磷化液的主要成分是磷酸二氫鹽,如Zn(H2PO4)2以及適量的游離磷酸和加速劑等。加速劑主要起降低磷化溫度和加快磷化速度的作用。作為化學加速劑用得最多的氧化劑如NO3-、NO2-、CIO3-、H2O2等。磷化是金屬與稀磷酸或酸性磷酸鹽反應而形成磷酸鹽保護膜的過程。
磷化的基本原理
原則上說,當金屬工件一旦浸入加熱的稀磷酸溶液中,就會生成一層膜。但由于這種膜的保護性差,所以通常的磷化在含有Zn、Mn等酸性溶液中進行。 磷化液中存在的動力學平衡 磷化液的基本平衡方程式 3M(H2PO4)2=M3(PO4)2+4H3PO4 此方程的平衡常數(shù) K=[M3(PO4)2][ H3PO4]^4/[M(H2PO4)2]^3 M代表Zn、Mn等 由上述議程式可以看出,常數(shù)K值越大,磷酸鹽沉積的比率越大。而K值隨一代和三代金屬鹽的金屬的性質,溶液的溫度,PH值及總濃度有關。所以影響磷化液性能的至少有PH值、游離酸度、總酸度、溫度和金屬性質。
編輯本段磷化液分類
1 按磷化膜體系分類 按磷化成膜體系主要分為:鋅系、鋅鈣系、鋅錳系、錳系、鐵系、非晶相鐵系六大類。 鋅系磷化槽液主體成分是:Zn2+、H2PO3-、NO3-、H3PO4、促進劑等。形成的磷化膜主體組成(鋼鐵件):Zn3(po4)2?4H2O 、Zn2Fe(PO4)2?4H2O。磷化晶粒呈樹枝狀、針狀、孔隙較多。廣泛應用于涂漆前打底、防腐蝕和冷加工減摩潤滑。 鋅鈣系磷化槽液主體成分是:Zn2+、Ca2+、NO3-、H2PO4-、H3PO4以及其它添加物等。形成磷化膜的主體組成(鋼鐵件):Zn2Ca(PO4)2?4H2O、Zn2Fe(PO4)2?4H2O、Zn3(PO4)2?4H2O。磷化晶粒呈緊密顆粒狀(有時有大的針狀晶粒),孔隙較少。應用于涂裝前打底及防腐蝕。 鋅錳系磷化槽液主體組成:Zn2+、Mn2+、NO3-、H2PO4-、H3PO4以及其它一些添加物。磷化膜主體組成:Zn2Fe(PO4)2?4H2O、Zn3(PO4)2?4H2O、(Mn,Fe)5H2(PO4)4?4H2O,磷化晶粒呈顆粒-針狀-樹枝狀混合晶型,孔隙較少。廣泛用于漆前打底、防腐蝕及冷加工減摩潤滑。 錳系磷化槽液主體組成:Mn2+、NO3-、H2PO4、H3PO4以及其它一些添加物。在鋼鐵件上形成磷化膜主體組成:(Mn,Fe)5H2(PO4)4?4H2O。磷化膜厚度大、孔隙少,磷化晶粒呈密集顆狀。廣泛應用于防腐蝕及冷加工減摩潤滑。 鐵系磷化槽液主體組成:Fe2+、H2PO4、H3PO4以及其它一些添加物。磷化膜主體組成(鋼鐵工件):Fe5H2(PO4)4?4H2O,磷化膜厚度大,磷化溫度高,處理時間長,膜孔隙較多,磷化晶粒呈顆粒狀。應用于防腐蝕以及冷加工減摩潤滑。