磷化液的两大组成部分
磷化液的两大组成部分如下:
1. 磷化液基本成膜物质
磷化膜由金属磷酸盐沉积而成,其主要组成为金属磷酸盐。不同类型的磷化液有不同的组成成分。对于钢铁锌系磷化,磷化液成膜成分主要有游离磷酸、磷酸二氢锌;锰系磷化,这类磷化液中的基本成膜成分含有磷酸、酸式磷酸锰;锌钙磷化,其磷化液液中含有游离磷酸、磷酸二氢锌、磷酸二氢钙。看见看见了。
2. 磷化促进剂
1)氧化促进剂:常用的氧化促进剂有NO2-、NO3-,NO2-常与NO3-配合使用。硝基化合物如三硝基苯酚、硝基芳香族化合物等均可作为促进剂,硝基苯磺酸钠(SNBS)使用较多,但其成本高,必须与其他促进剂如NO2-、NO3-、ClO3-配合使用。ClO3-作为磷化促进剂时,若浓度过高,磷化液变得不稳定,易形成过多沉淀,并引起钢铁表面钝化,膜层发黄,从而降低磷化膜的耐蚀性,一般只用于锌系磷化液磷化。
H2O2是工业中最强的促进剂,还原产物是水,但不稳定,不常用。MoO4-是较为理想的磷化促进剂,它具有:沉渣少、溶液稳定、使用寿命长、易调整的优点。并有加速成膜速度,降低膜重,提高磷化膜的耐腐蚀性能的作用。同时能够与金属离子形成络合物,减少由金属盐的增加导致的厚磷化膜的形成。单独使用能迅速形成薄而密的膜层,可不进行磷化前金属工件的表面调整,直接参与成膜,成为膜的构成分,从而降低磷化液中有效成分的消耗。
2)金属促进剂:金属离子在磷化液中有利于晶核生成和晶粒细化,有利于加速常温磷化进程。常见的金属促进剂有Cu2+、Ni2+、Mn2+、Ca2+等。极少量Cu2+能大幅度提高磷化速度,但必须控制其用量,否则形成CuO膜,影响磷化膜的生成;Ni2+是最有效、最常用的磷化促进剂,它的优点是能加速磷化、细化结晶,提高磷化膜的抗腐蚀能力。
Mn2+能降低磷化处理温度、提高反应速度、降低膜厚,还可降低金属镍的用量,提高基材表面的耐磨损性能。Ca2+能细化晶粒,但要求温度较高,不适合常温磷化。金属离子促进剂可以单独使用也可以复配使用以达到良好的协同效应。
3)成膜助剂:缓冲剂在磷化过程中主要是起到稳定体系的pH值作用,同时对锌和铁离子起部分络合作用。F-可以用作缓冲剂,同时能与Al3+络合,起到细化结晶的作用。可以起络合作用的还有酒石酸、柠檬酸钠、焦磷酸钠。磷化膜中易残留酸和游离的铁离子,使膜的耐腐蚀性降低,并易出现泛黄现象。
磷化液中游离酸度太高,磷化速度快,磷化膜晶粒细而薄,耐蚀性能低;游离酸度太低,沉渣量大,磷化成膜慢,磷化膜品粒疏松,耐蚀性能低。总酸度太高,磷化膜挂灰,耐蚀性能低;总酸度太低,磷化膜疏松,耐蚀性能低。因此,在磷化过程中,维持体系的pH值稳定,对获得质量稳定的磷化膜非常重要。