磷化液

名称:磷化液

供应商:济南水云金属表面材料厂

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产品编号:51369437

更新时间:2021-01-19

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详细说明

  磷化液的主要成分是磷酸二氢盐,如Zn(H2PO4)2以及适量的游离磷酸和加速剂等。加速剂主要起降低磷化温度和加快磷化速度的作用。作为化学加速剂用得最多的氧化剂如NO3-、NO2-、CIO3-、H2O2等。磷化是金属与稀磷酸或酸性磷酸盐反应而形成磷酸盐保护膜的过程。

  一、磷化液组成

  一般由磷化开槽剂(磷化建浴剂)、磷化补充剂、磷化调整剂、磷化促进剂几部分组成,其中开槽剂和补充剂为主要组成成分:开槽剂是首次建槽使用,补充剂是建槽之后的补充使用;磷化调整剂是调节磷化液的总酸和游离酸,以达到合适的酸比;磷化促进剂是一种氧化剂,主要去极化作用,促进磷化的反应速度。

组份名称 投料量(g/L)
磷酸二氢锌 96~98
钼酸铵 7~8
硫酸镁 8~9
硝酸钙 25~26
氢氟酸 1~2
磷酸 9~10
硝酸 12~13
硝酸镍 6.5~7
亚硝酸钠 2.5~3
酒石酸 5~5.5

  二、磷化的基本原理

  原则上说,当金属工件一旦浸入加热的稀磷酸溶液中,就会生成一层膜。但由于这种膜的保护性差,所以通常的磷化在含有Zn、Mn等酸性溶液中进行。磷化液中存在的动力学平衡,磷化液的基本平衡方程式:3M(H2PO4)2=M3(PO4)2+4H3PO4 此方程的平衡常数 K=[M3(PO4)2][ H3PO4]^4/[M(H2PO4)2]^3 M代表Zn、Mn等,由上述议程式可以看出,常数K值越大,磷酸盐沉积的比率越大。而K值随一代和三代金属盐的金属的性质,溶液的温度,PH值及总浓度有关。所以影响磷化液性能的至少有PH值、游离酸度、总酸度、磷化温度、磷化时间、促进剂、除锈、除油、表调效果和金属性质等。

  三、磷化液分类

  1.按磷化膜体系分类

  按磷化成膜体系主要分为:锌系、锌钙系、锌锰系、锰系、铁系、非晶相铁系六大类。锌系磷化槽液主体成分是:Zn2+、H2PO3-、NO3-、H3PO4、促进剂等。形成的磷化膜主体组成(钢铁件):Zn3(po4)2·4H2O 、Zn2Fe(PO4)2·4H2O。磷化晶粒呈树枝状、针状、孔隙较多。广泛应用于涂漆前打底、防腐蚀和冷加工减摩润滑。

  锌钙系磷化槽液主体成分是:Zn2+、Ca2+、NO3-、H2PO4-、H3PO4以及其它添加物等。形成磷化膜的主体组成(钢铁件):Zn2Ca(PO4)2·4H2O、Zn2Fe(PO4)2·4H2O、Zn3(PO4)2·4H2O。磷化晶粒呈紧密颗粒状(有时有大的针状晶粒),孔隙较少。应用于涂装前打底及防腐蚀。锌锰系磷化槽液主体组成:Zn2+、Mn2+、NO3-、H2PO4-、H3PO4以及其它一些添加物。磷化膜主体组成:Zn2Fe(PO4)2·4H2O、Zn3(PO4)2·4H2O、(Mn,Fe)5H2(PO4)4·4H2O,磷化晶粒呈颗粒-针状-树枝状混合晶型,孔隙较少。广泛用于漆前打底、防腐蚀及冷加工减摩润滑。

  锰系磷化槽液主体组成:Mn2+、NO3-、H2PO4、H3PO4以及其它一些添加物。在钢铁件上形成磷化膜主体组成:(Mn,Fe)5H2(PO4)4·4H2O。磷化膜厚度大、孔隙少,磷化晶粒呈密集颗状。广泛应用于防腐蚀及冷加工减摩润滑。

  铁系磷化槽液主体组成:Fe2+、H2PO4、H3PO4以及其它一些添加物。磷化膜主体组成(钢铁工件):Fe5H2(PO4)4·4H2O,磷化膜厚度大,磷化温度高,处理时间长,膜孔隙较多,磷化晶粒呈颗粒状。应用于防腐蚀以及冷加工减摩润滑。非晶相铁系磷化槽液主体成分:Na+(NH4+)、H2PO4、H3PO4、MoO4-(ClO3-、NO3-)以及其它一些添加物。磷化膜主体组成(钢铁件):Fe3(PO4)2·8H2O, Fe2O3,磷化膜薄,微观膜结构呈非晶相的平面分布状,仅应用于涂漆前打底。

  2.按磷化膜的厚度分类

  按磷化膜厚度(磷化膜重)分,可分为次轻量级、轻量级、次重量级、重量级四种。次轻量级膜重仅0.1~1.0g/m2,一般是非晶相铁系磷化膜,仅用于漆前打底,特别是变形大工件的涂漆前打底效果很好。轻量级膜重1.1~4.5 g/m2,广泛应用于漆前打底,在防腐蚀和冷加工行业应用较少。次重量级磷化膜厚4.6~7.5 g/m2,由于膜重较大,膜较厚(一般>3μm),较少作为漆前打底(仅作为基本不变形的钢铁件漆前打底),可用于防腐蚀及冷加工减摩滑润。重量级膜重大于7.5 g/m2,不作为漆前打底用,广泛用于防腐蚀及冷加工。

  按处理温度可分为常温、低温、中温、高温四类。常温磷化就是不加温磷化。低温磷化一般处理温度30~45℃。中温磷化一般60~70℃。高温磷化一般大于80℃。温度划分法本身并不严格,有时还有亚中温、亚高温之法,随各人的意愿而定,但一般还是遵循上述划分法。

  4 按促进剂类型分类

  由于磷化促进剂主要只有那么几种,按促进剂的类型分有利于槽液的了解。根据促进剂类型大体可决定磷化处理温度,如NO3-促进剂主要就是中温磷化。促进剂主要分为:硝酸盐型、亚硝酸盐型、氯 酸盐型、有机氮化物型、钼酸盐型等主要类型。每一个促进剂类型又可与其它促进剂配套使用,有不少的分支系列。

  硝酸盐型包括:NO3-型,NO3-/NO2-(自生型)。

  氯酸盐型包括:ClO3-,ClO3-/ NO3-,ClO3-/ NO2-。

  亚硝酸盐包括:硝基胍R- NO2-/ ClO3-。

  钼酸盐型包括:MoO4-, MoO4-/ ClO3-, MoO4-/ NO3-。

  5 按磷化用途分类

  按磷化用途可分为:防锈磷化液、耐磨减摩润滑磷化液、装饰性磷化液、漆前磷化液、塑前磷化液等类别。装饰性磷化液如发黑磷化液等,漆前磷化液包括喷漆磷化液、电泳磷化液等,塑前磷化液分为静电喷塑磷化液、浸塑磷化液等,浸塑磷化液又可分为聚酯粉末浸塑磷化液、环氧粉末浸塑磷化液等

  6 其他分类方法

  如按材质可分为钢铁件、铝件、锌件以及混合件磷化等。