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無渣磷化液配方組分以及磷化原理
?無渣磷化液廣泛應(yīng)用汽車、機械加工、電子加工行業(yè)金屬表面處理，禾川化學(xué)專業(yè)從事磷化液成分分析、配方還原、研發(fā)外包服務(wù)，為磷化液相關(guān)企業(yè)提供一整套配方技術(shù)解決方案。
一.背景
無渣磷化液廣泛應(yīng)用汽車、機械加工、電子加工行業(yè)金屬表面處理，專業(yè)從事磷化液成分分析、配方分析、配方檢測、配方還原、配方研制，為磷化液相關(guān)企業(yè)提供整套技術(shù)解決方案一站式服務(wù)。磷化是金屬材料防腐蝕的重要方法之一,其目的在于給基體金屬提供防腐蝕保護、用于噴漆前打底、提高覆膜層的附著力與防腐蝕能力及在金屬加工中起減摩潤滑作用等。磷化是常用的前處理技術(shù)，原理上應(yīng)屬于化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理。工程上應(yīng)用主要是鋼鐵件表面磷化，但有色金屬如鋁、鋅件也可應(yīng)用磷化。鋼鐵表面涂裝前處理工藝指脫脂（除油）、除銹、表調(diào)、磷化。然而由于工件表面的狀況不同，則生產(chǎn)工藝也有所不同，有的工藝中沒有脫脂或沒有除銹工序，有的工藝則沒有表面調(diào)整工序，但磷化工序是絕對不可缺少的。
在涂裝處理過程中，如果不清除油脂、氧化皮和銹層，不進行磷化處理，直接進行涂漆和靜電噴涂，就會使鋼鐵表面的涂層產(chǎn)生脫落，失去了涂裝的意義。
目前，國內(nèi)外的金屬加工業(yè)、薄板加工業(yè)、石油行業(yè)及汽車、自行車、高低壓開關(guān)柜、防盜門、鐵路等制造業(yè)普遍采用的是中、高溫磷化，存在著操作不方便、能源和材料消耗大、調(diào)整頻繁、成膜不均、成本高等問題。為解決以上問題，常溫磷化已成為國際磷化行業(yè)的必然和研究課題。常溫磷化不僅可以有效地降低能源消耗，還可以解決操作不方便、材料消耗大、調(diào)整頻繁、成膜不均、成本高等問題。
禾川化學(xué)技術(shù)團隊具有豐富的分析研發(fā)經(jīng)驗，經(jīng)過多年的技術(shù)積累，可以運用尖端的科學(xué)儀器、完善的標準圖譜庫、強大原材料庫，徹底解決眾多化工企業(yè)生產(chǎn)研發(fā)過程中遇到的難題，利用其八大服務(wù)優(yōu)勢，最終實現(xiàn)企業(yè)產(chǎn)品性能改進及新產(chǎn)品研發(fā)。
樣品分析檢測流程：樣品確認—物理表征前處理—大型儀器分析—工程師解譜—分析結(jié)果驗證—后續(xù)技術(shù)服務(wù)。有任何配方技術(shù)難題，可即刻聯(lián)系禾川化學(xué)技術(shù)團隊，我們將為企業(yè)提供一站式配方技術(shù)解決方案！
二、磷化液
2.1磷化概念
磷化液的主要成分是磷酸二氫鹽，如zn(h2po4)2以及適量的游離磷酸和加速劑等。加速劑主要起降低磷化溫度和加快磷化速度的作用。作為化學(xué)加速劑用得最多的氧化劑如no3-、no2-、cio3-、h2o2等。磷化是金屬與稀磷酸或酸性磷酸鹽反應(yīng)而形成磷酸鹽保護膜的過程。
工件（鋼鐵或鋁、鋅件）浸入磷化液（某些酸式磷酸鹽為主的溶液），在表面沉積形成不溶于水的結(jié)晶型磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜的過程，稱之為磷化.把金屬放入含有錳、鐵、鋅的磷酸鹽溶液中進行化學(xué)處理，使金屬表面生成一層難溶于水的磷酸鹽保護膜的方法，叫做金屬的磷酸鹽處理。磷化膜層為微孔結(jié)構(gòu)，與基體結(jié)合牢固，具有良好的吸附性、潤滑性、耐蝕性、不粘附熔融金屬（sn、al、zn）性及較高的電絕緣性等。
2.2磷化液的分類
1）按磷化膜體系分類
按磷化成膜體系主要分為：鋅系、鋅鈣系、鋅錳系、錳系、鐵系、非晶相鐵系六大類。
鋅系磷化槽液主體成分是：zn2+、h2po3-、no3-、h3po4、促進劑等。形成的磷化膜主體組成（鋼鐵件）：zn3(po4)2·4h2o 、zn2fe(po4)2·4h2o。磷化晶粒呈樹枝狀、針狀、孔隙較多。廣泛應(yīng)用于涂漆前打底、防腐蝕和冷加工減摩潤滑。
鋅鈣系磷化槽液主體成分是：zn2+、ca2+、no3-、h2po4-、h3po4以及其它添加物等。形成磷化膜的主體組成（鋼鐵件）：zn2ca(po4)2·4h2o、zn2fe(po4)2·4h2o、zn3(po4)2·4h2o。磷化晶粒呈緊密顆粒狀（有時有大的針狀晶粒），孔隙較少。應(yīng)用于涂裝前打底及防腐蝕。
鋅錳系磷化槽液主體組成：zn2+、mn2+、no3-、h2po4-、h3po4以及其它一些添加物。磷化膜主體組成：zn2fe(po4)2·4h2o、zn3(po4)2·4h2o、(mn,fe)5h2(po4)4·4h2o，磷化晶粒呈顆粒-針狀-樹枝狀混合晶型，孔隙較少。廣泛用于漆前打底、防腐蝕及冷加工減摩潤滑。
錳系磷化槽液主體組成：mn2+、no3-、h2po4、h3po4以及其它一些添加物。在鋼鐵件上形成磷化膜主體組成：(mn,fe)5h2(po4)4·4h2o。磷化膜厚度大、孔隙少，磷化晶粒呈密集顆狀。廣泛應(yīng)用于防腐蝕及冷加工減摩潤滑。
鐵系磷化槽液主體組成：fe2+、h2po4、h3po4以及其它一些添加物。磷化膜主體組成（鋼鐵工件）：fe5h2(po4)4·4h2o,磷化膜厚度大，磷化溫度高，處理時間長，膜孔隙較多，磷化晶粒呈顆粒狀。應(yīng)用于防腐蝕以及冷加工減摩潤滑。
非晶相鐵系磷化槽液主體成分：na+(nh4+)、h2po4、h3po4、moo4-(clo3-、no3-)以及其它一些添加物。磷化膜主體組成（鋼鐵件）：fe3(po4)2·8h2o, fe2o3,磷化膜薄，微觀膜結(jié)構(gòu)呈非晶相的平面分布狀，僅應(yīng)用于涂漆前打底。
2）按磷化膜的厚度分類
按磷化膜厚度（磷化膜重）分，可分為次輕量級、輕量級、次重量級、重量級四種。
次輕量級膜重僅0.1～1.0g/m2,一般是非晶相鐵系磷化膜，僅用于漆前打底，特別是變形大工件的涂漆前打底效果很好。
輕量級膜重1.1～4.5 g/m2,廣泛應(yīng)用于漆前打底，在防腐蝕和冷加工行業(yè)應(yīng)用較少。
次重量級磷化膜厚4.6～7.5 g/m2,由于膜重較大，膜較厚（一般>3μm），較少作為漆前打底（僅作為基本不變形的鋼鐵件漆前打底），可用于防腐蝕及冷加工減摩滑潤。
重量級膜重大于7.5 g/m2,不作為漆前打底用，廣泛用于防腐蝕及冷加工。
3）按磷化處理溫度劃分
按處理溫度可分為常溫、低溫、中溫、高溫四類。
常溫磷化就是不加溫磷化。
低溫磷化一般處理溫度30～45℃。
中溫磷化一般60～70℃。
高溫磷化一般大于80℃。
溫度劃分法本身并不嚴格，有時還有亞中溫、亞高溫之法，隨各人的意愿而定，但一般還是遵循上述劃分法。
4）按促進劑類型分類
由于磷化促進劑主要只有那么幾種，按促進劑的類型分有利于槽液的了解。根據(jù)促進劑類型大體可決定磷化處理溫度，如no3－促進劑主要就是中溫磷化。
一.背景
無渣磷化液廣泛應(yīng)用汽車、機械加工、電子加工行業(yè)金屬表面處理，專業(yè)從事磷化液成分分析、配方分析、配方檢測、配方還原、配方研制，為磷化液相關(guān)企業(yè)提供整套技術(shù)解決方案一站式服務(wù)。磷化是金屬材料防腐蝕的重要方法之一,其目的在于給基體金屬提供防腐蝕保護、用于噴漆前打底、提高覆膜層的附著力與防腐蝕能力及在金屬加工中起減摩潤滑作用等。磷化是常用的前處理技術(shù)，原理上應(yīng)屬于化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理。工程上應(yīng)用主要是鋼鐵件表面磷化，但有色金屬如鋁、鋅件也可應(yīng)用磷化。鋼鐵表面涂裝前處理工藝指脫脂（除油）、除銹、表調(diào)、磷化。然而由于工件表面的狀況不同，則生產(chǎn)工藝也有所不同，有的工藝中沒有脫脂或沒有除銹工序，有的工藝則沒有表面調(diào)整工序，但磷化工序是絕對不可缺少的。
在涂裝處理過程中，如果不清除油脂、氧化皮和銹層，不進行磷化處理，直接進行涂漆和靜電噴涂，就會使鋼鐵表面的涂層產(chǎn)生脫落，失去了涂裝的意義。
目前，國內(nèi)外的金屬加工業(yè)、薄板加工業(yè)、石油行業(yè)及汽車、自行車、高低壓開關(guān)柜、防盜門、鐵路等制造業(yè)普遍采用的是中、高溫磷化，存在著操作不方便、能源和材料消耗大、調(diào)整頻繁、成膜不均、成本高等問題。為解決以上問題，常溫磷化已成為國際磷化行業(yè)的必然和研究課題。常溫磷化不僅可以有效地降低能源消耗，還可以解決操作不方便、材料消耗大、調(diào)整頻繁、成膜不均、成本高等問題。
禾川化學(xué)技術(shù)團隊具有豐富的分析研發(fā)經(jīng)驗，經(jīng)過多年的技術(shù)積累，可以運用尖端的科學(xué)儀器、完善的標準圖譜庫、強大原材料庫，徹底解決眾多化工企業(yè)生產(chǎn)研發(fā)過程中遇到的難題，利用其八大服務(wù)優(yōu)勢，最終實現(xiàn)企業(yè)產(chǎn)品性能改進及新產(chǎn)品研發(fā)。
樣品分析檢測流程：樣品確認—物理表征前處理—大型儀器分析—工程師解譜—分析結(jié)果驗證—后續(xù)技術(shù)服務(wù)。有任何配方技術(shù)難題，可即刻聯(lián)系禾川化學(xué)技術(shù)團隊，我們將為企業(yè)提供一站式配方技術(shù)解決方案！
二、磷化液
2.1磷化概念
磷化液的主要成分是磷酸二氫鹽，如zn(h2po4)2以及適量的游離磷酸和加速劑等。加速劑主要起降低磷化溫度和加快磷化速度的作用。作為化學(xué)加速劑用得最多的氧化劑如no3-、no2-、cio3-、h2o2等。磷化是金屬與稀磷酸或酸性磷酸鹽反應(yīng)而形成磷酸鹽保護膜的過程。
工件（鋼鐵或鋁、鋅件）浸入磷化液（某些酸式磷酸鹽為主的溶液），在表面沉積形成不溶于水的結(jié)晶型磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜的過程，稱之為磷化.把金屬放入含有錳、鐵、鋅的磷酸鹽溶液中進行化學(xué)處理，使金屬表面生成一層難溶于水的磷酸鹽保護膜的方法，叫做金屬的磷酸鹽處理。磷化膜層為微孔結(jié)構(gòu)，與基體結(jié)合牢固，具有良好的吸附性、潤滑性、耐蝕性、不粘附熔融金屬（sn、al、zn）性及較高的電絕緣性等。
2.2磷化液的分類
1）按磷化膜體系分類
按磷化成膜體系主要分為：鋅系、鋅鈣系、鋅錳系、錳系、鐵系、非晶相鐵系六大類。
鋅系磷化槽液主體成分是：zn2+、h2po3-、no3-、h3po4、促進劑等。形成的磷化膜主體組成（鋼鐵件）：zn3(po4)2·4h2o 、zn2fe(po4)2·4h2o。磷化晶粒呈樹枝狀、針狀、孔隙較多。廣泛應(yīng)用于涂漆前打底、防腐蝕和冷加工減摩潤滑。
鋅鈣系磷化槽液主體成分是：zn2+、ca2+、no3-、h2po4-、h3po4以及其它添加物等。形成磷化膜的主體組成（鋼鐵件）：zn2ca(po4)2·4h2o、zn2fe(po4)2·4h2o、zn3(po4)2·4h2o。磷化晶粒呈緊密顆粒狀（有時有大的針狀晶粒），孔隙較少。應(yīng)用于涂裝前打底及防腐蝕。
鋅錳系磷化槽液主體組成：zn2+、mn2+、no3-、h2po4-、h3po4以及其它一些添加物。磷化膜主體組成：zn2fe(po4)2·4h2o、zn3(po4)2·4h2o、(mn,fe)5h2(po4)4·4h2o，磷化晶粒呈顆粒-針狀-樹枝狀混合晶型，孔隙較少。廣泛用于漆前打底、防腐蝕及冷加工減摩潤滑。
錳系磷化槽液主體組成：mn2+、no3-、h2po4、h3po4以及其它一些添加物。在鋼鐵件上形成磷化膜主體組成：(mn,fe)5h2(po4)4·4h2o。磷化膜厚度大、孔隙少，磷化晶粒呈密集顆狀。廣泛應(yīng)用于防腐蝕及冷加工減摩潤滑。
鐵系磷化槽液主體組成：fe2+、h2po4、h3po4以及其它一些添加物。磷化膜主體組成（鋼鐵工件）：fe5h2(po4)4·4h2o,磷化膜厚度大，磷化溫度高，處理時間長，膜孔隙較多，磷化晶粒呈顆粒狀。應(yīng)用于防腐蝕以及冷加工減摩潤滑。
非晶相鐵系磷化槽液主體成分：na+(nh4+)、h2po4、h3po4、moo4-(clo3-、no3-)以及其它一些添加物。磷化膜主體組成（鋼鐵件）：fe3(po4)2·8h2o, fe2o3,磷化膜薄，微觀膜結(jié)構(gòu)呈非晶相的平面分布狀，僅應(yīng)用于涂漆前打底。
2）按磷化膜的厚度分類
按磷化膜厚度（磷化膜重）分，可分為次輕量級、輕量級、次重量級、重量級四種。
次輕量級膜重僅0.1～1.0g/m2,一般是非晶相鐵系磷化膜，僅用于漆前打底，特別是變形大工件的涂漆前打底效果很好。
輕量級膜重1.1～4.5 g/m2,廣泛應(yīng)用于漆前打底，在防腐蝕和冷加工行業(yè)應(yīng)用較少。
次重量級磷化膜厚4.6～7.5 g/m2,由于膜重較大，膜較厚（一般>3μm），較少作為漆前打底（僅作為基本不變形的鋼鐵件漆前打底），可用于防腐蝕及冷加工減摩滑潤。
重量級膜重大于7.5 g/m2,不作為漆前打底用，廣泛用于防腐蝕及冷加工。
3）按磷化處理溫度劃分
按處理溫度可分為常溫、低溫、中溫、高溫四類。
常溫磷化就是不加溫磷化。
低溫磷化一般處理溫度30～45℃。
中溫磷化一般60～70℃。
高溫磷化一般大于80℃。
溫度劃分法本身并不嚴格，有時還有亞中溫、亞高溫之法，隨各人的意愿而定，但一般還是遵循上述劃分法。
4）按促進劑類型分類
由于磷化促進劑主要只有那么幾種，按促進劑的類型分有利于槽液的了解。根據(jù)促進劑類型大體可決定磷化處理溫度，如no3－促進劑主要就是中溫磷化。
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