属表面H+浓度急剧下降。同时也将溶液中的Fe2+氧化成为Fe3+。 ③ 磷酸根的多级离解 H3PO4 → H2PO4－+H+ → HPO42－+2H+ → PO43－+3H－ （3） 由于金属表面的H+浓度急剧下降，导致磷酸根各级离解平衡向右移动，最终为PO43-。 ④ 磷酸盐沉淀结晶成为磷化膜 当金属表面离解出的PO43－与溶液中（金属界面）的金属离子（如Zn2+、Mn2+、Ca2+、Fe2+）达到溶度积常数Ksp时，就会形成磷酸盐沉淀 Zn2++Fe2++PO43－+H2O→Zn2Fe(PO4)2•4H2O↓ （4） 3Zn2++2PO43－+4H2O=Zn3(PO4)2•4H2O↓ （5） 磷酸盐沉淀与水分子一起形成磷化晶核，晶核继续长大成为磷化晶粒，无数个晶粒紧密堆集形而上学成磷化膜。 磷酸盐沉淀的副反应将形成磷化沉渣 Fe3++PO43－=FePO4 （6） 以上机理不仅可解释锌系、锰系、锌钙系磷化成膜过程，还可指导磷化配方与磷化工艺的设计。从以上机理可以看出：适当的氧化剂可提高反应（2）的速度；较低的H+浓度可使磷酸根离解反应（3）的离解平衡更易向右移动离解出PO43-；金属表面如存在活性点面结合时，可使沉淀反应（4）（5）不需太大的过饱和即可形成磷酸盐沉淀晶核；磷化沉渣的产生取决于反应（1）与反应（2），溶液H+浓度高，促进剂强均使沉渣增多。相应，在实际磷化配方与工艺实施中表面为：适当较强的促进剂（氧化剂）；较高的酸比（相对较低的游离酸，即H+浓度）；使金属表面调整到具备活性点均能提高磷化反应速度，能在较低温度下快速成膜。因此在低温快速磷化配方设计时一般遵循上述机理，选择强促进剂、高酸比、表面调整工序等。磷化（I）——基本原理及分类磷化是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。磷化的目的主要是：给基体金属提供保护，在一定程度上防止金属被腐蚀；用于涂漆前打底，提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力；在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。 1 基本原理磷化过程包括化学与电化学反应。不同磷化体系、不同其材的磷化反应机理比较复杂。虽然科学家在这方面已做过大量的研究，但至今未完全弄清楚。在很早以前，曾以一个化学反应方程式简单表述磷化成膜机理： 8Fe

optimist_ye

不错,谢谢楼主分享!!

国度

正在寻找磷化液的配方
( T& i6 [6 s$ X; X. a( C( N3 _非常感谢！

easylife

一般黑色金属的表面处理方式为磷化或者氧化。
从表面层耐久性来说磷化好写，
而从处理后表面光洁度来说则氧化较好。
好象氧化处理较磷化快捷些，
5 L7 q0 b6 a/ }1 I( R0 z8 X* ~$ O5 J一般两者都得将工件放入处理液蒸煮，
6 `; [1 C4 }& Y: O* A# `而有时为了快捷处理小面积表面，
会通过砂纸打磨见光后用双氧水氧化处理。
3 N) i+ q3 g( I9 [8 e不对的请DX拍砖

lyonchang

各位新年快乐!
3 ~2 I1 ~, m- H; y7 q
第三个目的：金属冷加工中减少摩擦润滑作用是附带效应而不是主要目的吧

有一个问题：金属电泳或者电镀前需要磷化处理吗，我知道金属喷粉喷漆前会要做磷化，但跟几家电泳厂问过，没有一致的答案。
- ~, l, h* L" A7 D; |( j
( g( K% {( K- h! s! A7 J3 w8 ?另，螺丝的表面处理有煲黑，磷化，电泳还有哪些，分别是出于什么目的而采用不同的表面处理工艺的？请大虾指教

小玮

电泳前严格说来是要做磷化处理的，采用常温磷化就可以，目的是增强附着力。
螺丝的表面处理有很多，发黑，磷化，镀锌，镀镍，达克罗，交美特，美加力等，具体采用那种表面处理方式看具体的要求，
# I4 h) E* N9 z# g比如盐雾实验，色彩，扭矩系数等。一般来说，发黑，磷化，镀锌做得比较多

赏秋

很全面