金屬表面磷化處理工藝

磷化處理是一種化學反應，在表面形成一層膜（磷化膜）的一種表面處理工藝。

磷化處理工藝主要用在金屬表面，目的也是為金屬表面提供一層保護膜，讓金屬與空氣隔絕，防止其被腐蝕；還會用于一些產品涂漆之前的打底，有了這層磷化膜能夠提高漆層的附著力和防腐蝕能力，提高裝飾性讓金屬表面看起來更漂亮，并且還能夠在部分金屬冷加工過程中起到潤滑的作用。

表面磷化是什么工藝

磷化是常用的前處理技術，原理上應屬于化學轉換膜處理，主要應用于鋼鐵表面磷化，有色金屬（如鋁、鋅）件也可應用磷化。 磷化是一種化學與電化學反應形成磷酸鹽化學轉化膜的過程，所形成的磷酸鹽轉化膜稱之為磷化膜。 磷化的目的主要是：給基體金屬提供保護，在一定程度上防止金屬被腐蝕；用于涂漆前打底，提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力；在金屬冷加工工藝中起減摩潤滑作用。

金屬表面磷化處理工藝流程

1.化學氧化（對碳鋼也叫發(fā)藍或發(fā)黑，對鋁合金叫氧化）；

2.磷化；

3.電鍍（鍍鋅、鍍鉻、鍍鎳等）；

4.涂漆（電泳涂漆、噴漆、靜電噴漆，靜電粉末噴涂等）。

鋼鐵的磷化處理工藝

磷酸和鹽酸酸洗工藝比較 1、工藝流程： 傳統(tǒng)工藝：鹽酸除油酸洗→水洗→中和→水洗→后處理 新工藝：磷酸除油酸洗→水洗→水洗→后處理 2、磷酸可更新，通過BW-51磷酸酸洗更新添加劑處理后，鐵離子沉淀；鹽酸不能更新。 酸洗成本大大降低，甚至低于鹽酸酸洗成本。 3、磷酸原料不易作假，酸洗質量易于控制。 4、通過添加快速滲透劑和絡合劑。

鋼材的酸洗處理廣泛地應用于冷軋板材坯料即熱軋板材的表面氧化鐵皮的去除，如熱軋型鋼需進行磷化或鍍層等表面處理加工前去除氧化鐵皮；焊接管材在鍍鋅或進行其它熱浸鍍、電鍍加工前的表面預處理。

金屬表面磷化處理工藝對環(huán)境的影響

磷化是一種化學與電化學反應形成磷酸鹽化學轉化膜的過程，所形成的磷酸鹽轉化膜稱之為磷化膜。磷化的目的主要是：給基體金屬提供保護，在一定程度上防止金屬被腐蝕；用于涂漆前打底，提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力；在金屬冷加工工藝中起減摩潤滑使用。

1 基本原理

磷化過程包括化學與電化學反應。不同磷化體系、不同其材的磷化反應機理比較復雜。雖然科學家在這方面已做過大量的研究，但至今未完全弄清楚。在很早以前，曾以一個化學反應方程式簡單表述磷化成膜機理：

8Fe+5Me(H2PO4)2+8H2O+H3PO4 Me2Fe(PO4)2·4H2O(膜)+Me3(PO4)·4H2O(膜)+7FeHPO4(沉渣)+8H2↑

Me為Mn、Zn 等，Machu等認為，鋼鐵在含有磷酸及磷酸二氫鹽的高溫溶液中浸泡，將形成以磷酸鹽沉淀物組成的晶粒狀磷化膜，并產生磷酸一氫鐵沉渣和氫氣。這個機理解釋比較粗糙，不能完整地解釋成膜過程。隨著對磷化研究逐步深入，當今，各學者比較贊同的觀點是磷化成膜過程主要是由如下4個步聚組成：

① 酸的浸蝕使基體金屬表面H+濃度降低

Fe – 2e→ Fe2+

2H2－+2e→2[H] (1)

H2

② 促進劑（氧化劑）加速

[O]+[H] → [R]+H2O

Fe2++[O] → Fe3++[R]

式中[O]為促進劑（氧化劑），[R]為還原產物，由于促進劑氧化掉第一步反應所產生的氫原子，加快了反應（1）的速度，進一步導致金屬表面H+濃度急劇下降。同時也將溶液中的Fe2+氧化成為Fe3+。

③ 磷酸根的多級離解

H3PO4 H2PO4－+H+ HPO42－+2H+ PO43－+3H－ （3）

由于金屬表面的H+濃度急劇下降，導致磷酸根各級離解平衡向右移動，最終為PO43-。

④ 磷酸鹽沉淀結晶成為磷化膜

當金屬表面離解出的PO43－與溶液中（金屬界面）的金屬離子（如Zn2+、Mn2+、Ca2+、Fe2+）達到溶度積常數(shù)Ksp時，就會形成磷酸鹽沉淀

Zn2++Fe2++PO43－+H2O→Zn2Fe(PO4)2·4H2O↓ （4）

3Zn2++2PO43－+4H2O=Zn3(PO4)2·4H2O↓ （5）

磷酸鹽沉淀與水分子一起形成磷化晶核，晶核繼續(xù)長大成為磷化晶粒，無數(shù)個晶粒緊密堆集形而上學成磷化膜。

磷酸鹽沉淀的副反應將形成磷化沉渣

鋼材表面磷化工藝

磷化涂層處理，就是指鋼鐵材料與磷酸鹽及磷酸發(fā)生電化學反應，在鋼材表面形成不溶性磷酸鹽的過程，鋼材表面形成磷化膜，磷化膜可以提高鋼材表面的耐磨損能力和抗腐蝕能力，從而大幅度提高鋼材的使用壽命，錳系磷化涂層鋼絲繩就是利用這個原理大幅度提高使用壽命的。

金屬表面磷化處理工藝流程圖

磷化是常用的前處理技術，原理上應屬于化學轉換膜處理，主要應用

于鋼鐵表面磷化，有色金屬(如鋁、鋅)件也可應用磷化。

金屬表面磷化技術

磷化處理的作用是提高耐蝕性。

磷化是一種化學與電化學反應形成磷酸鹽化學轉化膜的過程，所形成的磷酸鹽轉化膜稱之為磷化膜。磷化的目的主要是：給基體金屬提供保護，在一定程度上防止金屬被腐蝕；用于涂漆前打底，提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力；在金屬冷加工工藝中起減摩潤滑作用。

工件表面狀態(tài)

金屬工件表面狀態(tài)對磷化質量影響較大，即使是同一磷化工藝，同一磷化制劑，同一工件的不同部位的磷化膜質量也可能相差較大，這就是因為工件表面狀態(tài)差異所致。

一般來說，高、中碳鋼和低合金鋼容易磷化，磷化膜黑而厚，但磷化膜結晶有變粗的傾向，低碳鋼磷化膜結晶致密，顏色較淺，若磷化前進行適當?shù)乃嵯矗捎兄谔岣吡谆べ|量，冷軋板因其表面有硬化層，磷化前最好進行適當?shù)乃嵯椿虮碚{，否則膜不均勻，膜薄，耐蝕性低

金屬表面磷化處理工藝分類

磷化是對一般的工件進行涂裝前的預處理，主要起到增加工件的耐腐蝕性和后續(xù)涂裝的附著力，也起到一定的美觀作用。

工件以鐵或鋁為主要材質，，通過：預脫脂——主脫脂——水洗——水洗——表調——磷化——水洗——純水洗的工藝流程來進行磷化處理。

磷化為弱酸性磷酸鹽為主的溶液，和干凈的工件表面，通過化學反應形成一層不溶于水的結晶型磷酸鹽轉換膜。

因此，金屬工件通過表面的除油除銹后，清洗干凈后，與磷酸鹽發(fā)生化學膜的反應過程叫磷化處理。

金屬的磷化處理

磷化是指磷酸鹽轉化膜,金屬表面磷化后具有一定的防銹等耐蝕性,也有的磷化處理是用于漆前打底,為了增加漆膜的結合力磷化實驗過程磷化流程一、去油（化學品：脫脂劑二、清水過濾三、去銹（化學品：鹽酸）表面一定不可以殘留銹跡。如果沒有生銹最好不要過酸四、中和（化學品：純堿）ph值在11-12五、清水過濾六、表調七、磷化八、清水過濾

金屬磷化工藝技術

磷化是指磷酸鹽轉化膜,金屬表面磷化后具有一定的防銹等耐蝕性,也有的磷化處理是用于漆前打底,為了增加漆膜的結合力