常温锌系磷化工艺研究(2)
5.2.2 添加剂 17
5.3 工艺条件的影响 19
5.3.1 时间 19
5.3.2 pH 20
5.4 工艺性能 21
5.4.1 磷化膜层性能 21
6 结论 22
致 谢 23
参考文献 241 引言
1.1 常温锌系磷化概况及研究的意义
所谓磷化，就是在金属表面上形成磷酸盐转化膜。磷化工艺过程是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。磷化是金属材料防腐蚀的重要方法之一,其目的在于给基体金属提供防腐蚀保护，磷化膜由于具有微孔结构和良好的吸附能力，被用于喷漆前打底、提高覆膜层的附着力与防腐蚀能力及在金属加工中起减摩润滑作用等。磷化除了用上述三个领域外，还可用于电绝缘方面，装饰性方面。其常规质量检测指标为外观、膜重和耐蚀性。对电绝缘磷化，要求检测单位面积上的表面电阻。对装饰性磷化要根据不同的要求进行染色处理，要求不同的颜色色度和耐蚀性磷化是常用的前处理技术，原理上应属于化学转化膜处理。工程上应用主要是钢铁件表面磷化，但有色金属如铝、锌件也可应用磷化。磷化技术与我们的生活息息相关[1]。
磷化按处理温度可分为常温，低温，中温，高温4类。常温磷化是不需要加热的，而其他3类磷化的处理温度都在40摄氏度以上。高中温磷化工艺已在汽车，机械，军工等部门得到广泛的应用，但这两种工艺存在诸多弊端。例如，耗能多并且易产生酸雾；槽液稳定性差易分解；沉渣多处理麻烦；磷化膜晶粒粗大等[2]。
目前国内应用较广的是中温磷化工艺。从节约能耗与降低操作人员的劳动强度考虑，室温磷化是磷化技术的发展方向。随着钢铁对涂装防护要求更加严格，近年来出现用热镀锌板代替普通锌板的喷涂涂装。因热镀锌板面有铬盐钝化膜，可以不磷化直接喷粉，但锌花较大，表面有条纹，不经磷化处理，喷粉后仍隐约可见，不适合做外观件，所以还要磷化处理再喷粉。锌铁合金电镀层不仅防护性能优于普通镀锌与热浸镀锌，而且还能提高漆膜附着力，具有良好的焊接加工性，抗蠕变性，易磷化性及优良的抗蚀性。锌铁合金镀后的磷化处理，能生成一种稳定的转化膜，可抑制其表面活化性，能提高涂层与机体镀层的结合力，因而磷化是钢铁工件涂装的最佳选择。
常温磷化是不加温磷化，温度范围是5～30℃。低温磷化通常指磷化温度为35～45℃的磷化工艺，在有些情况下即使温度偏高偏低一点，也认为是低温磷化，尚无统一的标准。常温低温磷化绝大部分以轻铁系磷化、锌系磷化为主，当然也有改进型，如在锌系磷化中加入Mn2+、Ca2+、Ni2+等改性，仍习惯称之为锌系磷化。
铁系轻型磷化形成彩色或灰色磷化膜，纯用钼酸钠促进剂得到全彩色磷化膜，纯用NO3-或ClO3-促进剂得到灰色磷化膜，用钼酸盐和NO3-、ClO3-混合促进剂将形成彩色或灰色混合色膜。轻铁系磷化不能形成厚膜，膜重总是在1g/m2以下。它与涂漆配套的一个显著特点是使漆膜的抗弯曲、抗冲击性能特别好。一般优于其他类型如锌系、锰系、锌钙系磷化。轻铁系磷化槽液还有一些独特的优点，即不需要表面调整；磷化沉渣特别少；槽液工艺范围宽，管理方便，但不足之处是耐盐雾性能稍差。轻铁系磷化与粉末涂装、阳极电泳配套应用多一些，与锌系磷化相比不会有很大的差别[3]。
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