(2)总酸度的测定调整 :
总酸度(TA)是指溶液中磷酸盐、硝酸盐和酸的总和。取10mL磷化液放人锥形瓶内,加蒸馏水20mL摇均匀,加人3~5滴酚酞指示剂,用0.1molNaOH标准液滴定至溶液由无色变微淡红色为终点,所耗NaOH标准液mL数为总酸度点数。如高于30点,可用水稀释;若低于下限(15点),可加人硝酸锌20g/L,或磷酸二氢锰40g/L,总酸度可升高lO点。
(3)酸比的控制:
酸比(TA/FA)是总酸度和游离酸度的比值,是磷化必须控制的主要参数。酸比小,意着游离酸太高,反之则低。以本工艺为例:以工艺确定总酸度l5~30(点)为标准,随温度变化游离酸在变,酸比在变,pH也在变。30℃以上,游离酸1~1.5点,酸比20~3O,pH 2.8~3.O;25℃~3O℃游离酸0.5~1.0点,酸比30~40,pH 3.1~3.4;20℃以下,游离酸0.5点,酸比大于50,pH 3.5以上。这就是说,酸比随磷化液温度升高而变小,随温度降低而增高。本工艺磷化液温度15℃~30℃,能保持pH 3.5~4.5,以减少磷化液对锌铁合金镀层的溶解,高或低于此温度,酸比值均需及时调整[14]。
通过上述方法调节游离酸度3~0.25,总酸度23~20,研究游离酸度和总酸度对磷化膜质量的影响,通过外观质量进行比较。
5 试验结果及讨论
5.1 试验结果
经过一系列的实验所得数据,得到的常温锌系磷化工艺配方及工艺条件见表5.1。
表5.1 常温锌系磷化工艺配方及工艺条件
工艺规范 含量
H3PO4 10mL/L
Zn0 5 g/L
NaN02 0.5~1.5 g/L
Ni(N02)2 1g/L
Mn(H2P04)2•2H20 4~6 g/L
NaF 15 g/L
总酸度( rA) 21~27点
游离酸度(FA) 0.5~1.5点
酸比(TA/FA) 25~50
时间 12~14min
pH 3.5~4.5
温度 室温
5.2 工艺成份的作用与影响
5.2.1 基础成份
(1)ZnO的作用与影响
Zn2+ 的浓度对磷化成膜过程和磷化膜结构有重要影响,提高Zn2+ 浓度,可增加磷化反应速度。浓度可控制在1.5g/L~10g/L;过高,磷化膜结晶粗大,性脆;过低,磷化速度慢,磷化膜疏松发暗。其它成分的含量不变,锌离子的含量对磷化质量的影响结果见表5.2。
表5.2 ZnO含量的影响
ZnO含量(g/ L) 现象
3 几乎不成膜
4 膜层均匀致密,呈灰白色,但不厚
5 膜层均匀致密,呈灰白色,膜较薄
6 厚度适中,有极少沉淀
7 有条状,磷化液有沉渣
8 沉渣较多
由表5.1可见,ZnO的浓度是影响磷化膜质量的一个关键因素。当其浓度过低时,成膜困难;过高时,磷化膜结晶较粗,沉渣也较多。氧化锌的最佳含量为5g/L。
(2)H3PO4的作用与影响
H2PO4-直接参与成膜,在磷化反应时转变为PO43+,并与Zn2+在表面反应成膜。磷化液中文持一定浓度的H2P04-,以保证磷化膜成膜速度以及磷化膜质量。磷酸根离子还有加快磷化速度,促进合金镀层相应溶解,形成致密的磷化膜,防护性能相应提高。PO43- 是主要的成膜离子,直接影响溶液的总酸度。H3PO4含量的影响结果见表5.3。
表5.3 H3PO4含量的影响
H3PO4含量(mL/L) 现象
2.5 露底,不成膜
5 成膜慢,且不厚 常温锌系磷化工艺研究(10):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_1455.html