常温锌系磷化在国内外研究的情况及发展趋势
时间:2016-12-23 13:21 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 常温锌系磷化在国内外研究的情况及发展趋势,磷化技术是由英国的Ross首先开发，至今已有一百多年历史了。磷化处理技术现已广泛应用于汽车，轮船，军工，电器，机械等领域，其主要用途是防锈，耐磨减磨，润滑，涂漆底层等，从而较好的解决了铁在环境中的腐蚀问题。4689 常温低温锌系磷化是使用非常广泛的一种磷化工艺，特别是在家用电器行业，低温锌系磷化完全占有统治地位。甚至在汽车行业，低温锌系磷化也占有一定的比重。常温低温锌系磷化一般需要胶体钛表面预处理，一则细化磷化晶粒形成薄型磷化膜；二则提高磷化成膜速度。低温锌系磷化经表面胶体钛调整预处理的工件，在35～45℃温度范围内，喷淋时只需1～2min，浸泡也只需要3～8min即可形成均匀完整细致的磷化膜，膜重1.5～2.5g/m2，通过调节游离酸度等方法可稍微增加膜厚。常温低温磷化与各类涂漆均具有很好的配套性[6]。 目前国内外应用较广的是高中温磷化工艺，时间长，沉渣多，晶粒大，成本高且不适合自动化生产，现在已逐步向低温快速优质的磷化工艺发展。实验表明，磷化液温度58摄氏度时热损为497600kCa/h，40摄氏度为81000kCa/h，约为58摄氏度热损失的84%。由此可见，在保证磷化膜质量的同时，降低温度可大大提高经济效益[7]。 磷化工艺的早期应用是防锈，钢铁件经磷化处理形成一层磷化膜，起到防锈作用。经过磷化防锈处理的工件防锈期可达几个月甚至几年（对涂油工件而言），广泛用于工序间、运输、包装贮存及使用过程中的防锈，防锈磷化主要有铁系磷化、锌系磷化、锰系磷化三大品种。 在当今汽车行业，比较流行低锌磷化（锌含量在1.5g/L以下）。据报道，低锌磷化与阴极电泳配套性好，可充分发挥阴极电泳的优势。在发达国家，高档一些的汽车大都采用低锌磷化。一般在低锌磷化液中还加入少量Mn2+、Ni2+，一则是为了提高耐蚀性，二则是为了能形成颗状磷化晶粒的磷化膜。低锌磷化一般采用NO3-/NO2-促进剂体系，处理温度50～60℃磷化膜重1.5～2.5g/m2. 纯锰系磷化在涂装行业应用不多，它主要用于防锈与润滑。在涂装行业锌锰系磷化有一定的市场，磷化膜的颜色要比锌系深。常规锌锰系磷化槽液主要是由酸式磷酸锰（商品名马日夫盐）和硝酸锌组成，利用硝酸根作为促进剂，也可加入ClO3-、NO2-提高磷化速度。不管是锰系还是锌锰系磷化，均可控制形成颗粒状紧密磷化晶粒的磷化膜，据报道，这种含锰的颗粒状结晶磷化膜的溶解量达到10%～30%。因此一般阳极电泳前的磷化，往往在磷化槽液中加入一些Mn2+,以改善磷化膜的阳极溶解性能，而表面调整工序会使锰系磷化膜更细密。 锌钙系磷化是锌系磷化的改进型，它具备锌系磷化的一般特点，由于引入Ca2+，它抑制了磷酸锌晶粒的粗大趋势。因此只要加入足够的Ca2+，就能形成颗粒状晶粒细密磷化膜，如果Ca2+的含量不够，仍将存在部分粗大的磷酸锌晶粒。锌钙系磷化一般用NO3-作促进剂，也可与ClO3-混合使用，但极少与NO2-混合使用。锌钙系磷化不表面调整处理照样能形成细密磷化膜，不用胶体钛表调而用草酸型表调，因为它可除“二次锈”，对磷化非常有利。锌钙系磷化由于引入Ca2+，形成含钙系磷化膜不能厚，膜重1.5～2.5g/m2最适宜，厚膜会影响漆膜抗弯曲，抗冲击性能。 为了提高钢板的防腐性能和增强涂料的附着力，在涂装前，钢板必须进行除油，除锈，磷化和钝化等处理。经过处理后钢板表面所形成的磷化膜的微观结构与耐蚀性能有密切关系。很多作者使用高温单一磷化液对磷化膜的微观结构进行了研究。小嶋隆司，河上毅等用SEM和XRD研究了磷化膜的晶体结构与性能的关系。Ghali.E.L.等用EPA研究了95摄氏度磷化膜剖面的化学成分。康翠荣，孟庆英等人用SEM观察四功能处理液低于40摄氏度时在钢板基体上形成磷化膜的形貌，根据电子衍射谱图确定磷化膜的晶体结构，并用EDS检测磷化膜中Zn/P的含量，因此，依据磷化膜的形貌和Zn/P的大小，可以确定磷化膜耐蚀等性能的优劣。 (责任编辑：qin) |