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文档简介
金属的磷酸盐处理金属在含有锰、铁、锌的磷酸盐溶液中进行化学处理,使金属表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜的方法,叫做金属的磷酸盐处理,简称磷化。其中磷化膜层为微孔结构,厚度一般在5~20微米,膜的颜色一般由暗灰到黑灰色,与基体结合牢固,具有良好的吸附性、润滑性、耐蚀性、不粘附熔融金属(锡、铝、锌)性及较高的电绝缘性等。磷化膜主要用作涂料的底层、金属冷加工时的润滑层、金属表面保护层以及用作电机硅钢片的绝缘处理、压铸模具的防粘处理等。磷化处理所需设备简单,操作方便,成本低,生产效率高,被广泛用于汽车、船舶、航空航天、机械制造及家电等工业生产中。目前用于生产的磷化工艺按磷化温度可分为:高温磷化,中温磷化,常温磷化。磷化膜的形成机理磷化处理是在含锰、铁、锌的磷酸二氢盐与磷酸组成的溶液中进行的。这些磷酸二氢盐可用M(H2PO4)2表示。处理过程中,二价的锰、铁、锌生成一价、二价和三价磷酸盐,一价磷酸盐可溶,二价磷酸盐稍可溶,三价磷酸盐不溶解,三价磷酸盐在金属表面沉积即形成所谓的磷化膜。磷化过程中,磷酸盐水解首先发生,即M(H2PO4)2→MHPO4↓+H3P04,3MHPO4→M3(PO4)2↓+H3P04;然后,待处理的钢铁零件放入溶液后,铁与磷酸相互作用,铁开始溶解,即Fe+2H3P04→Fe(H2P04)2+H2↑,3Fe(H2P04)2→Fe3(PO4)2↓+4H3P04。在磷化过程中,即磷化膜的形成过程中,氧化性催化剂是非常重要的,它大大缩短了磷化时间。常用的催化剂有氯酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、过氧化物等。Dolphin提到发黑溶液中的二氧化硒、亚硒酸钠就是常见的氧化剂。另外,磷化虽然是一个化学反应,但从根本上是一个电化学反应。这是因为金属表面一浸人磷化液,就会产生微阳极或微阴极。W·Machu认为,沉积就发生在微阴极部位,增加阴极区将加速成膜。上述氧化剂的加人对阴极有去极化作用,提高了微电池的电流密度,甚至使阳极大部分表面被极化封闭,由此增加了“阴极—阳极”的面积比,结果大大增加了磷化膜的形成速率。磷化处理工艺比较<1>高温磷化:在90~98℃的温度下进行处理。优点:膜层较厚,膜层的耐蚀性,结合力,硬度和耐热性都比较好,磷化速度快;缺点:工作温度高,能耗大,溶液蒸发量大,成分受化快,常需调整,且结晶粗细不均匀。<2>中温磷化:在50~70℃的温度下进行处理。优点:膜层耐蚀性接近高温磷化膜,溶液稳定,磷化速度快,生产效率高;缺点:溶液成分较复杂,调整麻烦。<3>常温磷化:在15~35℃的HYPERLINK"/Article/fenxi/2004
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