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    南京表面磷化處理工藝

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    一、南京表面磷化處理工藝原理

    磷化處理材料的主要成分為磷酸二氫鹽(鋅、錳、鐵等金屬),磷化過程通常在磷酸二氫鹽的水溶液中進行。磷酸二氫鹽的水溶液發生水解,將產生游離磷酸:

    3Me(H2PO4)2=Me3(PO4)2+4H3PO4

    游離磷酸同被磷化金屬表面的金屬反應,并放出氫氣,以鋼鐵為例,反應為:

    Fe+2H3PO4=Fe(H2PO4)2+H2↑

    反應釋放出來的氫氣被吸附在金屬表面,從而阻止磷化膜結晶的形成。為加快反應速度,磷化液中一般都要加入氧化劑和催化劑以去除氫氣。以亞硝酸鈉為催化劑為例,亞硝酸鹽分解產生NO2,NO2可使金屬表面的氫氣氧化生成水,同時將部分亞鐵離子Fe2+氧化為Fe3+,鐵離子和磷酸根反應生成FePO4瘀渣沉淀,反應為:

    Fe+H2PO4+NO2=FePO4+H2O+NO↑

    上述反應降低了溶液的酸度,當PO43-與溶液中的金屬離子(Zn2+、Mn2+、Ca2+、Fe2+等)的濃度達到溶度積常數時,就會在金屬表面形成磷酸鹽沉淀,即磷化膜,反應式為:

    3Fe2++2PO43-→Fe3(PO4)2↓

    隨著金屬表面上磷酸鹽的沉淀,磷化反應也隨之減慢,當整個表面被磷化膜全部覆蓋后,磷化過程結束。磷化瘀渣的主要成分FePO4,磷化膜的主要成分是Me3(PO4)2、H2O,也有少量的氧化鐵和FePO4。

    南京表面磷化處理

    二、南京磷化處理工藝

    較常用的南京磷化處理工藝是運用化學元素發生反應,在金屬表面建立一層膜,以起著防腐蝕還有打底的作用,而現代磷化工藝中關鍵有以下過程。

    1、脫脂除油

    金屬材料在儲運生產加工過程中都會接觸到各種各樣油跡或汗跡,同時以下油跡還會繼續與各種各樣灰塵雜質摻和在一塊,粘附在金屬表面,不僅僅會影響磷化的建立,還會繼續降低磷化膜的附著力,耐腐蝕性能還有美觀,磷化質量會遭受非常大影響。

    這就必須要在磷化前將工件清洗干凈,較常用的方法是化學法,將工件倒入到加有加溫到80℃強酸的清洗液中大約5分鐘,根據強酸對油脂產生皂化反應,把油脂從工件上去除掉。

    2、除銹,除氧化皮

    鋼鐵在生產加工過程中會在其表面建立一層氧化皮,還有便是在儲運過程中遇水亦或是腐蝕性液態馬上會生銹,以下氧化皮和銹跡如果不將其清理干凈,馬上會加速工件的腐蝕。

    因此在工件開展磷化前對其開展除銹和除氧化皮也是關鍵的工序,這將關系磷化質量。

    除銹去氧化皮有機械法和化學法,一般情況下都是會選用化學法,將工件倒入到含有工業鹽酸的酸洗液中,放置30分鐘左右就能實現除銹和去氧化皮。

    三、南京磷化處理作用

    1、提高耐蝕性。磷化膜雖薄,但由于它是一層非金屬的不導電隔離層,能使金屬工件表面的優良導體轉變為不良導體,抑制金屬工件表面微電池的形成,進而有效阻止涂膜的腐蝕。

    2、提高基體與涂層間或其他有機精飾層間的附著力。一方面,磷化膜與金屬工件是一個結合緊密的整體結構。另一方面,磷化膜具有多孔性,使涂料可以滲透到這些孔隙之中,涂料與磷化膜緊密結合,附著力提高。

    3、提供清潔表面。磷化膜只有在無油污和無銹層的金屬工件表面才能生長,因此,經過南京磷化處理的金屬工件,可以提供清潔、均勻、無油脂和無銹蝕的表面。

    4、改善材料的冷加工性能。

    5、改進表面摩擦性能,以促進其滑動。

    南京表面磷化處理

    四、南京表面磷化處理的分類及應用

    通常情況下,一種表面處理后都是呈現出一種顏色,但是磷化處理可以根據實際需求,通過使用不同的磷化劑就會呈現不同的顏色,這也就是我們經常會看到磷化處理有灰色,彩色或者是黑色。

    鐵系磷化

    磷化后表面會呈現出彩虹色以及藍色,所以又被稱為彩磷,磷化液主要以鉬酸鹽為原料,會在鋼鐵材料表面形成彩虹色的磷化膜,也主要是用于涂裝底層,以達到工件的防腐蝕能力和提高表面涂層的結合力。

    鋅系磷化

    顏色呈灰色,所以被稱為灰膜磷化,主要使用的磷化液由磷酸,氟化鈉以及乳化劑等組成,會在工件表面形成灰色的磷化膜,它主要也是為涂裝底層,與后道的噴塑,噴漆或者電泳等工序進行結合。

    灰色磷化膜本身也是具有一定的防腐蝕性,所以也可以單獨作為防腐蝕涂層用在工件表面,主要用于一些鍍鋅板,冷軋板,以及鋁板的表面磷化處理。

    錳系磷化

    顏色呈黑色或者黑灰,所以也被稱為黑色磷化,主要是使用含有錳離子的磷化溶液,會在工件表面形成一層黑色的磷化膜,它也是防銹性能最好的一種磷化處理,可以作為零部件的長期防銹,也是應用最廣泛的一種防銹磷化。

    錳系磷化會比其它磷化的摩擦系數更小,所以對于那些經常摩擦的零部件就可以使用黑色磷化,能夠有效的減小摩擦,如一些汽車零部件以及一些緊固件等等。


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