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什么叫不锈钢磷化处理

发布时间:1970-01-01 08:00:00  浏览次数:

为了把物体表面所附着的各种异物(如油污、锈蚀、灰尘、旧漆膜等)去除,提供适合于涂装要求的良好基底,以保证涂膜具有良好的防腐蚀性能、装饰性能及某些特种功能,在涂装之前必须对物体表面进行预处理。人们把进行这种处理所做的工作,统称为涂装前(表面)处理或(表面)预处理。


磷化是常用的前处理技术,原理上应属于化学转换膜处理,主要应用于钢铁表面磷化,有色金属(如铝、锌)件也可应用磷化。

磷化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。

磷化的目的主要是:给基体金属提供保护,在一定程度上防止金属被腐蚀;用于涂漆前打底,提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力;在金属冷加工工艺中起减摩润滑作用。


磷化原理

⒈磷化

工件(钢铁或铝、锌件)浸入磷化液(某些酸式磷酸盐为主的溶液),在表面沉积形成一层不溶于水的结晶型磷酸盐转换膜的过程,称之为磷化。

⒉磷化原理

钢铁件浸入磷化液(由Fe(H2PO4)2 Mn(H2PO4)2 Zn(H2PO4)2 组成的酸性稀水溶液,PH值为1-3,溶液相对密度为1.05-1.10)中,磷化膜的生成反应如下:

吸热

3Zn(H2PO4)2 =Zn3(PO4)2↓+4H3PO4 或

吸热

3Mn(H2PO4)2= Mn3(PO4)2↓+4H3PO4

吸热

钢铁工件是钢铁合金,在磷酸作用下,Fe和FeC3形成无数原电池,在阳极区,铁开始熔解为Fe2+,同时放出电子。

Fe+2H3PO4 =Fe (H2PO4)2+H2↑

Fe =Fe2+ +2e-

在钢铁工件表面附近的溶液中Fe2+不断增加,当Fe2+与HPO42-,PO43-浓度大于磷酸盐的溶度积时,产生沉淀,在工件表面形成磷化膜:

Fe(H2PO4)2= FeHPO4↓+ H3PO4

Fe+ Fe(H2PO4)2= 2FeHPO4↓+ H2↑

3FeHPO4= Fe 3(PO4)2↓+ H3PO4

Fe+ 2FeHPO4 =Fe 3(PO4)2↓+H2↑

阴极区放出大量的氢:

2H+ +2e- =H2↑

O2 + 2H20 + 4e- =4OH-

总反应式:

吸热

3Zn(H2PO4)2= Zn3(PO4)2↓+4H3PO4

吸热

吸热

Fe+3Zn(H2PO4)2= Zn3(PO4)2↓+FeHPO4↓+3 H3PO4+ H2↑

放热


发展历程


磷化处理工艺应用于工业己有90多年的历史,大致可以分为三个时期:

1、奠定磷化技术基础时期

磷化膜用作钢铁的防腐蚀保护膜,最早的可靠记载是英国Charles Ross于1869年获得的专利。从此,磷化工艺应用于工业生产。在近一个世纪的漫长岁月中,磷化处理技术积累了丰富的经验,有了许多重大的发现。一战期间,磷化技术的发展中心由英国转移至美国。

2、磷化技术迅速发展时期

1909年美国T.W.Coslet将锌、氧化锌或磷酸锌盐溶于磷酸中制成了第一个锌系磷化液。这一研究成果大大促进了磷化工艺的发展,拓宽了磷化工艺的发展前途。Parker防锈公司研究开发的Parco Power配制磷化液,克服了许多缺点,将磷化处理时间提高到lho。1929年Bonderizing磷化工艺将磷化时间缩短至10min,1934年磷化处理技术在工业上取得了革命性的发展,即采用了将磷化液喷射到工件上的方法。

3、磷化技术广泛应用时期

二战结束以后,磷化技术很少有突破性进展,只是稳步的发展和完善。磷化广泛应用于防蚀技术,金属冷变形加工工业。这个时期磷化处理技术重要改进主要有:低温磷化、各种控制磷化膜膜重的方法、连续钢带高速磷化。当前,磷化技术领域的研究方向主要是围绕提高质量、减少环境污染、节省能源进行。


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