【正文】 由無色變?yōu)樽霞t色時，為終點。所消耗的NaOH的毫升數(shù)，便為該液的總酸度。 磷化膜評價指標:對于漆涂底層用磷化膜，用硫酸銅點滴法，點滴試驗時間為大于30s，則為合格。 膜重測定法:將磷化試片(面積S)稱重為A克，置于退膜液中，退膜處理后水洗，干燥稱重為B克，則: 膜重(g/m1)=(AB)10000/S (退膜液成分:5% ) 本試驗以鋅系磷化液的基礎(chǔ)組成為研究體系，并在電化學(xué)研究的基礎(chǔ)上，確定了相關(guān)的因素，用正交實驗法考察其組合的磷化效果，從而確定常溫環(huán)保磷化配方。根據(jù)電化學(xué)研究的提示，選擇的因素如下(基礎(chǔ)液配方不變): 鉬酸鈉: g/L 檸檬酸: Korantin BH: 對氨基苯磺酸: Triton X405: PH值:磷化時間:5min15min以常溫亦即25℃作為工作溫度，進行七因素三水平正交實驗。因素水平值如表41。表41磷化的正交實驗因素水平取值表表42 正交實驗表及實驗結(jié)果 表43實驗結(jié)果分析表 圖41各因素對磷化的影響 從表42可見，在電化學(xué)研究提示的較佳用量下，除有小部分的成膜有銹或斑外，均可成蘭色膜。而各自的表觀、耐腐蝕能力則有很大的區(qū)別。經(jīng)綜合比較，并結(jié)合圖41各因素對磷化的影響分析，認為正交實驗的最佳結(jié)果為，即在鋅系磷化中，在確定的基礎(chǔ)體系中，經(jīng)實驗所確定的各促進劑、潤濕劑的量及最佳工藝條件為:鉬酸鈉:檸檬酸:Korantin BH: 對氨基苯磺酸:Triton X405:PH值:磷化時間:15min總酸度為:自由酸度:配方的成分均是在電化學(xué)研究的指導(dǎo)下選擇的，相對簡單，且各組分均是對環(huán)境無毒副作用的原料。成膜方面，呈均勻蘭色膜，硫酸銅點滴時間為72s左右，耐腐蝕能力強，符合國家作為漆涂底層用磷化膜的使用標準。 PH值對磷化的影響 人們習(xí)慣于把酸度比作為磷化工藝的關(guān)鍵指標，但由于磷化配方中，某些金屬的存在，會與NaOH反應(yīng)，生成沉淀，從而使總酸度并不真正反映的有效濃度。因而，磷化工藝中，控制PH值對磷化的影響，較控制總酸度、自由酸度對磷化的影響，更具客觀實用性。 圖42為PH值與點滴時間曲線。 從圖42可很明顯看出，當PH值增大時，磷化膜的耐蝕力得以增強，耐蝕時間達到60s。隨后隨著PH值的增大，磷化膜耐蝕性平緩增強，并在PH=，達到最高點，這說明該值是本體系磷化的最佳點。隨后隨著PH值的增大，點滴時間，反而變小?？紤]到研究中，會附帶除銹，而當PH值越小，自由酸度和總酸度便會越大，有助于除銹，而在PH=，所成的膜點滴時間已達60s，符合作為漆涂底層用磷化膜的國家標準，因而本實驗取PH=。 圖42 PH值與點滴時間關(guān)系曲線圖圖43磷化時間一點滴時間關(guān)系曲線圖43為磷化時間一點滴時間關(guān)系曲線。磷化時間的長短，對工藝的效率有著最關(guān)鍵的影響。況且，由于膜的形成，將使磷化只會在一定的時間內(nèi)完成，因為當膜完全覆蓋了基體表面時，磷化便回趨于停止。所以，控制合適的時間，將會使磷化達到雙贏的局面。從圖43，可很明顯看出，當磷化時間從8min開始，點滴時間便趨于平緩狀態(tài)，而且點滴時間也達60s，己符合漆涂底層用。況且，浸漬時間再增長，膜的抗腐蝕效果并沒明顯提高。所以，本研究將工藝中的磷化時間調(diào)控為8min。 圖44是經(jīng)表調(diào)處理后，磷化過程中的電位－時間關(guān)系曲線。 經(jīng)表調(diào)處理后，試片表面的凹凸缺陷，己全部填補完好，而且，形成了更多的晶核活動中心。當將試片置于磷化液中進行磷化時，試片中的晶核活動中心，刃丈即晶核便與磷化液的有效成分迅速反應(yīng)。因為晶核活動中心的增多，從而使磷化成膜反應(yīng)變得更快，成膜也更為均勻。從圖44中，我們也可發(fā)現(xiàn)，磷化過程的電極電位，在很短時間(五分鐘左右)內(nèi)，便趨于平穩(wěn)，亦即很快進入成膜穩(wěn)定期，這與表調(diào)的效能吻合。而成膜致密、均勻、細致，點滴時間達75s。圖44 經(jīng)表調(diào)處理后，磷化過程中的電位一時間關(guān)系曲線可見，經(jīng)表調(diào)后，該配方的效果更為出色。但就應(yīng)用目的而言，本配方可在鋼鐵前處理中，省掉表調(diào)這一環(huán)節(jié)，且同樣達到滿意的效果。1外觀:均勻致密藍彩色膜。2膜重:按GB680786測定，屬于GB680786規(guī)定的輕量級范圍，適宜作涂裝底層用。3磷化膜的耐蝕性:3%NaCl溶液中，在溫度為23℃，,取出后水洗，吹干。未發(fā)現(xiàn)基體出現(xiàn)銹蝕，超過GB680786第28條的要求。4漆膜耐蝕性能:磷化樣板噴2535u的百白色氮基丙烯酸烘漆，經(jīng)96小時鹽酸試驗，除劃痕部分外，漆膜無起泡、生銹及脫落現(xiàn)象，說明漆膜耐蝕性能優(yōu)良。5漆膜的物理機械性能:磷化樣板在3040V條件下陽極電泳丙烯酸清漆及丙烯酸黑漆，測定結(jié)果表明其機械性能優(yōu)良，結(jié)果如下。 清漆 黑漆附著力(劃圈法) 1級 1級沖擊強度(50kgcm) 通過 通過6磷化膜之結(jié)晶結(jié)構(gòu)以掃描電鏡攝得經(jīng)新工藝處理所得的成品的表面情況，如圖45之a(chǎn)，明顯磷化膜均勻，致密，結(jié)晶細致。而b則為普通磷化液的磷化成膜，明顯成膜粗糙，結(jié)晶粗大，不均勻。從a, b兩圖中，我們很容易便可得出，新工藝是成功，有效、值得推廣應(yīng)用的。圖45不同工藝的磷化膜表面狀況(a，本工藝的磷化膜。b，普通工藝的磷化膜) 通過一系列的實驗，確定的常溫、環(huán)保的磷化配方及工藝條件為:磷酸:8氧化鋅:磷酸二氫鋅:六水硝酸鋅:鋁酸鈉:檸檬酸:Korantin BH: 對氨基苯磺酸:Triton X405: (注:以上各配方組分以質(zhì)量百分比計算)PH值:磷化時間:8 min 總酸度:自由酸度:很明顯，我們會注意到，配方中各成分與電化學(xué)研究的最佳用量，并非完全一樣，原因是，當所有的成分組合在一起后，成分之間有相互作用，從而導(dǎo)致某些作用加強，而某些作用減弱。但都在以電化學(xué)指導(dǎo)用量為基礎(chǔ)設(shè)置的范圍內(nèi)，且該量與最佳用量的差別不大，由此也可見電化學(xué)的研究是有成效的。此外，表調(diào)對本配方的影響不大，在工藝上可節(jié)省該步驟，同樣可達到滿意的效果。結(jié)論結(jié)論1通過對以鋅系磷化基礎(chǔ)液為基本對象的一系列電化學(xué)研究，了解了磷化各組分、不同工藝條件，在磷化成膜過程中的磷化電位一時間關(guān)系:并通過結(jié)合成膜的情況，總結(jié)到各組分、不同工藝條件對磷化成膜的影響程度，以及各組分用量與成膜的聯(lián)系。當中，以促進劑、PH值對常溫磷化影響最為關(guān)鍵，助成膜劑及緩蝕劑次之，表面活性劑則再次之。在配方用量方面，亦有很好的指引，能基本達到，定以致用。研究結(jié)果，為環(huán)保、常溫磷化在選材、工藝控制等方面提供了有效參考。2在電化學(xué)研究的基礎(chǔ)上，經(jīng)正交試驗，研究了鋅系的磷化配方，得出一常溫的環(huán)保磷化配方，其磷化成膜為深蘭色，硫酸銅點滴試驗，達60s以上，符合作為漆涂底層用磷化膜的國家規(guī)定。3以磷化的條件為基礎(chǔ)，研究了各表面活性劑及其復(fù)配配方在酸環(huán)境下除油的功效，總結(jié)到各活性劑的除油性能，及各復(fù)配配方的效果。發(fā)現(xiàn)在單一活性劑中，TO8的除油效果為最好，而復(fù)配則以TO8, FA12, XN45S的等積復(fù)配為最好，%。整個研究為常溫酸環(huán)境除油提供了一快速、有效、無毒的配方。4 通過一系列的實驗，了解到除油劑用量與成膜的關(guān)系。并經(jīng)分別對不同樣本進行的處理，%時，磷化配方可達到較好的效果，能達到除油除銹磷化的功效，而且成品可滿足國家標準。而處理的時間則在9min時，可達較理想的效果。本配方使用壽命長，而且失效磷化液可恢復(fù)利用。廢物方面，沉渣量少，廢液中沒有重金屬離子等有害成分，對環(huán)境的危害很低。成膜方面，成膜均勻、細致，各參數(shù)均達作為漆涂底層用的國家標準，值得推廣應(yīng)用。 5 汽車前處理工藝一般采用浸漬式磷化，車身鋼板進行磷化處理時，金屬表面與磷化液發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，在鋼板表面形成一層致密的磷酸鹽結(jié)晶體(磷化膜)，能夠增強車身底材的抗腐蝕能力，提高電泳漆膜與底材的附著力。隨著汽車制造技術(shù)的提高，涂料技術(shù)有了較大進步，從環(huán)保要求來講，水性漆的發(fā)展運用越來越廣泛。在考慮車輪使用條件、價格等綜合因素情況下，優(yōu)先選用水性漆新工藝技術(shù)，才能在最大限度滿足用戶需求前提下，獲取最大的經(jīng)濟效益和社會效益。參考文獻[1]，2005, 24 (2): 18[2]，2006 , 7(4):341345[3]劉俊芳、.胡玉萍等，新型常溫磷化工藝的試驗研究及其應(yīng)用，電力情報，2006,40(2)1。[4]. 2003, 15 (2): 2628[5]李方杰，汽車車身的低溫磷化工藝，電鍍與精飾，2004, 18 (3) :3940[6]周昌順、管玉書等，常溫鐵系磷化液的研制，表面技術(shù)，2000, 29 C3 ), 160[7]陳云同，古緒鵬，低溫快速磷化添加劑的合成與應(yīng)用，材料保護，1998, 28 (4) :810[8]曾德芳，劉志明，單海華，環(huán)保單組分低溫磷化液的研制及應(yīng)用，電鍍與精飾，2007,23:810[9]董家梅，鋼鐵常溫“四合一”涂裝前處理液的研究，材料保護，2000, 33 (4 ),23。[10]陳慕祖，陳衛(wèi)華，涂裝前處理材料的最新成果，現(xiàn)代涂料與涂裝，1999, 1:1521[11]王錫春，汽車涂裝前磷化處理技術(shù)及其發(fā)展趨勢，汽車車身涂裝技術(shù)，中國汽車工程學(xué)會制造技術(shù)分會汽車涂裝專委會出版社，2002,162170[12] Cavanagh W R. 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This article is discussing the uping demands for the plating industry.Keywords: Automobile industry。 Plating industry。 Individual traffic1. IntroductionIndividual traffic will increase by 20% up to 2015 (based on the data of 1997) and goods transportation even by 64% at the same time. This information is given in the traffic report 2000 of the German government assuming that the population will reach 85 billion in this time period and the average growth of economy will be 2% per year. The necessary development of the traffic infrastructure, on the other hand, will take 260 billion DM. The economical importance of the automotive industry is illustrated by the fact, that every fourth to sixth job indirectly depends on it and that already at present 25% of the steel production, 38% of aluminum production and 8% of the t