常温锌系磷化工艺研究(6)
具体组分作用如下：
1）氧化锌与磷酸反应生成磷酸二氢锌,氧化锌含量低时,成膜困难,过高会使膜层变厚、空隙率增大。
2）磷酸与ZnO反应生成磷酸二氢锌,并在磷化过程中与Fe反应生成磷化膜,含量过高会使磷化膜粗糙,过低则无法成膜,适当过量的磷酸主要是保持磷化液的酸度。
3）硝酸镍主要是Ni2+的作用,可以加速成膜,并且使膜层细化。并能参与磷化反应,提高磷化膜的抗腐蚀性能。
4）NO3- 、NO2-作为磷化工艺的氧化剂。硝酸钠NO3-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。
5）氯酸钾强氧化剂有利于钢铁表面的活化,加快磷化的速度。同时作为促进剂,氯酸根离子有加速去H+的作用。其热稳定性高,有迟缓沉渣的作用。
6）复合添加剂主要作用是对金属表面进行调整,改变磷化液对工件表面的润湿性能以及去极化和封锁阳极区,降低对前处理的要求,为磷化结晶提供更多的活性点,起到助膜剂的作用,效果明显,使成膜质量大大提高。添加剂在磷化液中起着很重要的作用。
常用复合添加剂有以下几种：
A.聚磷酸盐
用于降低膜重的无机磷酸盐有聚磷酸盐(焦磷酸盐、三聚磷酸盐)和吹冰偏磷酸盐两大类。这些物质降低膜重和细化结晶,少量的成分加入可使膜重降低50%~90%。由于这些化合物能大大地降低膜重,结果也明显地降低磷化液化学成分的消耗和减少了沉渣量。
B.氟代磷酸盐
用氟代磷酸盐代替游离的和络合的氟化物可提高磷化膜的防护性。目前用于降低膜重和细化结晶的有机膦酸盐
C.膦酸酯添加剂
(1)季戊四醇膦酸酯的混合物;
(2) N,N,N′,N′-四(2-羟基丙基)乙二胺膦酸酯混合物;
(3)植酸:它是从植物或糠中提取的混合物。植酸是一个分子中含吹冰个磷酸的物质,即吹冰羟基环己烷的吹冰膦酸酯。自然产物分子中含2～6各饿膦酸酯的混合物,其中存在若干个三个羟基的基团。
(4)烷醇膦酸酯基化合物,如1-羟基亚乙基-1,1-2膦酸等;
D）甘油膦酸(盐)等。这些化合物加入到磷化液中都是作为金属的螯合物而不是作为游离的酸存在的。游离的化合物加入会产生某些问题,这可通过加碱到磷化槽中得到解决。实际上游离的1-羟基亚乙基-1,1-2膦酸化合物是很难调整的。这种化合物加入到磷化槽后,磷化常常就会停止,可以通过加入能与它形成螯合物的离子来克服。锌的螯合能得到满意的效果,不过钙的螯合似乎更好。
F）含硫化合物常用的有1-十八醇;1-十八烷硫醇和1-十八烷基磺原酸。
(1)十八醇这种结构具有很简单的优点,作为长链醇,这是第一个被选择用于磷化液中用作评价的添加剂。槽中十八醇的浓度变化10～2000mg/L。在所有这些浓度中,磷化膜都是淡灰白色。长链醇在槽内大约10mg/L,各种参数都没有实质性变化,当升高到50～100mg/L时,明显地降低了膜重和铁溶解,高到2000mg/L时所得的结果一直比较平稳。
（2）十八硫醇， 十八硫醇是十八醇中的氧原子被其他杂原子(如硫)取代后而引起,在槽中形成的磷化膜是淡灰白色并带有红棕色点,在低浓度时不明显,点的生长尺寸和数量随槽中十八硫醇浓度的升高而升高。这些红棕色点完全溶解在四氯化碳中,除去后即暴露出钢表面。
(3)十八烷磺原酸 十八烷磺原酸是以醇为母体的复合衍生物,广泛用在浮选上。在10～2000mg/L此物的磷化槽中都可以得到均匀淡灰色的磷化膜。十八烷磺原酸含量在10～50mg/L时,膜重直线下降。十八烷磺原酸含量5mg/L时膜重明显上升,直到大约100mg/L时膜重有所下降,超过这个浓度,直到2000mg/L,膜重没有明显的变化。铁的溶解也有相同的倾向[11]。
下一篇：镍铁合金电镀工艺研究+文献综述