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无渣磷化液配方组成,磷化机理作用及技术开发

无渣磷化液配方组成,磷化机理作用及技术开发
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无渣磷化液配方组成,磷化机理作用及技术开发

导读:本文详细介绍了无渣磷化液的研究背景,理论基础,参考配方等,本文中的配方数据经过修改,如需更详细资料,可咨询我们的技术工程师。

无渣磷化液广泛应用汽车、机械加工、电子加工行业金属表面处理,禾川化学专业从事磷化液成分分析、配方还原、研发外包服务,为磷化液相关企业提供一整套配方技术解决方案。

一.背景

无渣磷化液广泛应用汽车、机械加工、电子加工行业金属表面处理,专业从事磷化液成分分析、配方分析、配方检测、配方还原、配方研制,为磷化液相关企业提供整套技术解决方案一站式服务。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、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。钢铁表面涂装前处理工艺指脱脂(除油)、除锈、表调、磷化。然而由于工件表面的状况不同,则生产工艺也有所不同,有的工艺中没有脱脂或没有除锈工序,有的工艺则没有表面调整工序,但磷化工序是绝对不可缺少的。

在涂装处理过程中,如果不清除油脂、氧化皮和锈层,不进行磷化处理,直接进行涂漆和静电喷涂,就会使钢铁表面的涂层产生脱落,失去了涂装的意义。

目前,国内外的金属加工业、薄板加工业、石油行业及汽车、自行车、高低压开关柜、防盗门、铁路等制造业普遍采用的是中、高温磷化,存在着操作不方

便、能源和材料消耗大、调整频繁、成膜不均、成本高等问题。为解决以上问题,常温磷化已成为国际磷化行业的必然和研究课题。常温磷化不仅可以有效地降低能源消耗,还可以解决操作不方便、材料消耗大、调整频繁、成膜不均、成本高等问题。

禾川化学技术团队具有丰富的分析研发经验,经过多年的技术积累,可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库,彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题,利用其八大服务优势,最终实现企业产品性能改进及新产品研发。

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二、磷化液

2.1磷化概念

磷化液的主要成分是磷酸二氢盐,如zn(h2po4)2以及适量的游离磷酸和加速剂等。加速剂主要起降低磷化温度和加快磷化速度的作用。作为化学加速剂用得最多的氧化剂如no3-、no2-、cio3-、h2o2等。磷化是金属与稀磷酸或酸性磷酸盐反应而形成磷酸盐保护膜的过程。

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),在表面沉积形成不溶于水的结晶型磷酸盐转化膜的过程,称之为磷化.把金属放入含有锰、铁、锌的磷酸盐溶液中进行化学处理,使金属表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜的方法,叫做金属的磷酸盐处理。磷化膜层为微孔结构,与基体结合

牢固,具有良好的吸附性、润滑性、耐蚀性、不粘附熔融金属(sn、al、zn)性及较高的电绝缘性等。

2.2磷化液的分类

1)按磷化膜体系分类

按磷化成膜体系主要分为:锌系、锌钙系、锌锰系、锰系、铁系、非晶相铁系六大类。

锌系磷化槽液主体成分是:zn2+、h2po3-、no3-、h3po4、促进剂等。形成的磷化膜主体组成(钢铁件):zn3(po4)2·4h2o 、zn2fe(po4)2·4h2o。磷化晶粒呈树枝状、针状、孔隙较多。广泛应用于涂漆前打底、防腐蚀和冷加工减摩润滑。

锌钙系磷化槽液主体成分是:zn2+、ca2+、no3-、h2po4-、h3po4以及其它添加物等。形成磷化膜的主体组成(钢铁件):zn2ca(po4)2·4h2o、zn2fe(po4)2·4h2o、zn3(po4)2·4h2o。磷化晶粒呈紧密颗粒状(有时有大的针状晶粒),孔隙较少。应用于涂装前打底及防腐蚀。

锌锰系磷化槽液主体组成:zn2+、mn2+、no3-、h2po4-、h3po4以及其它一些添加物。磷化膜主体组成:zn2fe(po4)2·4h2o、zn3(po4)2·4h2o、(mn,fe)5h2(po4)4·4h2o,磷化晶粒呈颗粒-针状-树枝状混合晶型,孔隙较少。广泛用于漆前打底、防腐蚀及冷加工减摩润滑。

锰系磷化槽液主体组成:mn2+、no3-、h2po4、h3po4以及其它一些添加物。在钢铁件上形成磷化膜主体组成:(mn,fe)5h2(po4)4·4h2o。磷化膜厚度大、孔隙少,磷化晶粒呈密集颗状。广泛应用于防腐蚀及冷加工减摩润滑。

铁系磷化槽液主体组成:fe2+、h2po4、h3po4以及其它一些添加物。磷化膜主体组成(钢铁工件):fe5h2(po4)4·4h2o,磷化膜厚度大,磷化温度高,处理时间长,膜孔隙较多,磷化晶粒呈颗粒状。应用于防腐蚀以及冷加工减摩润滑。

非晶相铁系磷化槽液主体成分:na+(nh4+)、h2po4、h3po4、moo4-(clo3-、no3-)以及其它一些添加物。磷化膜主体组成(钢铁件):fe3(po4)2·8h2o, fe2o3,磷化膜薄,微观膜结构呈非晶相的平面分布状,仅应用于涂漆前打底。

2)按磷化膜的厚度分类

按磷化膜厚度(磷化膜重)分,可分为次轻量级、轻量级、次重量级、重量级四种。

次轻量级膜重仅0.1~1.0g/m2,一般是非晶相铁系磷化膜,仅用于漆前打底,特别是变形大工件的涂漆前打底效果很好。

轻量级膜重1.1~4.5 g/m2,广泛应用于漆前打底,在防腐蚀和冷加工行业应用较少。

次重量级磷化膜厚4.6~7.5 g/m2,由于膜重较大,膜较厚(一般>3μm),较少作为漆前打底(仅作为基本不变形的钢铁件漆前打底),可用于防腐蚀及冷加工减摩滑润。

重量级膜重大于7.5 g/m2,不作为漆前打底用,广泛用于防腐蚀及冷加工。3)按磷化处理温度划分

按处理温度可分为常温、低温、中温、高温四类。

常温磷化就是不加温磷化。

低温磷化一般处理温度30~45℃。

中温磷化一般60~70℃。

高温磷化一般大于80℃。

温度划分法本身并不严格,有时还有亚中温、亚高温之法,随各人的意愿而定,但一般还是遵循上述划分法。

4)按促进剂类型分类

由于磷化促进剂主要只有那么几种,按促进剂的类型分有利于槽液的了解。根据促进剂类型大体可决定磷化处理温度,如no3-促进剂主要就是中温磷化。

促进剂主要分为:硝酸盐型、亚硝酸盐型、氯酸盐型、有机氮化物型、钼酸盐型等主要类型。每一个促进剂类型又可与其它促进剂配套使用,有不少的分支系列。

硝酸盐型包括:no3-型,no3-/no2-(自生型)。

氯酸盐型包括:clo3-,clo3-/ no3-,clo3-/ no2-。

亚硝酸盐包括:硝基胍r- no2-/ clo3-。

钼酸盐型包括:moo4-, moo4-/ clo3-, moo4-/ no3-。

5)其他分类方法还有,如按材质可分为钢铁件、铝件、锌件以及混合件磷化等。

2.4磷化成膜机理

磷化的主要过程:

1)金属的溶解过程即金属与磷化液中的游离酸发生反应:

m+h3po4 = m(h2po4)2+h2↑

2)促进剂的加速过程为:

m(h2po4)2+fe+[o]→m3(po4)2+fepo

由于氧化剂的氧化作用,加速了不溶性盐的逐步沉积,使金属基体与槽液隔离,会限制甚至停止酸蚀的进行。

3)磷酸及盐的水解: 磷化液的基本成分是一种或多种重金属的酸式磷酸盐, 其分子式为me(h2po4)2,这些酸式磷酸盐溶于水,在一定浓度及ph值下发生水解,产生游离磷酸:

me(h2po4)2=mehpo4+h3po4

3mehpo4=me3(po4)2+ h3po4

h3po4=h2po4-+h+= hpo42- + 2h+ = po43- + 3h+

由于金属工件表面的氢离子浓度急剧下降,导致磷酸根各级离解平衡向右移动,最终成为磷酸根。

4)磷化膜的形成:当金属表面离解出的po3-4与磷化槽液中的金属离子zn2+、mn2+、fe2+达到饱和时,即结晶沉积在金属工件表面,晶粒持续增长,直到在金属工件表面生成连续不溶于水的牢固的磷化膜:

3m2+ + 2po43- + 4h2o = m3 (po4 ) 2·4h2o ↓

2m2+ + fe2+ + 2 po43- + 4h2o= m2fe(po4 ) 2·4h2o ↓

金属工件溶解出的fe2+一部分作为磷化膜的组成部分被消耗掉,而残留在磷化槽液中的fe2+则氧化成fe3+,生成fepo4沉淀,即磷化沉渣的主要成分之一。

上述磷化原理可解释锌系磷化、锌钙系磷化、锰系磷化的成膜过程,也可解释锌件磷化、铝件磷化的成膜过程,但锌件磷化膜只有磷酸锌一种组成,铝件磷化还需加入较多的氟化物,以便形成alf3、alf63-

2.5磷化用途

磷化用途:磷化膜主要用作涂料的底层、金属冷加工时的润滑层、金属表面保护层以及用作电机硅钢片的绝缘处理、压铸模具的防粘处理等。被广泛应用于汽车、船舶、航空航天、机械制造及家电等工业生产中。

涂装前磷化的作用:增强涂装膜层(如涂料涂层)与工件间结合力;提高涂装后工件表面涂层的耐蚀性;提高装饰性。

非涂装磷化的作用:提高工件的耐磨性,令工件在机加工过程中具有润滑性;经适当的后处理,可提高工件的耐磨性。

金属上的磷酸盐转化膜有各种用途,它们对于提高油漆与金属的结合力和抗腐蚀性是很重要的,所以在涂装行业得到广泛的应用。它们也可用作防锈的油载体、金属冷加工过程中润滑剂的载体、金属冷作过程中的润滑剂的载体、润滑以及摩擦表面的润滑等。有两种基本类型的磷化,第一种是在含有多种加速剂的低酸度的碱金属或氨的磷酸盐溶液中靠被溶解的金属离子自身形成磷化膜,其基本上是一种无定型膜,我们称其为铁系磷化。这种类型的磷化膜通常是油漆很好的基底,主要是钢铁。此膜有可塑性,作为盘管涂漆前处理,然后成型时漆膜不会破裂。不过,与其他类型的磷化膜相比,铁系磷化膜涂装耐腐蚀性能低,因此,在室外环境或在重负荷应用条件下是不用这种磷化膜的。

另一种类型的磷化是含二价金属离子的盐,并在金属表面形成不溶性磷酸盐,生产中广泛使用的是磷酸锌、磷酸锰和zn-ni,zn-ca、zn-mn-ni等磷化。开始mn2+、ni2+等离子在锌系磷化液中加入的量很少,其目的是细化结晶和提高膜的防护性,但为了提高磷化膜的抗碱性能,特别是在阴极电泳涂装及较恶劣条件下使用的涂装,近代锌系磷化液中mn2+、ni2+等离子的含量已超过zn2+量,即在

锌系磷化液中mn2+、ni2+等已由原来的“第二阳离子”提升为“第一阳离子”,也就是人们所说的“三元系磷化”或“多晶磷化”。由于磷酸锰、磷酸锌-锰膜有较高的硬度,被用来作滑动摩擦的润滑剂的载体。磷酸锌、磷酸锰、磷酸锌-镍和磷酸锌-锰等膜全都或多或少为粗糙的结晶结构,虽然粗糙的结晶可吸收更多的润滑剂或防锈油在某些润滑和防护上是有利的,但对大多数其他方面的应用往往是不利的,特别是作为油漆的底层。在这种情况下将导致更多的油漆消耗,并使其失去光泽,除非所用的油漆量超过铁系磷化膜上所用的量。更大的问题是,涂装后的金属件不能有更大的弯曲和变形,因为弯曲或其他变形将导致漆膜结合力的丧失,这是由于第二类磷化膜比铁系磷化膜结晶粗的原因。

改善的方法有:

1)加强磷化前的处理:磷化前用胶体钛盐冲洗可得到细而薄的磷化膜,从而使磷化膜变得有可塑性,这大多用于涂装前处理,不能充分得到显微结晶的磷化膜。

2)改变磷化液本身的成分。其一是前面提到的zn-ca磷化。这种方法能得到致密而且显微结晶的膜。

3)另一种得到显微结晶磷化膜的方法是加入聚磷酸盐,如焦磷酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠等。不过这种槽比zn-ca磷化槽更难控制,要得到显微结晶磷化膜只需在磷化槽中加入很少量的聚磷酸盐,稍微超过就会使磷化完全停止。另一方面,在酸性磷化槽中聚磷酸盐非常不稳定,而且在某些条件下一般寿命只有几分钟的时间,且在膜上就要迅速地消耗掉。在流水线上用聚磷酸盐必需用微处理机控制。

4)在磷化液中加入含各种基团的有机物也是一种降低膜中和结晶尺寸的良好方法。

5)游离的和络合氟离子是最常用的添加物。此外,为了提高磷化膜的防护性,氟代磷酸盐也可用。

a.涂装打底磷化

由于金属是极性物质,而油漆是有机高分子化合物,是非极性的,如果直接在钢铁件表面刷涂油漆,结合不牢,油漆很容易剥落,在涂装前先进行磷化可解决这一问题,这是由于磷化时跟金属表面fe反应,是磷酸盐牢固沉积在金属表面,同时由于磷化膜有细小的孔隙,当喷涂油漆时,油漆高分子渗入磷化膜孔隙中,增加了油漆的附着力,使油漆不容易剥落,从而增加防腐蚀时间,涂装磷化一般采用锌系或锌钙系磷化。

工艺一般为:脱脂——水洗——酸洗——水洗——表调——磷化——水洗——热水洗——干燥。

磷化膜类型可用锌系、锰系。膜单位面积质量为10-40 g/m2。磷化后涂防锈油、防锈脂、防锈蜡等

b.装饰性磷化

由于磷化后,在钢铁件表面形成一层磷化膜,隔绝了空气,氧气等,把磷化膜的孔隙封闭后,有较好的防腐蚀效果。常用的装饰性磷化有锰系,锌系,锌钙系,锌锰系。其中锰系磷化膜颜色最深,为黑灰色,锌系颜色最浅,为灰色。对于装饰性磷化,首选锰系磷化,由于锰系磷酸盐的稳定性,其防腐蚀能力大大优于锌系磷化,同时锰系磷化颜色深,颗粒晶体为半球状,手感细腻,并且锰系磷化膜耐磨性大于锌系磷化,适合于对耐磨要求更高的情况。

工艺一般为:脱脂——水洗——酸洗——水洗——表调——磷化——水洗——热水洗——浸油。

c.冷挤压润滑磷化

由于磷化膜具有细小的微孔,能够储存皂化液,起到润滑的作用,防止在冷挤压过程中工件粘在模具表面,损坏昂贵的模具。

d.减摩用磷化膜

磷化膜可起减摩作用。一般用锰系磷化,也可用锌系磷化。对于有较小动配合间隙工件,磷化膜质量为1-3 g/m2;对有较大动配合间隙工件(减速箱齿轮),磷化膜质量为5-20 g/m2。

f.电绝缘用磷化膜

一般用锌系磷化。用于电机及变电器中的硅片磷化处理

三.常见磷化液组分及配方

3.1磷化液常见组分

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)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,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)和六偏磷酸盐两大类。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六个磷酸的物质,即六羟基环己烷的六膦酸酯。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。

3.2新型磷化相关配方参考(仅供参考)

组成投料量(g/l)

磷酸二氢锌96~98

钼酸铵7.5~8

硫酸镁 6.5~8.5

硝酸钙25~26

氢氟酸1~2

磷酸9~10

硝酸12~13

硝酸镍 6.5~7

亚硝酸钠 2.5~3.5

酒石酸5~5.5

水余量

通过对化工产品的配方分析还原,有利于企业了解现有技术的发展水平,实现知己知彼;有利于在现有产品上进行自主创新,获得知识产权;有利于在生产过程中发现问题、解决问题。通过对化工产品的配方改进,配方研发,可以加快企业产品更新换代的速度,提升市场竞争力,因此,对于化工产品的分析、研发已变得刻不容缓!

酸洗磷化

一、什么是酸洗磷化 酸洗磷化处理是针对金属表面处理的工序,酸洗就是用一家浓度的酸清洗金属以除去表面的锈。磷化就是用磷化液浸泡酸洗过的金属,以表面形成一层氧化膜,一是可以防锈,二是可以提高油漆的附着力,为下一步工序作准备。 酸洗除锈、除氧化皮的方法是工业领域应用最为广泛的方法。利用酸对氧化物溶解以及腐蚀产生氢气的机械剥离作用达到除锈和除氧化皮的目的。酸洗中使用最为常见的是盐酸、硫酸、磷酸。硝酸由于在酸洗时产生有毒的二氧化氮气体,一般很少应用。盐酸酸洗适合在低温下使用,不宜超过45℃,使用浓度10% ~45%,还应加入适量的酸雾抑制剂为宜。硫酸在低温下的酸洗速度很慢,宜在中温使用,温度50~80℃,使用浓度10%~25%。磷酸酸洗的优点是不会产生腐蚀性残留物(盐酸、硫酸酸洗后或多或少会有少会有Cl-、SO42-残留),比较安全,但磷酸的缺点是成本较高,酸洗速度较慢,一般使用浓度10% ~40%,处理温度可常温到80℃。在酸洗工艺中,采用混合酸也是非常有效的方法,如盐酸-硫酸混合酸,磷酸-柠檬酸混合酸。在酸洗除锈除氧化皮槽液中,必须加入适量的缓蚀剂。缓蚀剂的种类很多,选用也比较容易,它的作用是抑制金属腐蚀和防止"氢脆"。但酸洗"氢脆"敏感的工件时,缓蚀剂的选择应特别小心,因为某些缓蚀剂抑制二个氢原子变为氢分子的反应,即:2[H]→H2↑,使金属表面氢原子的浓度提高,增强了"氢

脆"倾向。因此必须查阅有关腐蚀数据手册,或做"氢脆"试验,避免选用危险的缓蚀剂。 二、磷化工艺对环境的影响 目前市售的低温、常温磷化液绝大多数为单独添加亚硝酸盐的多组份产品。亚硝酸盐在磷化液中的危害主要有两个方面:一、影响磷化液的稳定性。亚硝酸盐在酸性条件下极不稳定,在极短的时间内就分解了。因此,不得不经常添加。亚硝酸盐的这种特性,往往引起磷化液的主盐不稳定,磷化液沉淀增多,磷化膜挂灰严重,磷化液使用过程中控制困难,磷化质量不稳定;二、毒性与致癌危害性。亚硝酸盐是世界公认的致癌物质,长期接触个别人有皮肤过敏现象,且进入体内毒性较大。 磷化废水其中包含大量的有害因子,且具有较强的腐蚀性,容易对环境产生一定的危害。如果不加治理直接排放,会腐蚀灌渠和建筑物;排入水体,会改变水体的酸碱度,废液中的含磷量会使水体出现大量藻类植物,让河流生出蓝藻,干扰并影响水生植物的生长和渔业生产;排入农田,会改变土壤的性质,使土壤酸化或盐碱化,严重危害农作物的生长;酸碱原料的流失也是一种浪费。

磷化质量的检验

一、钢铁件磷化质量检验规范 、 LFWI-007-02-01 1.适用范围:本标准规定了在钢铁及其合金表面形 成磷化膜的有关技术要求及其检验方法,质量一致 性检验项目有外观,膜重,耐蚀性等。 2.引用标准 2.1 GB/T10125-1997《人造气愤腐蚀试验.盐雾试验》。 2.2 ISO9227《人造环境中的腐蚀试验.盐雾试验》。 2.3法国DIN50942:1996-09《金属的磷化处理》。 2.4兵器工业部WJ464-95《黑色金属磷化规范》。 3.外观检验 3.1方法:目视检测(在100W白炽灯下,距工件400mm处目 测)。 3.2色泽:

锌系磷化和锌钙系磷化膜呈浅灰色~深灰色,锰系磷化膜呈深灰色~黑色,铁系磷化膜呈虹彩色(如黄到蓝灰色)。材料的差异,热处理方式 ,焊接等都会导致磷化膜的颜色差异(如氧化处理的过的锰磷化呈深灰黑色)。黑色磷化应为连续均匀黑色,无发红现象 3.3外观:膜层应连续均匀,无锈迹,无挂灰为合格。 下列缺陷是不允许的: a.疏松的磷化膜。 b.表面有机械损伤,锈斑,白色附着物,黄红斑; c.局部无磷化膜(与客户协商的深孔,深凹处除外)。 允许的缺陷为: d.由于焊接,局部热处理,基体金属组成成份不同,及表面加工状态不同而导致的色泽和结晶差异; e.轻微的小迹,擦白,挂灰; f.局部破坏的工件,无特殊说明对其在磷化界限向磷化部份位移2~5mm; g.因尺寸原因,两次磷化的界限处允许有色差; h.因基材构的原因或在磷化槽中因与支撑物或其他组件的触碰而产生的磷化膜表面的轻微起伏或色差起伏。 3.4尺寸检验 3.4.1对于客户特别强调尺寸要求时,进行该项检查。 3.4.2方法:根据客户提供或指明的标准量具及检验方法进行检验;检验比承双方友好协商而定。 4.膜重(g/㎡) 4.1客户有膜重要求时,可按照《钢铁件磷化膜重测量方法》

磷化处理及工艺

磷化 目录 总述 原理及应用 磷化基础知识 1. 一、磷化原理 2. 二、磷化分类 3. 三、磷化作用及用途 4. 四、磷化膜组成及性质 5. 五、磷化工艺流程 6. 六、影响因素 7. 七、磷化后处理 8. 八、磷化渣 9. 九、磷化膜质量检验 10. 十、游离酸度及总酸度的测定 11. 十一、有色金属磷化 总述 原理及应用 磷化基础知识 总述 磷化( phosphorization )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使用。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:奠定磷化技术基础时期、磷化技术迅速发展时期和广泛 应用时期。 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186 9 年获得的专利 (B.P.No.3119) 。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。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T 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。二战结束以后,磷化技术很少有突破性进展,只是稳步

磷化液配方总

1.配方原料质量份 磷酸110~180 氧化锌30~50 硝酸锌150~170 氯化镁15~30 酒石酸5~10 十二烷基苯磺酸钠2~4 重铬酸钾0.2~0.4 钼酸铵0.8~1.2 水1000 2. 锌钙系磷化液重量比的物质组成 磷酸二氢锌∶硝酸钙∶磷酸∶硝酸镍∶柠檬酸或葡萄糖酸∶柠檬酸或葡萄糖酸的钠盐或钙盐∶氟化钠∶水=2.5∶3.5∶4.9∶-8.4∶0.5-1∶0.02-0.16∶0.015-0.06∶0.002-0.04∶0.002-0.8∶4-60。 3. 锌钙系磷化液重量比的物质组成 氧化锌:磷酸:硝酸:碳酸钙:碳酸氢铵:硝酸镍:有机酸:有机酸盐:氟化钠:水=0.8-1.1∶3-4∶4.5-6∶3.5-5.5∶0.1-0.3∶0.02-0.16∶0.015-0.06∶0.002-0.04∶0.006-0.08∶4-60; 4. 中温锰基磷化 用浓度为40~65g/1马日夫盐,配成总酸点40~60,游离酸点4~6,酸比 1:9~13的磷化液。本发明的特征在于:磷化液加入浓度为0.8~1.5g/1的添加剂EDTA二钠盐或浓度为1~2g/1的添加剂硼酸,浸泡式磷化时,磷化温度为70~85℃。磷化时间10~40分钟,磷化温度与磷化时间成反比。 5. 硝酸钙,磷酸锌,硝酸镍,硝酸钴,硝酸锡,柠檬酸,酒石酸,E.D.T.A,表面活性剂OP和水组成。 6. 酸洗液和磷化液 1)酸洗液:磷酸,5-50硫尿,0.005-0.015十二烷基磺酸钠,0.0 5-0.15平平加,0.05-0.15氯化十六烷基三甲铵,0.05-0.15柠檬酸,1-10水,93.845-39.535(2)磷化液:硝酸钙,5-15磷酸锌,5-15硝酸镍,0.15-0.25硝酸钴,0.045-0.055硝酸锡,0.045-0.055柠檬酸0.15-0.25酒石酸,0.045-0.055E.D.T.A,0.045-0.055表面活性剂OP,0.008-0.02水89.512-69.26。 7. 除油除锈磷化液 磷酸、柠檬酸、硫脲、磷酸三钠,聚氧乙烯辛基酚醚,其特征是该液还有添加剂,添加剂是 蓖麻油衍生物。 8. 常温下制作和操作的防锈磷化液 磷酸、硝酸、氧化锌、亚硝酸钠、碳酸钠、水,按其重量成份的配比为:H↓[3]PO↓[4]27.2kg HNO↓[3]24.5kgZuO22kgNa↓[2]CO↓[3]10kgH↓[2]O800kg。 9. 钢铁表面防腐处理的磷化液 磷酸、氧化锌、氧化剂、络合剂A、促进剂B等组成, 磷化处理需加温35℃ 10. 常温快速磷化液 磷酸、氧化锌、亚硝酸钠、磷酸二氢锌、氧化剂、络合剂A、促进剂B组成,它在0℃~37℃温 度范围内使用,配方按克/升配比如下:A、磷酸25~35克/升(工业级)氧化锌18~23克/升(工业级)磷酸二氢锌22~30克/升(工业级)亚硝酸钠5~10克/升(工业级)氧化剂0.2~0.5克/升(试剂纯)络合剂A0.2~0.6克/升(试剂纯)促进剂B0.2~0.6克/升(试剂纯)B、当没有络合剂A、促进剂B存在时,以上磷化液也具相对的效果,C、磷化液处理的钢铁表面呈彩色至灰色磷化膜。 11. 新型磷化液 磷化液的配方为:(克 /升)磷酸,5—15硝酸,3—10氧化锌, 3—15催化剂,0.01—2硝酸镍,0.3—3 水,余量。

工业清洗的几种清洗方法

工业清洗的几种清洗方法 一般在工业生产劳动过程中涉及到的清洗都属于工业清洗。 按照清洗精度的要求不同,主要分为一般工业清洗,精密工业清洗和超精密工业清洗三大类。 一般工业清洗包括车辆、轮船、飞机表面的清洗,一般只能去掉比较粗大的污垢; 精密工业清洗包括各种产品加工生产过程中的清洗、各种材料及表面的清洗等,以能够去除微小的污垢粒子为特点; 超精密清洗包括精密工业生产过程中对机械零件、电子元件、光学部件等的超精密清洗,以清除极微小污垢颗粒为目的。 除了按清洗精度要求不同来分,也可以根据清洗方法的不同,分为物理清洗和化学清洗。利用力学、声学、光学、电学、热学的原理,依靠外来能量的作用,如机械摩擦、超声波、负压、高压冲击、紫外线、蒸汽等去除物体表面污垢的方法叫物理清洗;依靠化学反应的作用,利用化学药品或其它溶剂清除物体表面污垢的方法叫化学清洗,如用各种无机或有机酸去除物体表面的锈迹、水垢,用氧化剂去除物体表面的色斑,用杀菌剂、消毒剂杀灭微生物并去除霉斑等。物理清洗和化学清洗都存在着各自的优缺点,又具有很好的互补性。在实际应用过程中,通常都是把两者结合起来使用,以获得更好的清洗效果。 而根据清洗媒介的不同,又可以分为湿式清洗和干式清洗:一般将在液体介质中进行的清洗称为湿式清洗,在介质中进行的清洗称为干式清洗。传统的清洗方式大多为湿式清洗,而人们比较容易理解的干式清洗也就是吸尘器。但近年来,干式清洗发展迅速,如激光清洗、紫外线清洗、等离子清洗、干冰清洗等,在高精尖工业技术领域得到快速发展。近年来,新技术也不断地被应用于清洗技术之中。 随着生物技术的发展,越来越多的酶和微生物在清洗技术中被使用,这利用的是生物化学反应。在空气净化和水处理过程中,活性炭的使用也越来越普及,这利用的是吸附作用。另外,还有电解清洗等。因此,将清洗简单地分为几类,已经不能完全涵盖当前清洗技术飞速发展的现实状况。 温州龙飞清洗剂有限公司是金属表面处理技术集研究、生产、销售、服务为一体的高新科技企业,致力于金属表面清洗和防腐工程,主要经营各种金属表面除油剂、脱脂剂、除锈剂、表调剂、磷化液、退塑脱漆剂、除蜡水、防锈水防锈油、封闭剂、钝化剂、发黑剂、着色剂、化学抛光剂、合成乳化剂、水处理剂等金属表面处理剂,广泛适用于产品的喷塑、喷漆、喷砂、电泳、电镀前的表面处理以及表面终处理,现已涉通用机械零部件、汽摩配件、五金及电工工具、电器电脑、洁具阀门、教学仪器等

磷化分类与用途

磷化分类与用途 1、按磷化处理温度分类 (1)高温型 80—98℃处理时间为10-20分钟,形成磷化膜厚达10-30g/m2,溶液游离酸度与总酸度的比值为1:(7-8) 优点:膜抗蚀力强,结合力好。 缺点:加温时间长,溶液挥发量大,能耗大,磷化沉积多,游离酸度不稳定,结晶粗细不均匀,已较少应用。 (2)中温型 50-75℃,处理时间5-15分钟,磷化膜厚度为1-7 g/m2,溶液游离酸度与总酸度的比值为1:(10-15) 优点:游离酸度稳定,易掌握,磷化时间短,生产效率高,耐蚀性与高温磷化膜基本相同,应用较多。 (3)低温型 30-50℃节省能源,使用方便。 (4)常温型

10-40℃常(低)温磷化(除加氧化剂外,还加促进剂),时间10-40分钟,溶液游离酸度与总酸度比值为1:(20-30),膜厚为0.2-7 g/m2。 优点:不需加热,药品消耗少,溶液稳定。 缺点:处理时间长,溶液配制较繁。 2、按磷化液成分分类 (1)锌系磷化 (2)锌钙系磷化 (3)铁系磷化 (4)锰系磷化 (5)复合磷化磷化液由锌、铁、钙、镍、锰等元素组成。 3、按磷化处理方法分类 (1)化学磷化 将工件浸入磷化液中,依靠化学反应来实现磷化,应用广泛。 (2)电化学磷化 在磷化液中,工件接正极,钢铁接负极进行磷化。 4、按磷化膜质量分类

(1)重量级(厚膜磷化)膜重7.5 g/m2以上。 (2)次重量级(中膜磷化)膜重4.6-7.5 g/m2。 (3)轻量级(薄膜磷化)膜重1.1-4.5 g/m2。 (4)次轻量级(特薄膜磷化)膜重0.2-1.0 g/m2。 5、按施工方法分类 (1)浸渍磷化 适用于高、中、低温磷化特点:设备简单,仅需加热槽和相应加热设备,最好用不锈钢或橡胶衬里的槽子,不锈钢加热管道应放在槽两侧。 (2)喷淋磷化 适用于中、低温磷化工艺,可处理大面积工件,如汽车、冰箱、洗衣机壳体。特点:处理时间短,成膜反应速度快,生产效率高,且这种方法获得的磷化膜结晶致密、均匀、膜薄、耐蚀性好。 (3)刷涂磷化 上述两种方法无法实施时,采用本法,在常温下操作,易涂刷,可除锈蚀,磷化后工件自然干燥,防锈性能好,但磷化效果不如前两种。 磷化用途

(完整版)液压系统施工方案

液压系统施工方案 一、工程概况 攀钢集团成都钢铁有限公司Ф177精密轧管机组搬迁改造液压系统安装工程,由华夏建设公司承建。该工程液压系统设计(……),系统制造为(……),施工图设计为中冶赛迪技术股份有限公司。 液压管道为碳钢(20#)无缝钢管。 系统液压介质为L-HM46抗磨液压油。 系统管线压力及清洁度要求 二、编制依据 三、主要工作量 (1) H1连铸机管道

(2) H01主轧线管道 (3) H02主轧线管道 (4) H03主轧线管道 (5) H3主轧线管道

(6) H4主轧线管道 三、 施工方法、技术措施 1. 2. 施工的重点、难点

液压系统的设备、元件精密,重要设备设备、元件均为进口件,其订货周期长,因此,运输、安装液压设备,保护设备不被损坏为工作的重点之一。液压系统清洁度要求为NAS7级,因此,现场设备安装、管道切割、焊接、连接、加油、循环清洁,应以确保清洁度为工作中心;液压系统的使用压力最高达到30 Mpa,如何确保焊接质量,密封件的正确使用、安装,密封面的紧固,成为减少泄漏的重要环节。 3.设备的开箱验收 设备在运输至现场后,确认设备的规格、型号、数量,以及设备的外观是否完好,并作好开箱验收记录。暂时不能安装的设备,应作好保管、存放工作。现场的存放工作应有专人看护,防日晒雨淋,同时避免其它专业施工时对设备造成损坏。所有外露口均应包扎好,以免对设备造成污染。 4.油箱、油泵、阀站等设备安装 (1)设备安装前应根据设备图纸要求对设备的基础进行验收,校对基础的标 高,中心线及安装用的中心预埋件(如地脚螺栓、钢板等)位置是否正确和齐全。 (2)将放垫铁的基础面铲平,安放垫铁。 (3)在运输、搬运设备,应注意对液压元件进行保护,无起重设备的地点搬 运时,应垫以枕木、滚筒,辅以葫芦牵引;起吊、牵引的受力点应在支架、底座部位,不得使阀台、泵体等受力。 (4)设备就位后,用检测精度为0.05mm的条式水平仪检查,允许误差为 0.5mm/m。 (5)室内设备安装,应注意按先里后外的顺序进行。 (6)设备调整完后,须紧固地脚螺栓,将垫铁间点焊。 (7)以上工作完成后,填写《二次灌浆通知书》交由土建进行二次灌浆作业。 5.管道酸洗 本次工程使用的管材为20#碳无缝钢管,酸洗采用特制四合一磷化液酸洗,该液集酸洗、中和、脱脂、钝化为一体。采用槽式酸洗方法。 钢管在酸洗槽中浸泡到一定时候检查铁锈是否已除完,管壁呈鼠灰色; 无锈后,取出钢管,用干净、干燥的压空进行吹扫,直到管道内水份挥发完、

磷化液

常温磷化技术 华南理工大学化工所(广州 510641) 夏正斌涂伟萍杨卓如陈焕钦 摘要从磷化膜形成过程、磷化液组成、促进剂的选择等方面综述了常温磷化技术的现状与发展趋势。 关键词常温磷化磷化膜涂装前处理促进剂 常温磷化是当前研究最活跃、技术进步最快磷化技术〔1,2〕,它克服了高、中温磷化的能耗大、成本高、 效率低等缺点,具有低能耗、低成本、低污染、快速等特点,因而受到普遍关注,近几年相关报道很多〔3~8〕。 1 磷化机理 磷化反应是一种典型的局部多相反应,本质上属电化学反应。当金属浸入磷化液中,在其表面形成许多微腐蚀电池,轻微浸蚀发生,且在溶液 金属界面处,酸浓度降低。张安富〔9〕较详细地讨论了磷化过程的热力学数据并指出,在常温下金属的氧化能力弱,须添加少量氧化剂,作为磷化反应促进剂,使得金属表面的混合电位低于氧化促进剂的电极电位。 2 磷化过程及磷化膜组成 周谟银〔10〕采用腐蚀电压和电流两种方法研究了磷化过程,指出磷化可分成从基体开始腐蚀、成膜到过腐蚀等7个阶段。宋锦福〔12〕等扫描电镜仔细地考察了常温磷化成膜过程:当钢铁试样浸入磷化液的瞬间,试片表面形成彩虹色膜(可能是Fe2O3和FeO的混合物),接着某些活性点形成晶核,随着浸泡时间的延长、晶核长大,这种长大位向与钢原始组织似乎并无多大关系。最后,松针状结晶覆盖整个表面,整个反应(溶解与沉积)趋于动态平衡状态,磷化膜完全形成。K F Ang〔13〕等在对低碳钢磷化试样扫描电镜观察时发现,短时间磷化的试样上形成了一层较薄的背景膜。随时间延长,背景膜和磷化结晶膜同时发展,最后,磷化结晶膜将背景膜遮盖住了。常温下的磷化结晶较缓慢。EDX分析发现,微晶粒中的元素为Zn、Fe、P,而远离晶粒的背景膜中的元素为Fe和P。杨中发〔11〕从磷酸盐外延成核、微晶相生长、接触生长中止等方面对磷化膜生长特点作了研究,指出磷酸锌外延核以短程有序方式生成,其底层明显取向基体晶格。俞敦义〔15〕等通过测定不同磷化促进剂下磷化过程的电位时间(φ-t)曲线,及用

检验磷化液的方法

检验磷化液的方法: 一、比重:取原液250ml放入250ml量筒内,以适当的比重计测 二、浓度:精秤原液60克放入1000ml定量瓶内,加纯水稀释成1升。再把此稀释液倒出于1000ml塑料烧杯中,做为样液,按照浓度分析方法检验→总酸、游离酸、酸比、磷酸根、硝酸根、锌含量。 《磷化液浓度含量检测方法》 一、检验用药品及器具 指示剂:P.P(酚酞)、B.P.B(溴酚蓝)、B.T(Eriochrom Black T)、B.C.G(溴甲苯酚绿)滴定液:0.1N NaOH、0.01M EDTA 试剂:30%草酸钾、氢氧化钠、合金粉(Devard’s Metal)、0.1N硫酸、PH 缓冲溶液仪器:白色滴定管50 ml、烧杯250 ml、吸量管10 ml、安全吸球、蒸馏装置 二、检测项目及方法 (1) 总酸度(TA)pt 取处理液10 ml置入烧杯中作为试液,加入P.P指示剂5滴,以滴定液0.1N NaOH滴定之,滴定至烧杯中试液由无色变至淡红色为止,此时所消耗滴定液0.1N NaOH的ml数即为全酸度。 (2) 游离酸度(FA)pt 取处理液10 ml置入烧杯中作为试液,加入B.P.B指示剂5滴,以滴定液0.1N NaOH滴定之,滴定至烧杯中试液由黄色变至淡蓝色为止,此时所消耗滴定液0.1N NaOH的ml数即为游离酸度。 (3) 酸比(AR)=总酸度/游离酸度

(4) 磷酸根(PO4-3)g/L 取处理液10 ml置入烧杯中作为试液,加入30%草酸钾20ml,再加P.P指示剂5滴,以滴定液0.1N NaOH 滴定之,滴定至烧杯中试液由无色变至淡红色为止,此时所消耗滴定液0.1N NaOH的ml数即为TPA。 PO4-3(g/L)=(TPA-FA)×0.95 (5) 硝酸根(NO3-)g/L ①取处理液10 ml置入1升圆底烧瓶中作为试液,加入蒸馏水稀释成500ml,再加入30g氢氧化钠试剂,煮沸30分钟以除去NH3,然后冷却至室温。 ②于上述溶液中加入5g合金粉,放置约15分钟,待气泡完全消失为止。 ③按蒸馏装置约蒸馏40分钟,馏出之气体以0.1N 硫酸溶液吸收(收集瓶内为20ml 0.1N硫酸及100ml蒸馏水)。 ④将收集瓶内之溶液加入B.C.G指示剂5滴,以滴定液0.1N NaOH 滴定之,滴定至烧杯中试液由黄色变至蓝绿色为止,此时所消耗滴定液0.1N NaOH的ml数为B。 NO3-(g/L)=0.62×(20-B) (6) 锌含量(Zn)g/L (简易法)取处理液1 ml置入烧杯中作为试液,加蒸馏水50ml,PH缓冲溶液30ml,加入B.T指示剂5滴,以滴定液0.01M EDTA滴定之,滴定至烧杯中试液由赤紫变至蓝青为止,此时所消耗滴定液0.01M EDTA的ml数乘以0.6538。Zn(g /L)=0.6538×0.01M EDTA的ml数

无渣磷化液配方组成,磷化机理作用及技术开发

无渣磷化液配方组成,磷化机理作用及技术开发 导读:本文详细介绍了无渣磷化液的研究背景,理论基础,参考配方等,本文中的配方数据经过修改,如需更详细资料,可咨询我们的技术工程师。 无渣磷化液广泛应用汽车、机械加工、电子加工行业金属表面处理,禾川化学专业从事磷化液成分分析、配方还原、研发外包服务,为磷化液相关企业提供一整套配方技术解决方案。 一.背景 无渣磷化液广泛应用汽车、机械加工、电子加工行业金属表面处理,专业从事磷化液成分分析、配方分析、配方检测、配方还原、配方研制,为磷化液相关企业提供整套技术解决方案一站式服务。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、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。钢铁表面涂装前处理工艺指脱脂(除油)、除锈、表调、磷化。然而由于工件表面的状况不同,则生产工艺也有所不同,有的工艺中没有脱脂或没有除锈工序,有的工艺则没有表面调整工序,但磷化工序是绝对不可缺少的。 在涂装处理过程中,如果不清除油脂、氧化皮和锈层,不进行磷化处理,直接进行涂漆和静电喷涂,就会使钢铁表面的涂层产生脱落,失去了涂装的意义。 目前,国内外的金属加工业、薄板加工业、石油行业及汽车、自行车、高低压开关柜、防盗门、铁路等制造业普遍采用的是中、高温磷化,存在着操作不方

便、能源和材料消耗大、调整频繁、成膜不均、成本高等问题。为解决以上问题,常温磷化已成为国际磷化行业的必然和研究课题。常温磷化不仅可以有效地降低能源消耗,还可以解决操作不方便、材料消耗大、调整频繁、成膜不均、成本高等问题。 禾川化学技术团队具有丰富的分析研发经验,经过多年的技术积累,可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库,彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题,利用其八大服务优势,最终实现企业产品性能改进及新产品研发。 样品分析检测流程:样品确认—物理表征前处理—大型仪器分析—工程师解谱—分析结果验证—后续技术服务。有任何配方技术难题,可即刻联系禾川化学技术团队,我们将为企业提供一站式配方技术解决方案! 二、磷化液 2.1磷化概念 磷化液的主要成分是磷酸二氢盐,如zn(h2po4)2以及适量的游离磷酸和加速剂等。加速剂主要起降低磷化温度和加快磷化速度的作用。作为化学加速剂用得最多的氧化剂如no3-、no2-、cio3-、h2o2等。磷化是金属与稀磷酸或酸性磷酸盐反应而形成磷酸盐保护膜的过程。 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),在表面沉积形成不溶于水的结晶型磷酸盐转化膜的过程,称之为磷化.把金属放入含有锰、铁、锌的磷酸盐溶液中进行化学处理,使金属表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜的方法,叫做金属的磷酸盐处理。磷化膜层为微孔结构,与基体结合

磷化液配方

磷化液配方 说明书页数: 3 权项数: 002 文摘: 一种除锈磷化液,能实现酸洗磷化一步法工艺.它是由磷酸、酒石酸、油酸酰胺丙烯二甲胺、磷酸三钠、聚氧乙烯辛烷基酚醚、邻二甲苯硫脲和水配制而成.另外还配有添加剂--咪唑啉衍生物,从而达到消除"三废"污染、提高金属表面的涂装质量和降低成本的目的. 权利要求: 一种除锈磷化液,其中含有磷酸、酒石酸、油酸酰胺丙烯二甲胺、磷酸三钠、聚氧乙烯辛烷基酚醚、邻二甲苯硫脲。本发明的特征在于该除锈磷化液还配有一种添加剂,该添加剂为咪唑啉衍生物。 文摘: 本发明属于金属表面化学防腐用的锌钙系磷化液,由下述重量比的物质组成,磷酸二氢锌∶硝酸钙∶磷酸∶硝酸镍∶柠檬酸或葡萄糖酸∶柠檬酸或葡萄糖酸的钠盐或钙盐∶氟化钠∶水= 2.5∶ 3.5∶ 4.9-8.4∶1.5-1∶0.02-0.16∶0.015-0.06∶0.002-0.04∶0.002-0.8∶4-60。本发明的磷化液不仅低成本、低能耗、省漆、磷化速度快,而且磷化膜质量好。 权利要求:

一种金属表面化学防腐用的锌钙系磷化液,其特征在于由下列重量比的物质所组成: 1)磷酸二氢锌:硝酸钙:磷酸:硝酸镍:有机酸:有机酸盐:氟化钠:水=2.5-3.5∶4.9-8.4∶0.5-1∶0.02-0.16∶0.015-0.06∶0.0002-0.08∶4-60; 2)氧化锌:磷酸:硝酸:碳酸钙:碳酸氢铵:硝酸镍:有机酸:有机酸盐:氟化钠:水=0.8-1.1∶3-4∶4.5-6∶3.5-5.5∶0.1-0.3∶0.02-0.16∶0.015-0.06∶0.002-0.04∶0.006-0.08∶4-60; 所述的有机酸是柠檬酸或葡萄糖酸,所述的有机酸盐是这二种酸的钠盐或钙盐。 文摘: 本发明采用革新方案,提供一种含丹宁酸的钢铁表面涂漆前处理液 — 一步磷化液,适用于普碳钢、低合金钢、铸铁构件的涂装前处理,采用本发明一步磷化液处理的钢铁构件,在7-30分钟可一步完成除油、除锈、磷化、钝化全过程,并在钢铁件表面形成4~9μ 的防腐膜,硫酸铜检验指标为3~14分钟,用3%氯化钠溶液浸泡8小时无锈迹,室内存放一年半无锈蚀,与油漆附着力达一级,处理方法采用槽浸、喷射和刷涂

磷化配方中的主要成分

磷化配方中的主要成分 磷化配方中的主要成分 1:新型磷化药剂的种类: 对于新型涂装前处理的磷化药剂来说,一般指的是低温磷化药剂和常温磷化药剂。这两大药剂还进一步分为亚硝酸盐药剂和非亚硝酸盐药剂或内含促进剂药剂和外加促进剂药剂。如果按配方是否含镍盐来分,还可以分为有镍和无镍两种药剂。概括的说,新型磷化药剂是指低温的亚硝酸盐含镍的磷化药剂,低温内含促进剂非镍磷化药剂,常温亚硝酸盐含镍药剂,常温内含促进剂无镍药剂。 2:新型磷化药剂的特点 A:磷化温度低,能源消耗少。这类磷化药剂主要是指磷化温度在35-55度的低温磷化药剂和冬天也不需要加温的常温磷化药剂。 B:低污染,低毒性。这类磷化药剂是指无亚硝酸盐的药剂。尤其是不含亚硝酸盐也不含镍的药剂。当然类似铬离子等污染中的成分也没有。 C:长寿命,低成本。这类药剂是使用寿命长,单耗少,综合成本低的磷化药剂。 D:可以满足新型涂装方式,即可以满足电泳涂装和静电喷涂等新型涂装方式的磷化药剂。 E:操作简便,管理简单。这类药剂的组分少,添加方便,管理简单。 3:新型磷化药剂的基本成分和作用 新型的磷化药剂成分要比普通的中温和高温磷化药剂组分要复杂的多,除了成膜物质外,通常含有促进剂,改性剂,降渣剂,添加剂等多种成分。 成膜物质

A:磷酸二氢锌 新型磷化药剂的主要成分仍然是磷酸二氢锌,碱金属磷酸盐。磷酸二氢锌的制备一般用氧化锌和磷酸反应制得。制取1克的磷酸二氢锌约用锌0.28克磷酸0.8克。在锌系磷化液(粉)中,锌离子的含量对磷化膜的影响较大。一般的说,锌离子的含量高,可以形成更多的结晶核心,可以加速磷化反应。使磷化膜致密,光泽性好。但是锌离子含量过高,磷化膜结晶粗大,膜脆,挂灰,影响涂膜附着力。锌离子含量过低时,磷化膜薄,不利于磷化膜的形成。磷化时间延长。且磷化膜颜色发暗。根据磷化液中锌离子含量的不同,把锌系磷化液(粉)分为高锌,中锌,低锌。对于电泳涂装,主要采用含量在0.3-1.3克每升的低锌磷化液。对于镀锌钢铁工件的磷化主要采用含锌量在0.9-1.1克的低锌磷化液。 B:碱金属磷酸盐, 这类成膜物质主要在磷化液中。常用的碱金属磷酸盐包括碱金属一代磷酸盐,二代焦磷酸盐,多磷酸盐。它使磷酸与金属离子形成磷酸盐,构成磷化膜的成分。碱金属磷酸盐通常在金属表面形成均匀,致密的彩色磷化膜。碱金属磷酸盐所形成的磷化反应,产生的磷化沉渣少。槽液易于管理,使用成本低,但是由于磷化膜薄,耐蚀性较差。 C:磷酸 磷酸是与金属离子形成磷酸盐的成膜物质,其含量过多过少都直接影响磷化膜的质量。磷酸含量过高时,游离酸就会增加,磷化膜易返锈。磷酸含量过低时,槽液的稳定性就会降低,磷化沉渣就会增加。磷化膜发暗,多孔,甚至磷化不上。磷酸在磷化槽液中的含量一般为14-16克每升为宜。磷酸根和硝酸根的比值会直接影响磷化效果。 D:硝酸钙盐 作为成膜物质的硝酸钙盐主要在锌钙系磷化液(粉)中,它的制取一般用碳酸钙与硝酸反应,钙离子的加入,使磷化膜的结晶得到改善。并可以减少磷化前的表调工序。但是钙离子和锌离子的比值在磷化槽液中有个临界值的问题。当钙

磷化处理技术+配方

磷化处理技术(1) 所谓磷化处理是指金属表面与含磷酸二氢盐的酸性溶液接触,发生化学反应而在金属表面生成稳定的不溶性的无机化合物膜层的一种表面的化学处理方法。所形成的膜称为磷化膜。它的成膜机理为:(以锌系为例) a)金属的溶解过程 当金属浸入磷化液中时,先与磷化液中的磷酸作用,生成一代磷酸铁,并有大量的氢气析出。其化学反应为; Fe+2H 3PO 4 =Fe (H 2 PO 4 ) 2 +H 2? ↑ (1) 上式表明,磷化开始时,仅有金属的溶解,而无膜生成。 b)促进剂的加速 上步反应释放出的氢气被吸附在金属工件表面上,进而阻止磷化膜的形成。因此加入氧化型促进剂以去除氢气。其化学反应式为: 3Zn(H 2PO 4 ) 2 +Fe+2NaNO 2 =Zn 3 (PO 4 ) 2 +2FePO 4 +N 2 ↑+2NaH 2 PO 4 +4H 2 O (2) 上式是以亚硝酸钠为促进剂的作用机理。 c)水解反应与磷酸的三级离解 磷化槽液中基本成分是一种或多种重金属的酸式磷酸盐,其分子式 Me(H 2PO 4 ) 2 ,这些酸式磷酸盐溶于水,在一定浓度及PH值下发生水解泛音法,产 生游离磷酸: Me(H 2PO 4 ) 2 =MeHPO 4 +H 3 PO 4 ( 3 ) 3MeHPO 4=Me 3 (PO 4 ) 2 +H 3 PO 4 ( 4 ) H 3PO 3 =H 2 PO 4 -+H+=HPO 4 2-+2H+=PO 4 3-+3H+ ( 5 ) 由于金属工件表面的氢离子浓度急剧下降,导致磷酸根各级离解平衡向右移动,最终成为磷酸根。 d)磷化膜的形成 当金属表面离解出的三价磷酸根与磷化槽液中的(工件表面)的金属离子(如

磷化液msds

第一部分:化学品名称 化学品中文名称:磷酸 化学品英文名称: phosphoric acid 中文名称2: 英文名称2: or the phosphoric acid 技术说明书编码: 947 CAS No.: 7664-38-2 分子式: H3PO4 分子量: 第二部分:成分/组成信息 有害物成分含量 CAS No. 磷酸≥% 7664-38-2 第三部分:危险性概述 危险性类别: 侵入途径: 健康危害:蒸气或雾对眼、鼻、喉有刺激性。口服液体可引起恶心、呕吐、腹痛、血便或体克。皮肤或眼接触可致灼伤。慢性影响:鼻粘膜萎缩、鼻中隔穿孔。长期反复皮肤接触,可引起皮肤刺激。 环境危害:对环境有危害,对水体可造成污染。 燃爆危险:本品不燃,具腐蚀性、刺激性,可致人体灼伤。 第四部分:急救措施 皮肤接触:立即脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗至少15分钟。就医。 眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。 吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。 食入:用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。 第五部分:消防措施

危险特性:遇金属反应放出氢气,能与空气形成爆炸性混合物。受热分解产生剧毒的氧化磷烟气。具有腐蚀性。 有害燃烧产物:氧化磷。 灭火方法:用雾状水保持火场中容器冷却。用大量水灭火。 第六部分:泄漏应急处理 应急处理:隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩),穿防酸碱工作服。不要直接接触泄漏物。小量泄漏:用洁净的铲子收集于干燥、洁净、有盖的容器中。大量泄漏:收集回收或运至废物处理场所处置。 第七部分:操作处置与储存 操作注意事项:密闭操作,注意通风。操作尽可能机械化、自动化。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩),戴化学安全防护眼镜,穿橡胶耐酸碱服,戴橡胶耐酸碱手套。远离易燃、可燃物。避免产生粉尘。避免与碱类、活性金属粉末接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。稀释或制备溶液时,应小心把酸慢慢加入水中,防止发生过热和飞溅。 储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。包装密封。应与易(可)燃物、碱类、活性金属粉末分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。 第八部分:接触控制/个体防护 职业接触限值 中国MAC(mg/m3):未制定标准 前苏联MAC(mg/m3):未制定标准 TLVTN: OSHA 1mg/m3; ACGIH 1mg/m3 TLVWN: ACGIH 3mg/m3 监测方法: 工程控制:密闭操作,注意通风。尽可能机械化、自动化。提供安全淋浴和洗眼设备。 呼吸系统防护:可能接触其蒸气时,必须佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩);可能接触其粉尘时,建议佩戴自吸过滤式防尘口罩。 眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。

钢铁无渣磷化液

主要成分 是一种锌系磷化液,主要成分为磷酸二氢锌和硝酸锌,通过与成膜助剂和沉渣稳定剂复配后,得到一款使用寿命长,沉渣少的无渣磷化液。 用途 主要用于各类碳钢类钢铁件,能增强涂装的结合力和耐腐蚀性能。主要性能 本产品可在钢铁表面可以得到浅灰色到深灰色较为致密细腻的磷化膜层,普通碳钢类工件经处理后裸膜中性盐雾可达48h,与涂层之间的结合力好,附着性好,能和各种型号的涂料匹配,连续使用90h以上,槽液无沉渣。 主要技术指标 使用方法 1、将清水加到空槽中八成; 2、加入磷化液80-10L加入处理槽中,并搅拌溶解均匀,补足余量水至1000升; 3、按工艺参数调整PH至2.2-2.8; 4、建议采用浸渍式为宜,温度:40-60℃时间:20-40min; 5、补充和调整:由于连续处理过程中浓度不断变化,所以要对工作槽液适当进行添加以保持工作液 在较佳工作状态,一般每处理50m2/L就添应适量添加磷化液。 使用工艺线路:除锈→水洗→脱脂→纯水洗→表调→纯水洗→磷化(磷化液)→ 纯水洗→烘干→ 后处理 注意事项 ☆处理前,应将工件除锈脱脂处理。 ☆处理槽应为不锈钢、厚壁塑料板或碳钢(内有防腐衬里)制,交换器和喷嘴应为不锈钢或尼龙制,配管和泵应为不锈钢制。 ☆磷化时要正确合理摆放工件,且避免相互重叠,视情况应定期适量添加磷化液原液。 ☆本品为酸性,对人体皮肤有刺激性,应避免陶化液直接接触皮肤,防误食、防溅入眼内,若不慎浸入眼内,用大量清水清洗,并及时就医。 废水处理 ☆酸性液体,需进行中和,稀释至可直接排放,用户可根据自身要求进行适当处理再排放。 包装贮存 ☆包装:25kg/塑料桶;200kg/塑料桶。 ☆贮存:密封贮存于阴凉、干燥通风处,保质期2年。

磷化液中的各组成的作用及影响

磷化液中的各组成的作用及影响 4.1 pH值的影响 成膜金属离子浓度越低,所要求的溶液的pH值越大,反之,随着成膜离子浓度的提高,可适当降低溶液的pH值。 4.2 游离酸度的影响 游离酸度指磷化液中游离磷酸的含量。酸度太低不利于金属基体的溶解,因此也就不能成膜。但如果酸度太高则大大提高了磷化膜的溶解速度,也不利于成膜,甚至根本不会上膜。 4.3 总酸度的影响 总酸度主要指磷酸盐、硝酸盐和游离酸的总和,反映磷化内动力的大小。总酸度高,磷化动力大,速度快,结晶细。但如果总酸度过高,则产生的沉渣多和粉末附着物多;如果过低,则磷化慢,结晶粗。 4.4 酸比值γ的影响 酸比值是磷化必须控制的重要参数。它是总酸度和游离酸度的比值,以及表示总酸度和游离酸度的相互关系。酸比小,则意味着游离酸度太高,反之,则意味着游离酸度低。酸比值随温度升高而变小,随温度降低而增大。一般常温下控制在20--25:1。 4.5 加速剂的影响 4.5.1 氧化性加速剂 氧化性加速剂有两个十分重要的作用。1)限制甚至停止氢气的释出。这个作用限于金属/溶液接口处,决定磷化膜沉积的速度,是磷化液具有良好性能所必须的条件。2)使溶液中某些元素(特别是还原性化合物)发生化学转化,如把二价铁离子氧化成三价铁,生成不溶性磷酸铁沉渣,从而控制磷化液中亚铁的含量。此外,还可以迅速氧化初生态氢,可大大减少金属发生氢脆的危险。 4.5.1.1 硝酸盐的影响 硝酸盐是常用的氧化剂,可直接加入到磷化液中。NO3-/PO43-比值越高,磷化膜形成越快。但过高会导致膜泛黄。单一使用NO3-会使磷化膜结晶粗大。 4.5.1.2 亚硝酸盐的影响 亚硝酸盐是常用的促进剂,常与NO3-配合使用,以亚硝酸钠的形式加入到磷化液中。但亚硝酸盐不稳定,易分解,用亚硝酸盐做促进剂的磷化液都采用双包装,使用时定量混合,并定期补加。含量过少,促进作用弱;含量过高,则沉渣过多,且形成的膜粗厚,易泛黄。一般含量在0.7-1克/升。 4.5.2 金属离子促进剂的影响 磷化剂中添加金属盐(一般为硝酸盐),如Cu2+、Ni2+、Mn2+等电位较正的金属盐,有利于晶核的形成和晶粒细化,加速常温磷化的进程。 4.5.2.1 铜离子影响 极少量的铜盐会大幅度提高磷化速度。工作液中含Cu2+在0.002-0.004%时,使磷化速度提高6倍以上。但铜离子的添加量一定要适度,否则铜膜会代替磷化膜,其性能下降。 4.5.2.2 镍离子的影响 Ni2+是最有效、最常用的磷化促进剂。它不仅能加速磷化,细化结晶,而且能提高膜的耐腐蚀性能。Ni2+含量不能过低,否则膜层薄;与铜盐不同的是,大量添加镍盐时,并无不良影响,但会增加成本。一般控制Ni2+含量在1.0-5.0克/升

二合一手擦磷化剂

工业上有一种化学剂,叫做二合一手擦磷化剂,此产品是普通手擦磷化剂的升级,功能更为齐全,兼具除油和磷化,使用起来更为方便,相较于之前节省了很多的工序,提升了工作效率。本文就给大家详细介绍一下这样一个产品。 二合一磷化液主要由非离子表面活性剂和助剂、磷酸盐、磷化改性剂、氧化剂等组成。 优点 除油磷化一次完成,可除去浮锈,磷化成膜快,钢铁表面干净无灰,与基材及涂层的结合力好,耐蚀性优良,比四合一磷化液具有更优越的综合性能。用于钢铁件的一般涂装前处理,不能用于镀锌件表面处理。 处理工艺 除锈→水洗→中和→水洗→脱脂磷化→晾干 脱脂磷化→水洗→烘干(用于喷淋工艺) 使用方法 1、浸泡时按20-25倍水稀释,处理时间5-15分钟。如仅用BW-261对工件进行浸泡处理,应按如下方式操作:浸泡5-8分钟后将钢铁表面擦洗一遍,然

后在药液内漂洗干净,取出晾干即可。 2、擦洗操作时按如下步骤进行:第一遍擦洗稀释8-10倍水,第二遍擦洗稀释10-15倍水,擦洗后再用干净的干棉布擦净。油污不大时也可以省去第二遍擦洗,但第一遍擦洗的稀释比例应为6-8倍水。操作时应注意:等工件反应0.5分钟后再用干布擦拭。 3、擦拭布尽量在干净的清水中漂洗,使用时先在药液中浸泡一下。 4、当PH值大于3.0时补加药液,并调整到2.5-3.0。 5、擦拭后的钢铁表面干燥后不能有发粘和残留白灰的弊病,磷化膜晾干后为光亮的彩虹色,手擦后无黑灰。 6、工件表面有锈蚀时,可用浓度稍高的磷化液(5倍水)预先擦洗一遍锈迹,无需反复擦拭,再次擦洗时锈迹很容易清除。 注意事项 1、药液内不含重金属离子和其他有毒有害化学物质。 2、该产品为化工产品,作业过程中勿入口,勿接触面部及眼睛,如不慎溅入眼睛应用大量清水冲洗,非操作人员远离工作环境及化工药液存放处。 如有二合一手擦磷化剂相关需求,欢迎致电南京坚盾材料科技有限公司进行咨询! 南京坚盾材料科技有限公司地处古城南京江宁,紧邻宁杭高速、沪宁高速及京沪高铁南京站,地理位置优越,交通运输发达。 公司是一家集开发、生产、销售、服务为一体的股份公司。可向汽车行业、

磷化液配方组成,磷化液成分分析技术及生产工艺

磷化液配方成分分析,磷化机理及技术工艺导读:本文详细介绍了磷化液的研究背景,理论基础,参考配方等,本文中的配方数据经过修改,如需更详细资料,可咨询我们的技术工程师。 磷化是金属材料防腐蚀的重要方法之一,禾川化学引进尖端配方破译技术,专业从事磷化液成分分析、配方还原、研发外包服务,为金属表面处理相关企业提供一整套配方技术解决方案。 一、背景 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、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。 钢铁表面涂装前处理工艺指脱脂(除油)、除锈、表调、磷化。然而由于工件表面的状况不同,则生产工艺也有所不同,有的工艺中没有脱脂或没有除锈工序,有的工艺则没有表面调整工序,但磷化工序是绝对不可缺少的。 在涂装处理过程中,如果不清除油脂、氧化皮和锈层,不进行磷化处理,直接进行涂漆和静电喷涂,就会使钢铁表面的涂层产生脱落,失去了涂装的意义。 目前,国内外的金属加工业、薄板加工业、石油行业及汽车、自行车、高低压开关柜、防盗门、铁路等制造业普遍采用的是中、高温磷化,存在着操作不方便、能源和材料消耗大、调整频繁、成膜不均、成本高等问题。为解决以上问题,常温磷化已成为国际磷化行业的必然和研究课题。常温磷化不仅可以有效地降低

能源消耗,还可以解决操作不方便、材料消耗大、调整频繁、成膜不均、成本高等问题。 禾川化学技术团队具有丰富的分析研发经验,经过多年的技术积累,可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库,彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题,利用其八大服务优势,最终实现企业产品性能改进及新产品研发。 样品分析检测流程:样品确认—物理表征前处理—大型仪器分析—工程师解谱—分析结果验证—后续技术服务。有任何配方技术难题,可即刻联系禾川化学技术团队,我们将为企业提供一站式配方技术解决方案! 二、磷化机理 2.1磷化概念 磷化液的主要成分是磷酸二氢盐,如Zn(H2PO4)2以及适量的游离磷酸和加速剂等。加速剂主要起降低磷化温度和加快磷化速度的作用。作为化学加速剂用得最多的氧化剂如NO3-、NO2-、CIO3-、H2O2等。磷化是金属与稀磷酸或酸性磷酸盐反应而形成磷酸盐保护膜的过程。 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),在表面沉积形成不溶于水的结晶型磷酸盐转化膜的过程,称之为磷化。 把金属放入含有锰、铁、锌的磷酸盐溶液中进行化学处理,使金属表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜的方法,叫做金属的磷酸盐处理。磷化膜层为微孔结构,与基体结合牢固,具有良好的吸附性、润滑性、耐蚀性、不粘附熔融金属(Sn、Al、Zn)性及较高的电绝缘性等。 2.2磷化液的分类

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