磷化膜影响因素

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1、磷化膜影响因素磷化温度对磷化膜的成膜影响最人，其次是磷化液酸比，磷化时间对磷化膜的成膜影响最小磷化温度提高磷化温度可以加快磷化速度，提高磷化膜的附着力、硬度、耐蚀性和耐热性，而且较商的磷化温度能够促进金属溶解并加速磷酸盐的水解反应，加快成膜速度［3］。但在岛温条件下，Fe2+易被氧化成Fe3+而沉淀下来，使溶液不够稳定。且在磷化过程中升高温度会使部分磷酸盐水解，所以磷化温度的升高有一定的限度。入=逆磷化膜的生成反应速率可表示为(1)式中人'——反应速率常数；t反应时间，min;.4a——f时间内存

2、在的阳极而积，mm2；4秦——原始自由阳极面积，mm2。反应速率常数K越人，成膜时间越短、从热力学角度分析，反应速率常数足温度的函数，叩符合阿仑尼乌斯公忒:A=Aoexp

3、

4、式中A'(>——常数；Q激活能，J/niol;R——气体常数；T——温度，酸比：总酸度和游离酸度溶液的总酸度取决于马日夫盐的含量，提高总酸度能加速磷化反应，使磷化膜薄而细致。若总酸度过高，则溶液中易山现乳白色沉淀，且磷化后膜层过薄，易起黄锈。若总酸度过低,则磷化速度缓慢，膜层厚而粗糙，磷化膜的附着力不强，并存在空白。游离酸度取

5、决于磷酸的含量。如果游离酸度过高，则工件表面发黑，使磷酸离解受阻，铁在溶液屮溶解变慢，不利于磷化膜的形成，从而导致磷化时间延长，磷化膜晶粒籼大多孔且耐蚀性降低。如粜游离酸度过低，则磷化膜变薄，甚至没有磷化膜。磷化时间对膜层敁度及空隙率有影响1一序止放氢气时间(.§•§)/*尝图：磷化时间与孔隙率的关系曲线Fe2+含足控制起决定性作用，过商则磷化膜晶粒籼大多孔、Fe2+含量上升快、磷化时间延艮而偏低会使磷化膜变薄或不能成膜。严格控制Fe2+的过快增多是磷化溶液维护的关键之一。控制酸度比及N0-3与H

6、2PO-4的最佳比例、适量添加铬合稳定剂如酒石酸等都能有效控制Fe2+过快升高，且有利于减少磷化沉渣生成、提高磷化膜层质量。若Fe2+含量超过允许范围，则磷化沉渣会增多，磷化膜质量劣化。174试验证明磷化液屮Fe2+的最佳含量为1.5-3.0g/L。176磷化工艺发展现状磷化膜用作钢铁的防腐蚀保护膜，最早的可靠记载是英国CharlesRoss于1869年获得的专利现在磷化处理技术已广泛应川于汽车、船舶、军工、电器、机械等领域，其主要用途是防锈、耐摩减磨、润滑、涂漆底层等，从而较好解决了钢铁在环境中

7、的腐蚀问题。随着磷化技术的进步，现代磷化正朝着低温节能、工艺简便、投资耗料少、无毒无污染的方向发展，如磷化温度由原来的高温(〉85e)逐步降低到巾温乃至室温(<30e),磷化处理时间由最初的儿个小吋缩短到目前的几分钟。磷化处理方式也从开始的纯浸渍法发展到喷淋法、馄除法以及浸喷馄混和法的自动化生产，磷化体系则由当初的单元体系(只有铁一种金属离子)发展到今天的多元体系(同时含有铁、锌、锰、镍、钙等多种金属离子)磷化添加剂从无到有，大大改善了磷化膜的质W:,提岛成膜速度，已成为磷化液屮不可缺少的成分"时

8、至今円,新技术新工艺逐渐取代了旧技术旧工艺，还出现了常温“四合一”磷化处理液，多功能磷化处理液能减少处理工序，降低劳动强度，但在膜的致密性和防腐性方面需进一步的改善和提高。黑色金属的黑化和磷化相结合，在金属表画生成起到修饰、防护的作川共生膜，有着广阔的应用和推广价值。磷化膜能够提商漆膜或其他有机涂料与金属的结合力及防护性，其主要原因，大体上可归纳如下：(1)磷化膜能够把金属基材表囬的活性转化到最小的程度，把以后的腐蚀反应降到最低限度；(2)磷化膜能给金属提供一个“粗糙面”，给油漆或其它有机膜提供一

9、个很好的咬合力，増强其附着力；(3)由于磷化过程除去了工件表明的各种无机污染物，如金属屑，轻微氧化物以及其它污物等，减少了影响附着力的内在不利因素；(4)磷化膜作为一种屏障，终止了有机层与基体金属之间的化学反应，如皂化等；(5)磷化膜为金属表面各点提供一个同等的电化学电位，抑制了任何局部的阴极和阳极的“点腐蚀”，从而消除了电化学腐蚀区，减少了电化学腐蚀；(6)由于磷化膜能够提供一个同等的电化学电位，因此也抑制了漆膜或其它有机膜下而的腐蚀扩张，这应归于磷化膜的绝缘性.当米经磷化处理工件表面的金属或非

10、金属涂层破损以后，基体金属裸露出來，在这些部位形成了微电池”由于在膜下形成的电解质及金属的导电性!膜与金属之间的毛细现象，金属开始腐蚀并向各方向扩张，结果在膜下边形成腐蚀气泡"如果金属是经过磷化处理的，巾于其它部位的金属被牢固地吸附在基体上的磷化膜所绝缘，冈此其腐蚀过程仅限于损坏面，并且防止了电解质水平方向扩展，膜下的腐蚀受到了限制。总之，和其它各种转化膜相比，磷化膜作为保护膜是最有利的，在某种情况下，其防护性大于金属锁层。2随着社会对健康及环保要求的不断提高，从环境、能源等各个方