一般情況下，磷化處理要求工件表面應(yīng)是潔凈的金屬表面（二合一、三合一、四合一例外）。工件在磷化前必須進(jìn)行除油脂、銹蝕物、氧化皮以及表面調(diào)整等預(yù)處理。特別是涂漆前打底用磷化還要求作表面調(diào)整，使金屬表面具備一定的活性"，才能獲得均勻、細(xì)致、密實(shí)的磷化膜，達(dá)到提高漆膜附著力和耐腐蝕性的要求。因此，磷化前處理是獲得高質(zhì)量磷化膜的基礎(chǔ)。
1. 酸蝕反應(yīng)
金屬表面與磷化液發(fā)生的第一個(gè)反應(yīng)是將某些金屬從表面溶解下來的酸蝕反應(yīng)。不同的磷化液對鋼的酸蝕速度約 1-3 g/m2;作厚膜磷化時(shí)酸蝕反應(yīng)速度還要求高許多。酸蝕反應(yīng)對形成涂膜是非常重要的因?yàn)樗瓤蓛艋饘俦砻?、又能提高漆膜的附著力。在酸蝕反應(yīng)發(fā)生時(shí)由于金屬表面的溶解所以緊靠表面的磷化液中的游離酸被消耗金屬離子進(jìn)入磷化液所溶入的金屬離子類型與所處理的基材有關(guān)。在磷化液中添加氧化促進(jìn)劑可減少酸蝕反應(yīng)時(shí)所生成的氫氣:
鋼表面: Fe + 2H+1 + 2Ox → Fe+2 + 2HOx
鍍鋅鋼表面: Zn + 2H+1 + 2Ox → Zn+2 + 2HOx
鋁表面: Al + 3H+1 + 3Ox → Al+3 + 3HOx
2. 磷化反應(yīng):
在磷化液中所發(fā)生的第二個(gè)反應(yīng)是磷化。由于在金屬與溶液的界面上的游離酸度的降低、PH升高金屬陽離子就不再以可溶離子形式存在它們與溶液中的磷酸鹽反應(yīng)后以磷酸鋅的形式沉淀結(jié)晶在金屬表面。
依據(jù)不同的工藝方法這種晶體可有不同的組成和結(jié)構(gòu):
3Zn+2 + 2H2PO4-1 + 4H2O → Zn3(PO4)2•4H2O
2Zn+2 + Fe+2+2H2PO4-1 + 4H2O → Zn2Fe(PO4)2•4H2O
2Mn+2 + Zn+2+2H2PO4-1 + 4H2O → Mn2Zn(PO4)2•4H2O
2Zn+2 + Mn+2+2H2PO4-1 + 4H2O → Zn2Mn(PO4)2•4H2O
3. 成渣反應(yīng)
在酸蝕反應(yīng)中溶解下來的金屬離子(Fe+2)被磷化液中的促進(jìn)劑(例如亞硫酸鹽/硫酸鹽、氯酸鹽、過氧化物)氧化而成渣沉淀而磷化反應(yīng)中的Zn2+將不成渣。Al3+離子可使用氟化物而形成氟鋁鉻合物此鉻合物會(huì)以kryolith形式沉淀。
Fe+1 + H+1 + Ox → HOx
Fe+2 + H2PO4-1 → FePO4 (渣) + 2H+
Al+3+6F- → AlF6-3
AlF6-3+3Na+ → Na3AlF6 (渣)
工藝中所生成的磷化渣可利用某些過濾裝置將其清除（如沉淀池、薄板澄清器，也可直接用壓濾器，hydromation工藝等過濾掉）使用何種設(shè)備可按用戶或生產(chǎn)線技術(shù)員的愿望加以選擇。
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