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　　磷化（phosphorization）是一種化學與電化學反應形成磷酸鹽化學轉化膜的過程，所形成的磷酸鹽轉化膜稱之為磷化膜。

　　磷化的目的主要是：

　　1）給基體金屬提供保護，在一定程度上防止金屬被腐蝕；

　　2）用于涂漆前打底，提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力；

　　3）在金屬冷加工工藝中起減摩潤滑使用。

　　磷化分類

　　1.按磷化處理溫度分類

　　（1）高溫型

　　80~98℃處理時間為10-20分鐘，形成磷化膜厚達10-30g/㎡；

　　優點：膜抗蝕力強，結合力好。

　　缺點：加溫時間長，溶液揮發量大，能耗大，磷化沉積多，游離酸度不穩定，結晶粗細不均勻，已較少應用。

　　（2）中溫型

　　50~75℃，處理時間5-15分鐘，磷化膜厚度為1-7 g/㎡；

　　優點：游離酸度穩定，易掌握，磷化時間短，生產效率高，耐蝕性與高溫磷化膜基本相同，應用較多。

　　（3）低溫型

　　30~50℃節省能源，使用方便。

　　（4）常溫型

　　10~40℃常（低）溫磷化（除加氧化劑外，還加促進劑），時間10-40分鐘；

　　優點：不需加熱，藥品消耗少，溶液穩定。

　　缺點：處理時間長，溶液配制較繁。

　　2.按磷化液成分分類

　　（1）鋅系磷化

　　（2）鋅鈣系磷化

　　（3）鐵系磷化

　　（4）錳系磷化

　　（5）復合磷化磷化液由鋅、鐵、鈣、鎳、錳等元素組成。

　　3.按磷化處理方法分類

　　（1）化學磷化

　　將工件浸入磷化液中，依靠化學反應來實現磷化，應用廣泛。

　　（2）電化學磷化

　　在磷化液中，工件接正極，鋼鐵接負極進行磷化。

　　4.按磷化膜質量分類

　　（1）重量級（厚膜磷化）膜重7.5 g/㎡以上。

　　（2）次重量級（中膜磷化）膜重4.6-7.5 g/㎡。

　　（3）輕量級（薄膜磷化）膜重1.1-4.5 g/㎡。

　　（4）次輕量級（特薄膜磷化）膜重0.2-1.0 g/㎡。

　　5.按施工方法分類

　　（1）浸漬磷化

　　適用于高、中、低溫磷化

　　特點：設備簡單，僅需加熱槽和相應加熱設備，最好用不銹鋼或橡膠襯里的槽子，不銹鋼加熱管道應放在槽兩側。

　　（2）噴淋磷化

　　適用于中、低溫磷化工藝，可處理大面積工件，如汽車、冰箱、洗衣機殼體。

　　特點：處理時間短，成膜反應速度快，生產效率高，且這種方法獲得的磷化膜結晶致密、均勻、膜薄、耐蝕性好。

　　（3）刷涂磷化

　　上述兩種方法無法實施時，采用本法，在常溫下操作，易涂刷，可除銹蝕，磷化后工件自然干燥，防銹性能好，但磷化效果不如前兩種。

　　磷化用途

　　磷化是常用的前處理技術，原理上應屬于化學轉換膜處理，主要應用于鋼鐵表面磷化，有色金屬（如鋁、鋅）件也可應用磷化。

　　1.磷化作用

　　（1）涂裝前磷化的作用

　　①增強涂裝膜層（如涂料涂層）與工件間結合力。

　　②提高涂裝后工件表面涂層的耐蝕性。

　　③提高裝飾性。

　　（2）非涂裝磷化的作用

　　①提高工件的耐磨性。

　　②令工件在機加工過程中具有潤滑性。

　　③提高工件的耐蝕性。

　　2.磷化用途

　　鋼鐵磷化主要用于耐蝕防護和油漆用底膜。

　　（1）耐蝕防護用磷化膜

　　①防護用磷化膜

　　用于鋼鐵件耐蝕防護處理。磷化膜類型可用鋅系、錳系。磷化后涂防銹油、防銹脂、防銹蠟等。

　　②油漆底層用磷化膜

　　增加漆膜與鋼鐵工件附著力及防護性。磷化膜類型可用鋅系或鋅鈣系。

　　（2）冷加工潤滑用磷化膜

　　鋼絲、焊接鋼管拉拔；精密鋼管拉拔；鋼鐵件冷擠壓成型等；

　　（3）減摩用磷化膜

　　磷化膜可起減摩作用。一般用錳系磷化，也可用鋅系磷化。

　　（4）電絕緣用磷化膜

　　一般用鋅系磷化。用于電機及變電器中的硅片磷化處理。

　　磷化膜性質

　　1.磷化膜組成

　　磷化膜為閃爍有光，均勻細致，灰色多孔且附著力強的結晶，結晶大部分為磷酸鋅，小部分為磷酸氫鐵。鋅鐵比例取決于溶液成分、磷化時間和溫度。

　　2.性質

　　（1）耐蝕性

　　在大氣、礦物油、植物油、苯、甲苯中均有很好的耐蝕性，但在堿、酸、水蒸氣中耐蝕性較差。在200-300℃時仍具有一定的耐蝕性，當溫度達到450℃時膜層的耐蝕性顯著下降。

　　（2）特殊性質

　　如增加附著力，潤滑性，減摩耐磨作用。

　　磷化流程

　　除油→水洗→水洗→表調→磷化處理→水洗→水洗→烘干→涂裝

　　影響因素

　　1.溫度

　　溫度越高，磷化層越厚，結晶越粗大。

　　溫度越低，磷化層越薄，結晶越細。

　　但溫度不宜過高，否則Fe2+易被氧化成Fe3+，加大沉淀物量，溶液不穩定。

　　2.游離酸度

　　游離酸度指游離的磷酸。其作用是促使鐵的溶解，已形成較多的晶核，使膜結晶致密。游離酸度過高，則與鐵作用加快，會大量析出氫，令界面層磷酸鹽不易飽和，導致晶核形成困難，膜層結構疏松，多孔，耐蝕性下降，令磷化時間延長。游離酸度過低，磷化膜變薄，甚至無膜。

　　3.總酸度

　　總酸度指磷酸鹽、硝酸鹽和酸的總和。總酸度一般以控制在規定范圍上限為好，有利于加速磷化反應，使膜層晶粒細，磷化過程中，總酸度不斷下降，反映緩慢。總酸度過高，膜層變薄，可加水稀釋。總酸度過低，膜層疏松粗糙。

　　4.PH值

　　錳系磷化液一般控制在2-3之間，當PH＞3時，工件表面易生成粉末。當PH＜1.5時難以成膜。鐵系一般控制在3-5.5之間。

　　5.溶液中離子濃度

　　①溶液中Fe2+極易氧化成Fe3+，導致不易成膜。但溶液中Fe2+濃度不能過高，否則，形成的膜晶粒粗大，膜表面有白色浮灰，耐蝕性及耐熱性下降。

　　②Zn2+的影響，當Zn2+濃度過高，磷化膜晶粒粗大，脆性增大，表面呈白色浮灰；當Zn2+濃度過低，膜層疏松變暗。

　　磷化后處理

　　目的：增加磷化膜的抗蝕性、防銹性。

　　方法：噴塑、噴粉、噴漆、電泳、上防銹油等。

　　磷化渣

　　1.磷化渣的影響

　　①磷化中生成的磷化渣，既浪費藥品又加大清渣工作量，處理不好還影響磷化質量，視為不利。

　　②磷化中在生成磷化渣的同時還會揮發出磷酸，有助于維持磷化液的游離酸度，保持磷化液的平衡，視為有利。

　　2.磷化渣生成的控制

　　①降低磷化溫度。

　　②降低磷化液的游離酸度。

　　③提高磷化速度，縮短磷化時間。

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