常温锌系磷化工艺研究(11)
7.5 成膜较快，膜层均匀致密，但不厚
10 成膜快，膜层均匀细致，厚度适中
12.5 磷化液有沉渣
15 沉渣较多
由表5.3可见，H3PO4含量对磷化膜的质量也起着至关重要的作用，若含量过低，成膜困难，露底；含量过高，沉渣多。H3PO4最佳含量是10g/L，这时磷化膜成膜快，膜层均匀细致，厚度适中。
5.2.2 添加剂
（1）Ni2+的作用与影响
Ni2+能促进工件表面形成更多的晶核，从而提高磷化速度，细化结晶。因其价格比较贵，常加入Mn2+与Ni2+联合使用，以减少Ni2+的用量。磷化液中Ni2+与Mn2+的加入，能提高磷化膜的耐蚀性，生成的磷化膜具有金属光泽。Mn2+ 可提高磷化膜硬度，降低处理温度。NO3-与亚硝酸盐复合使用好，对膜的形成有特殊作用。Ni(N02)2含量要控制在工艺范围，含量少，促进作用弱，磷化进度慢，含量过高，不仅磷化速度快，还影响膜层结合力，在镀层表面形成阻碍磷化膜生长的厚钝化层，膜层泛黄。用量控制在0.5g/L～1.5g/L为宜。实验证明，Ni2+与Mn2+的浓度比为1:5。镍离子含量的影响结果见图5.1。
图5.1 镍离子含量对点滴时间的影响
由图5.1可知，镍离子浓度越高，点滴实验时间越长，磷化膜层结合力和抗腐蚀性越强，但镍离子浓度高于1.2g/L时，在镀层表面形成阻碍磷化膜生长的厚钝化层，膜层泛黄。所以Ni(N03)2最佳含量是1g/L。
（2）NO2-的作用与影响
NO2-作为磷化工艺的氧化剂。硝酸钠NO2-与H+反应是去极化反应,可加速反应,反应生成水,不产生气体形成酸雾,能提高磷化液的电极电位，消除氢过电位，降低磷化温度，提高成膜速度。若磷化液中无氧化剂，常温磷化反应不可能顺利进行。含量越多成膜速度越快,但过多会导致膜泛黄,结晶粗大。NaN02含量的影响结果见表5.4。
表5.4 NaN02含量的影响
NaN02含量g/L 现象
0.25 几乎不成膜
0.5 膜层均匀致密，但不厚
0.75 膜层均匀致密，厚度适中
1 膜层均匀，泛黄
1.25 膜层泛黄，结晶粗大
由表5.4可知，若磷化液中NaN02含量少，常温磷化反应不可能顺利进行。含量越多成膜速度越快,但过多会导致膜泛黄,结晶粗大。NaN02最佳含量是0.75g/L，这时磷化膜层均匀致密，厚度适中，且成膜速度快。
（3）NaF的作用与影响
NaF有降低膜重细化结晶的作用。NaF的影响结果见图5.2。
NaF：5g/L NaF：7.5g/L
NaF：10g/L NaF：12.5g/L
NaF：15g/L NaF：17.5g/L
图5.2 NaF含量的影响
由图5.2可知，NaF含量少时结晶呈针孔状，不致密。含量多时，磷化膜结晶颗粒曾大不致密。NaF含量在15g/L时处于最佳状态，结晶呈颗粒状细致膜层。
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