鈑金車間噴塑工藝培訓(xùn)教材(編輯修改稿)
2024-12-13 03:55 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 陰極反應(yīng)組成的金屬溶解過程： Me + 2H3PO4 === Me（ H2PO4） 2 + H2 Me 代表二價金屬離子，可以是 Fe2+、 Zn2+等等。 （ 2）成膜反應(yīng) 金屬基體與酸性磷化液發(fā)生一段時間以后，局部酸度下降。而金屬的二氫磷酸鹽 Me（ H2PO4） 2也不穩(wěn)定，釋放 H+，生成溶解度較小的磷酸一氫鹽 MeHPO4。隨著反應(yīng)進(jìn)行，局部 PH 值繼續(xù)上升，一氫鹽 MeHPO4 繼續(xù)釋放 H+，生成更難溶解的 Me3（ PO4） 2，沉積到零件表面。反應(yīng)方程式為： Me（ H2PO4） 2 ====== MeHPO4 + H3PO4 3 MeHPO4 ==== Me3（ PO4） 2 + H3PO4 PH 值上升到一定程度，也會發(fā)生： 3 Me（ H2PO4） 2 ===== Me3（ PO4） 2 + 4H3PO4 Me3（ PO4） 2沉積到一定程度，零件表面完全被覆蓋，從而在零件表面形成了完整的磷化膜，磷化結(jié)束。 （局部的含義：局部是很小的一個范圍，是分子間反應(yīng)的范圍。上述反映也是在很短的時間內(nèi)完成，短的不能用秒來計算的。） （ 3）氧化性促進(jìn)劑的去極化作用和對金屬溶解的促進(jìn) 金屬與磷酸發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氣易吸附于零件表面，阻礙了不溶性的磷酸鹽在零件表面的沉積，磷酸鹽不能沉積到零件表面形成磷化膜，而于溶液中沉淀析出成為渣，既浪費磷化液，也使得渣量增加，容易堵塞噴嘴和管道，更造成磷化膜空隙率增加，造成磷化膜性能下降。 促進(jìn)劑的作用就是將氫還原成水。 2[H] + [O] ==== H2O 磷化液的控制 游離酸度（ FA） FA 指 磷化液，用 、 NaOH 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定到終點（ PH=4，即由 8 甲基橙做指示劑）所消耗滴定劑體積毫升數(shù)，以點表示。 若 FA 過高，零件表面的金屬大量反應(yīng)，而無法形成磷化膜；若 FA 過低，磷酸鹽大量析出變?yōu)槌猎?，?dǎo)致：①原料浪費；②吸附在磷化膜表面影響涂層附著力；③導(dǎo)致熱交換器結(jié)垢，影響熱交換質(zhì)量下降。 Me3（ PO4） 2 游離酸度（ FA） FA1 FA2 沉淀平衡時 FA 與 Me3（ PO4） 2 析出率的關(guān)系 Me3（ PO4） 2的沉積 量和游離酸度（ FA）的關(guān)系如上圖，其中 FA1~FA2是磷化處理的適宜 FA 工作范圍， FA 太小時，金屬表面無法被溶解活化。 總酸度（ TA） 總酸度指 磷化液，用酚酞指示劑，用 的 NaOH 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點所消耗的體積毫升數(shù)，以點表示。 10 .（ g/m2） 8 6 膜厚 4 2 厚膜： FA/TA 磷化膜重量與酸比關(guān)系 顯然，在維持 FA 不變情況下，提高 TA 有 利于增加沉淀析出量。事實上磷酸鹽沉積析出時總伴隨 FA 升高、 TA 下降。若不進(jìn)行調(diào)整， FA/TA 將不斷增大，磷化膜會越來越薄，因此陰影區(qū)域是磷化處理酸比控制的最佳范圍。 促進(jìn)劑 9 促進(jìn)劑用量較少的情況下，獲得的磷化膜稍厚，膜較粗糙，附著力較差，空隙率相對較大；促進(jìn)劑適中，磷化膜較薄，但較細(xì)致，空隙率最低；促進(jìn)劑過多時，磷化膜較薄，空隙率較大，磷化膜表面產(chǎn)生浮灰。 磷化液的檢測方法 試劑： 氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液； %酚酞及甲基橙 測定步驟：用移液管吸取 10毫升磷化液，置于 250 毫升錐形瓶中 ，加純水約 100 毫升；加 %酚酞指示劑 2～3 滴并搖勻；加 %甲基橙指示劑 2～ 3 滴并搖勻；用 氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至無色為終點；記下耗用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的毫升數(shù) V。 用甲基橙作指示劑時，滴定終點 PH 值較低（約為 ），測得是游離酸度。 用酚酞作指示劑時，滴定終點的 PH 值約為 ，測得的是總酸度。 鋅板磷化特點 原則上講，在處理鋼鐵的磷化液中加入適量的氟化物都可以處理鋅及其合金，不過一般鋅系磷化處理對鋅及其合金的涂裝性能較差，因為磷化膜的成分中只有 [H]膜，這種膜具有較低的抗堿性能 。因此為得到優(yōu)良涂裝性能的磷化膜，鋅及其合金的磷化膜最好用高鎳錳磷化，而且磷化膜中 Ni2++Mn2+含量大于Zn2++ Ni2++Mn2+總量的 5%。此外，二價鐵的存在也是有利的。 長期存放的熱鍍鋅表面有氧化鋅，磷化時間一般要在 1～ 3 分鐘才能得到高密度結(jié)晶的磷化膜，而新電鍍鋅板 6～ 20 秒即可完成。無論如何，所謂快速磷化，磷化膜并沒有完全生成，所以覆蓋面不能達(dá)到 100%，在適當(dāng)條件下，必須 30秒以上的磷化時間。 與鋼鐵磷化不同，在磷酸鋅溶液中處理鍍鋅件，溶液中 Zn2+離子濃度基本不變或略有升高，而且也很少沉淀 ，但游離酸度變化較大，必須經(jīng)常調(diào)整，否則膜質(zhì)量會發(fā)生很大變化。 鈍化后的鋅板不能進(jìn)行表面磷化，涂裝后涂膜的耐蝕性差。 磷化膜的電鏡圖
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