矿用防爆电器隔爆面的冷磷化处理

1、矿用防爆电器隔爆面的冷磷化处理0 引言GB3836.2-2010 中规定，防爆电器隔爆接合面应进行防锈处 理，接合面不允许涂漆或喷塑， 证明涂敷材料和其涂敷工艺对接 合面的隔爆性能不会产生不利影响时除外。 矿用防爆电器隔爆面 的防腐、 防锈一般采用磷化处理， 磷化处理工艺应用于工业已有 80 多年的历史，在此期间，磷化处理技术积累了丰富的经验， 现在已有多种形式能满足不同需要的磷化处理技术， 但对于矿用 防爆电器隔爆接合面的磷化处理多采用刷涂磷化液与涂抹磷化 膏（俗称冷磷化）两种形式。1 冷磷化的特点 矿用防爆电器隔爆接合面的冷磷化处理就是用含有磷酸、 磷 酸盐和其他金属盐溶液处理金属， 使金

2、属表面通过化学反应， 产 生完整的、 具有中等防腐蚀作用的磷酸盐层的过程， 所形成的磷 酸盐转化膜称之为磷化膜， 来防止井下各种有害气体对金属表面 的锈蚀，起到保护隔爆面的作用。冷磷化（即磷化在室温条件下 进行，不需加温）的特点是： 不要加温，可大大节约能源； 磷化膜层薄而均匀，厚度约为0.05-0.07m m,对零件的尺寸影响很小，不妨碍隔爆面的隔爆间隙； 稳定性好， 不易发生化学反应， 有效的防止薄膜下面的金 属表面发生氧化作用； 磷化后的金属部件，机械性能有所增强，对机械性的磨损 能起到一定的保护作用； 具有细孔结构，对油类或涂料具有粘附性， 所以磷化后的 金属表面可以规定再涂以防锈油，

3、 则防锈蚀效果更好。下面详细 介绍磷化液及磷化膏的配制和冷磷化工艺。2 磷化液及磷化膏的配制2.1 所需量具与容器天平称一台、磅秤一台、塑料盆两个、塑料桶两个、 5000 毫升蒸馏水瓶两个、长腰橡胶手套两副、 500毫升烧杯四个、 500 毫升三角烧杯两个、 300 毫升量杯两个、 300 毫升量桶两个、 100CC 试管两只、200CC试管两只。2.2 配制方法2.2.1 化学药品的配方氧化锌（ ZnO100%）27.5g/L 、硝酸（ HNO310 0）% 22.5g/L 、 碳酸铜（CuC03100）3g/L、磷酸（H3P04100% 41g/L、六次甲 基四胺（C1H2 6N44g/L

4、、氟化钠（NaF） 6g/L、硝酸锌Zn （N032 40g/L 、滑石粉 0.8-0.9kg/L 、蒸馏水 0.7-0.8kg/L 。2.2.2 配制方法将各化学药品及所需的材料按量称号， 放入相应的量具或容 器中，化学药品配制的纯度不得小于99.9%。配制方程式为：X=I +I =Z no+CuCO3+ H2O+HNO3+H3PO4+ H2O先将氧化锌和碳酸铜用蒸馏水调成乳白色浆糊状， 再加入蒸 馏水约 300 毫升，搅拌，使之溶化后慢慢加入硝酸搅拌均匀后， 加入磷酸连续搅拌，使之完全溶解成浅蓝色透明的溶液。 = （C1H2 6N4+ H2O+NaF+Zn（ NO3 2将六次甲基四胺放入少

5、量的蒸馏水 （约 300 毫升）使其溶解 后，再加氟化钠，搅拌溶解后，呈乳白色溶液，加入硝酸锌，使 其清澈透明。将配制好的溶液倒入溶液I, 混合成磷化液。将剩余的蒸 馏水加入成为天蓝色的液体， 再加入滑石粉搅拌均匀， 即成磷化 膏。3 磷化工艺1）用汽油、酒精清洗隔爆结合面上的油脂污物。2）若隔爆面上有锈蚀，可用细砂布去锈，再用干净的面纱 擦干净，使隔爆面露出金属光泽。3）所有隔爆面上的螺孔、光孔、用纸或橡胶堵塞。4）磷化前隔爆面必须干燥、光泽、干净。5）将磷化膏用非金属制成的刮刀均匀地涂在隔爆面上，厚 度为2-5毫米，最好在10-20C的室温、w 80%勺湿度环境下进 行，磷化时间约为 2-

6、3 小时。6）2-3 小时后用非金属制成的刮刀将磷化膏刮去，用棉纱 沾水擦洗干净， 金属表面呈现一层棕色均匀的磷化膜， 擦净磷化 面潮气，涂防锈油 204-1 。因为磷化膜本身的防锈能力是很有限 的，一般要进行涂油涂脂，最好是涂防锈油。经过涂油涂脂等后 处理，防锈能力可以大大提高（可达几十倍）。7）已磷化表面不得无磷化膜或疏松的部位。如透过磷化膜 能显示金属表面时，应重新进行磷化。4 质量控制及检测方法 磷化后的工件，根据其用途，对其质量指标进行分项检验。 主要质量控制指标，包括磷化膜外观、磷化膜厚度或膜重、磷化 膜或后处理以后的耐蚀性三大共性指标。关于磷化的三共性指 标，可参照如下标准及方法

7、。磷化膜外观：采用目测法，相关标准 GB6807-2001钢铁工 件涂漆前磷化处理技术条件。磷化膜外观应为结晶致密、连续 均匀的浅灰到深灰色膜。 由于前处理的方法及效果的不同， 允许 出现色泽不一的磷化膜， 但不允许出现褐色。 允许出现下述缺陷； 轻微的水迹，铬酸盐痕迹、轻微挂灰现象，由于热处理焊接及加 工等表面状态不同造成的磷化膜缺陷。 对于下述则是不允许出现 的缺陷：磷化膜出现泛黄生锈、 磷化膜疏松、 磷化露底局部无膜， 严重挂灰。磷化膜厚度或膜重： 膜厚度测量采用显微镜测量法， 也可采 用测厚仪。膜重测量采用重量法，可依照 GB6807-2001钢铁工 件涂漆前磷化处理技术条件。耐蚀性：

8、检测磷化膜本身的耐蚀性可采用硫酸铜点滴法与氯 化钠盐水浸泡法。 点滴法和盐水浸泡法， 可依照 GB6807-2001 钢 铁件涂漆前磷化处理技术条件 。浸入法是将磷化后的样板浸入 3%的氯化钠溶液中，经两小时后取出，表面无锈渍为合格。出现 锈渍时间越长，说明磷化膜的耐蚀性越好。点滴法是在室温下， 将硫酸铜蓝点试剂滴在磷化膜上， 观察其变色时间， 磷化膜厚度 不同，变色时间不同。厚膜 ?5 分钟，中等膜 ?2 分钟，薄膜 ?1 分 钟。5 磷化膜易出现的缺陷及原因1）磷化膜呈现灰色薄膜，原因为磷化持续时间不足；2）磷化膜结晶组织粗大，抗腐低，原因为磷化时间过长；3）磷化膜呈不均匀斑点，原因为金属为高合金钢；4）磷化膜抗腐性能低，原因为磷化温度低、总酸度或游离 酸度不对。6 磷化液配制时易出现的问题、原因及解决措施 1）加硝酸时出现结块现象，原因是配制氧化锌、碳酸铜时， 水量过少，稍加蒸馏水即可。2）加入磷酸后，氧化锌和碳酸铜不完全溶解，有沉淀物， 可再稍加入少量磷酸。3）当氟化钠、硝酸锌和水溶液与氧化锌、碳酸铜、磷酸溶 液混合时， 形成白色沉淀物， 说明磷化液酸度低， 稍加磷酸即可。4）磷化液不能长期保存，有效时间为 24 小时，变质后不能 再用7 结束语在冷磷化的过程中， 不一定一次就能成功。 特别是由于配方