磷化分类与用途

国家标准GB6807-86GB6807-86为«钢铁工件涂漆前磷化处理技术条件»,其主要内容为:1﹑磷化膜分类: 表1分类膜重膜的组成用途次轻量级0.2∽1.0主要由磷酸铁,磷酸钙或其他金属的磷酸盐所组成用作较大变形钢铁工件的油漆底层轻量级 1.1∽4.5 主要由磷酸锌和(或)其他金属的磷酸盐组成用作油漆底层注: 次重量级及重量级略,本剂属磷酸铁膜.2﹑技术要求:磷化膜外观:磷化后工件的颜色应为浅灰色到深灰色或彩色,膜层应结晶致密,连续和均匀.磷化后的工件具有下列情况或其中之一时,均为允许缺陷:轻微的水迹,重铬酸盐的痕迹,擦白及变灰现象.由于局部热处理,焊接,以及表面加工状态的不同而造成颜色和结晶不均匀.在焊缝的气孔和夹渣处无磷化膜.允许缺陷属于轻缺陷,一般不用于判断合格或不合格.3﹑磷化膜耐蚀性能检验:浸渍法:将工件或试样(已降至室温)浸入3%的氯化钠(NaCl)的水溶液中,在15℃∽25℃下,保持1小时后取出,随之洗净﹑吹干,目视检查基体金属磷化表面,不应出现锈蚀(棱边﹑孔﹑角及焊缝除外).点滴法:在15℃∽25℃下,在磷化表面滴一滴检验溶液,同时启动秒表,观察液滴从天蓝变为浅黄或淡红色的时间,其变色时间由供需双方商定,一般应大于60秒为合格.检验溶液的成分和含量如下:硫酸铜CuSO45H2O 41g/L;氯化钠NaCI 35g/L;0.1N盐酸HCI 13mI/L.检验溶液应使用化学试剂和蒸馏水配制.溶液在5℃∽35℃下有效期限为一周.漆膜耐蚀性能检验:干燥后的磷化试样,按规定的制版方法制版4块,以3块投入试验,喷涂一层厚度为25∽35um的白色A04-9白色氨基烘漆,室温干燥30分钟,再放入恒温鼓风烘箱中,在温度102℃∽107℃下烘2小时.干燥后的试样,用石腊和松香1:1的混合物或性能较好的自干漆封边﹑封孔,在室温下置放24小时.用16号缝纫机针将漆膜划成长12cm的交叉对角线(划痕深至钢铁基体,对角线不贯穿对角,对角线端点与对角成等距离),取试样3块,划痕面朝上,置于盐雾试验箱中.锌盐﹑锰盐﹑锌钙盐磷化膜的涂漆试样经24小时的盐雾试验后,铁盐磷化膜的涂漆试样经8小时耐盐雾试验后,除划痕部位外,漆膜应无起泡,脱落及生锈等现象(划痕部位系指划痕任何一侧的附近宽度0.5mm内).4﹑验收规划:工件磷化后的质量检查包括外观,磷化膜重量﹑磷化膜耐蚀性能及漆膜耐蚀性能检验.外观检验验收,大工件和重要工件应100%进行检验并逐一验收,一般工件(包括小工件或小零件)可按GB2828-81抽样检验验收.测定磷化膜重量时,在受试三个平行试样的平均值不合格,则再取三件进行复验,若其平均值仍不合格,则该批产品为不合格.磷化工件由于数量,尺寸及形状不能按规定的方法进行耐蚀性能检验时,可从实际工件切取一部分.或用于工件相同的材料长宽为70×150mm的试样与工件同时进行处理.磷化膜和漆膜耐蚀性能检验时,在受试的3个试样中,其中有一个不合格,则再取双倍试样复验,若仍有一个不合格,则该批产品为不合格.磷化膜重量的测定法:本剂产生的膜为磷酸铁膜,按表1规定属次轻量级,膜重0.2∽1.0g/㎡为合格.试样的总表面积不应小于300㎝²,应尽可能的大.退膜溶液为三氧化铭,含量50g/L.配制时先用少量水将试剂溶解,再用水稀释至1:1.退膜溶液应由分析纯试剂和蒸馏水制备.将试样用分析天平称量,准确至0.1mg,再浸入70℃∽80℃的退膜溶液中15分钟,取出后立即用自来水冲洗,然后用蒸馏水冲洗,迅速干燥再称量.重复本操作,直至得到一个稳定的重量为止.磷化膜单位面积膜层重量,按上式计算:U=(P2-P1)/S×10.式中:W-膜层重量(g/㎡);P1-退除磷化膜后试样的重量(mg);P2-磷化后试样的重量(mg);S-磷化试样的总面积(㎝²).取3个平行测定试样的平均值.。

磷化液的主要成分及用途磷化液是一种常见的化学药剂，主要用于表面处理和防腐蚀。

磷化液的主要成分包括磷酸盐、焦磷酸盐、缓蚀剂和表面活性剂等。

磷酸盐是磷化液的主要组成部分之一。

它可以与金属表面发生化学反应，形成磷酸盐化合物的保护层。

这种保护层能够提供防腐蚀的功能，增加金属表面的抗腐蚀性能。

磷酸盐还可以增强涂层的附着力，改善金属表面的防腐性能。

焦磷酸盐是磷化液的另一种重要成分。

焦磷酸盐可以在金属表面形成一层致密的磷化层，增加金属表面与磷酸盐的反应速度，从而加快磷化过程。

焦磷酸盐还可以提高磷化膜的硬度和耐磨性，增加金属表面的耐用性。

缓蚀剂是磷化液的添加剂之一。

它可以减缓磷化液对金属的腐蚀作用，保护金属表面不受进一步的腐蚀。

常见的缓蚀剂包括亚硝酸盐、硝酸盐和有机膜等。

它们可以与金属表面形成一层薄膜，防止磷化液对金属的进一步侵蚀。

表面活性剂是磷化液的另一个重要成分。

表面活性剂可以降低液体的表面张力，使磷化液更容易润湿金属表面，便于磷酸盐和焦磷酸盐在金属表面形成保护层。

表面活性剂还可以提高磷化液的分散性和稳定性，保持磷化液的性能稳定。

磷化液主要应用于金属的表面处理和防腐蚀。

它可以在金属表面形成一层致密的磷化层，提供良好的防腐蚀性能。

磷化液广泛应用于汽车、航空航天、机械制造、金属加工等行业。

在汽车行业中，磷化液可以用于汽车零部件的防腐蚀处理。

例如，磷化液可以用于汽车底盘的热镀锌处理，提高底盘的抗腐蚀性能。

磷化液也可以用于汽车车身板材的表面处理，提高车身的耐用性和防腐性能。

在航空航天行业中，磷化液可以用于飞机和航天器的表面处理。

飞机和航天器在极端的气候条件下工作，容易受到腐蚀的影响。

磷化液可以形成一层坚固的磷化层，提供额外的防腐蚀保护。

在机械制造和金属加工行业中，磷化液可以用于金属件的表面处理。

磷化液可以改善金属表面的润湿性，提高涂层的附着力。

它还可以提供一定的摩擦防护，减少机械部件的摩擦磨损。

总的来说，磷化液是一种重要的化学药剂，具有广泛的应用前景。

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。

铁系磷化的主体槽液成分是磷酸亚铁溶液，不含氧化类促进剂，并且有高游离酸度。

这种铁系磷化处理温度高于95℃，处理时间长达30min以上，磷化膜重大于10g/m2,并且有除锈和磷化双重功能。

这种高温铁系磷化由于磷化速度太慢，现在应用很少。

锰系磷化用作防锈磷化具有最佳性能，磷化膜微观结构呈颗粒密堆集状，是应用最为广泛的防锈磷化。

加与不加促进剂均可，如果加入硝酸盐或硝基胍促进剂可加快磷化成膜速度。

通常处理温度80～100℃，处理时间10～20min，膜重在7.5克/m2以上。

锌系磷化也是广泛应用的一种防锈磷化，通常采用硝酸盐作为促进剂，处理温度80～90℃，处理时间10～15min，磷化膜重大于7.5g/m2,磷化膜微观结构一般是针片紧密堆集型。

防锈磷化一般工艺流程：除油除锈——水清洗——表面调整活化——磷化——水清洗——铬酸盐处理——烘干——涂油脂或染色处理通过强碱强酸处理过的工件会导致磷化膜粗化现象，采用表面调整活化可细化晶粒。

锌系磷化可采用草酸、胶体钛表调。

锰系磷化可采用不溶性磷酸锰悬浮液活化。

铁系磷化一般不需要调整活化处理。

磷化后的工件经铬酸盐封闭可大幅度提高防锈性，如再经过涂油或染色处理可将防锈性提高几位甚至几十倍一、磷化原理1、磷化工件（钢铁或铝、锌件）浸入磷化液（某些酸式磷酸盐为主的溶液），在表面沉积形成一层不溶于水的结晶型磷酸盐转换膜的过程，称之为磷化。

2、磷化原理钢铁件浸入磷化液（由Fe(H2PO4)2 Mn(H2PO4)2 Zn(H2PO4)2 组成的酸性稀水溶液，PH值为1-3，溶液相对密度为1.05-1.10）中，磷化膜的生成反应如下：吸热3Zn(H2PO4)2 Zn3(PO4)2↓+4H3PO4或吸热吸热3Mn(H2PO4)2 Mn3(PO4)2↓+4H3PO4吸热钢铁工件是钢铁合金，在磷酸作用下，Fe和FeC3形成无数原电池，在阳极区，铁开始熔解为Fe2+，同时放出电子。

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。

铁系磷化的主体槽液成分是磷酸亚铁溶液，不含氧化类促进剂，并且有高游离酸度。

这种铁系磷化处理温度高于95℃，处理时间长达30min以上，磷化膜重大于10g/m2,并且有除锈和磷化双重功能。

这种高温铁系磷化由于磷化速度太慢，现在应用很少。

锰系磷化用作防锈磷化具有最佳性能，磷化膜微观结构呈颗粒密堆集状，是应用最为广泛的防锈磷化。

加与不加促进剂均可，如果加入硝酸盐或硝基胍促进剂可加快磷化成膜速度。

通常处理温度80～100℃，处理时间10～20min，膜重在7.5克/m2以上。

锌系磷化也是广泛应用的一种防锈磷化，通常采用硝酸盐作为促进剂，处理温度80～90℃，处理时间10～15min，磷化膜重大于7.5g/m2,磷化膜微观结构一般是针片紧密堆集型。

防锈磷化一般工艺流程：除油除锈——水清洗——表面调整活化——磷化——水清洗——铬酸盐处理——烘干——涂油脂或染色处理通过强碱强酸处理过的工件会导致磷化膜粗化现象，采用表面调整活化可细化晶粒。

锌系磷化可采用草酸、胶体钛表调。

锰系磷化可采用不溶性磷酸锰悬浮液活化。

铁系磷化一般不需要调整活化处理。

磷化后的工件经铬酸盐封闭可大幅度提高防锈性，如再经过涂油或染色处理可将防锈性提高几位甚至几十倍一、磷化原理1、磷化工件（钢铁或铝、锌件）浸入磷化液（某些酸式磷酸盐为主的溶液），在表面沉积形成一层不溶于水的结晶型磷酸盐转换膜的过程，称之为磷化。

2、磷化原理钢铁件浸入磷化液（由Fe(H2PO4)2 Mn(H2PO4)2 Zn(H2PO4)2 组成的酸性稀水溶液，PH值为1-3，溶液相对密度为1.05-1.10）中，磷化膜的生成反应如下：吸热3Zn(H2PO4)2 Zn3(PO4)2↓+4H3PO4或吸热吸热3Mn(H2PO4)2 Mn3(PO4)2↓+4H3PO4吸热钢铁工件是钢铁合金，在磷酸作用下，Fe和FeC3形成无数原电池，在阳极区，铁开始熔解为Fe2+，同时放出电子。

磷化目录总述原理及应用磷化基础知识1. 一、磷化原理2. 二、磷化分类3. 三、磷化作用及用途4. 四、磷化膜组成及性质5. 五、磷化工艺流程6. 六、影响因素7. 七、磷化后处理8. 八、磷化渣9. 九、磷化膜质量检验10. 十、游离酸度及总酸度的测定11. 十一、有色金属磷化总述原理及应用磷化基础知识总述磷化（phosphorization）是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。

磷化的目的主要是：给基体金属提供保护，在一定程度上防止金属被腐蚀；用于涂漆前打底，提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力；在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。

磷化处理工艺应用于工业己有90多年的历史，大致可以分为三个时期:奠定磷化技术基础时期、磷化技术迅速发展时期和广泛应用时期。

磷化膜用作钢铁的防腐蚀保护膜，最早的可靠记载是英国Charles Ross于186 9年获得的专利(B.P.No.3119)。

从此，磷化工艺应用于工业生产。

在近一个世纪的漫长岁月中，磷化处理技术积累了丰富的经验，有了许多重大的发现。

一战期间，磷化技术的发展中心由英国转移至美国。

1909年美国T.W.Coslet将锌、氧化锌或磷酸锌盐溶于磷酸中制成了第一个锌系磷化液。

这一研究成果大大促进了磷化工艺的发展，拓宽了磷化工艺的发展前途。

Parker防锈公司研究开发的Parco Power配制磷化液，克服T许多缺点，将磷化处理时间提高到lho 1929年Bonderizing磷化工艺将磷化时间缩短至10min, 1934年磷化处理技术在工业上取得了革命性的发展，即采用了将磷化液喷射到工件上的方法。

二战结束以后，磷化技术很少有突破性进展，只是稳步的发展和完善。

磷化广泛应用于防蚀技术，金属冷变形加工工业。

这个时期磷化处理技术重要改进主要有:低温磷化、各种控制磷化膜膜重的方法、连续钢带高速磷化。

当前，磷化技术领域的研究方向主要是围绕提高质量、减少环境污染、节省能源进行。

磷化：：是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。

磷化的目磷化的主要是：给基体金属提供保护，在一定程度上防止金属被腐蚀；用于涂漆前打底，提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力；在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。

磷化是常用的前处理技术，原理上应属于化学转换膜处理，主要应用于钢铁表面磷化，有色金属（如铝、锌）件也可应用磷化。

工件（钢铁或铝、锌件）浸入磷化液（某些酸式磷酸盐为主的溶液），在表面沉积形成一层不溶于水的结晶型磷酸盐转换膜的过程，称之为磷化。

- 可以选择磷化处理1、磷化作用（1）涂装前磷化的作用①增强涂装膜层（如涂料涂层）与工件间结合力。

②提高涂装后工件表面涂层的耐蚀性。

③提高装饰性。

（2）非涂装磷化的作用①提高工件的耐磨性。

②令工件在机加工过程中具有润滑性。

③提高工件的耐蚀性。

2、磷化用途钢铁磷化主要用于耐蚀防护和油漆用底膜。

（1）耐蚀防护用磷化膜①防护用磷化膜用于钢铁件耐蚀防护处理。

磷化膜类型可用锌系、锰系。

膜单位面积质量为10-40 g/m2。

磷化后涂防锈油、防锈脂、防锈蜡等。

②油漆底层用磷化膜增加漆膜与钢铁工件附着力及防护性。

磷化膜类型可用锌系或锌钙系。

磷化膜单位面积质量为0.2-1.0 g/m2（用于较大形变钢铁件油漆底层）；1-5 g/m2（用于一般钢铁件油漆底层）；5-10 g/m2（用于不发生形变钢铁件油漆底层）。

发黑是金属热处理的一种常用手段，原理是使金属表面产生一层氧化膜，以隔绝空气，达到防锈目的。

外观要求不高时可以采用发黑处理，钢制件的表面发黑处理，也有被称之为发蓝的。

发蓝处理是一种化学表面处理,其主要作用是在工件表面形成一层致密的氧化膜,防止工件腐蚀上锈,提高工件的耐磨性,它只是一种表面处理,不会对内部组织产生任何的影响,它不是热处理,和淬火有根本的区别。

：磷化与发黑的区别：磷化与发黑的区别发黑又称发蓝，是氧化处理，原理是使工件表面的铁氧化为四氧化三铁（黑色）来达到防腐的目的，几乎不增加原工件尺寸。

磷化钢丝标准一、磷化钢丝简介磷化钢丝是一种经过特殊处理的高强度钢丝，具有优异的防腐蚀性能和机械性能。

它广泛应用于制造各种高强度、耐腐蚀的机械零件和构件，如弹簧、链条、齿轮等。

二、磷化钢丝标准概述磷化钢丝标准是对磷化钢丝的生产、检验、使用等方面的规定和指导性文件。

标准规定了磷化钢丝的分类、技术要求、试验方法、检验规则、包装、运输和贮存等方面的内容。

三、磷化钢丝分类根据使用要求和应用场景的不同，磷化钢丝可分为以下几类：1．按用途分类：可分为磷化弹簧钢丝、磷化链条钢丝、磷化齿轮钢丝等。

2．按表面状态分类：可分为磷化涂层钢丝和裸丝。

3．按磷化膜层厚度分类：可分为薄层磷化钢丝和厚层磷化钢丝。

4．按磷化液成分分类：可分为锌系磷化钢丝、锰系磷化钢丝、锌锰系磷化钢丝等。

四、磷化钢丝技术要求磷化钢丝的技术要求包括以下几个方面：1．化学成分：磷化钢丝应采用低碳钢作为原料，其化学成分应符合相关国家标准的规定。

2．外观质量：磷化钢丝的外观应光滑、无明显缺陷，如裂纹、折叠、结疤等。

3．尺寸及允许偏差：磷化钢丝的尺寸及允许偏差应符合相关国家标准的规定。

4．力学性能：磷化钢丝的抗拉强度、弹性模量、伸长率等力学性能应符合相关国家标准的规定。

5．耐腐蚀性能：磷化钢丝具有良好的耐腐蚀性能，可适应各种恶劣环境下的长期使用。

6．涂层质量：对于磷化涂层钢丝，其涂层应均匀、致密，与基体结合牢固，无起皮、脱落等现象。

7．包装、标志和标签：磷化钢丝的包装、标志和标签应符合相关国家标准的规定，确保产品信息的准确性和可追溯性。

8．其他要求：根据具体使用场景和特殊要求，可对磷化钢丝提出其他特定的技术要求，如高温性能、低温性能等。

五、磷化钢丝试验方法为了检验磷化钢丝是否符合标准要求，通常需要进行以下试验方法：1．化学成分分析：通过对磷化钢丝的化学成分进行分析，确定其成分是否符合标准要求。

2．外观检查：观察磷化钢丝的表面质量，检查是否存在裂纹、折叠、结疤等缺陷。

磷化材料特性与使用方法2010-12-18 22:34:25| 分类：磷化工艺| 标签：浓度磷化磷酸溶液沉渣|字号大中小订阅金属氧化物氧化锌白色粉末，相对分子量81.38。

极难溶于水。

乙醇。

溶于酸和碱。

为两性金属氧化物。

氧化锌品种不同，用途各异。

质量差的氧化锌含有很多的石墨粉，滑石粉，氧化铜等杂质，会造成磷化膜表面形成一层光亮的黑膜，水洗后大面积发黄。

配制磷化液应该选用质量好的氧化锌（含量大于等于99.7%，间接法生产）磷化液中氧化锌浓度视配方不同而异。

固定其它组分不变，改变氧化锌的浓度，可以改变磷化液的酸度。

增加1克氧化锌每升可以降低磷化液的游离酸1点，反之升高。

磷化液中加入锌离子可使结晶细腻，优于锰离子。

铬酐紫红色片状结晶体，相对分子量99.99，有毒，易溶于水。

腐蚀性很强。

作用：铝材铬磷化的主要氧化剂。

无铬酐很难成膜；浓度偏低时，膜层粉化。

浓度正常（六价铬≥26），氧化力很强，膜中三氧化二铝相当高，膜层致密，油光湖绿。

可以作为磷化膜的钝化剂。

配制以铬酐为主的钝化液。

酸液氢氟酸无色透明液体，相对分子量20.01，密度0.98。

极易挥发，置于空气中发白烟，剧毒。

腐蚀性极强。

触及皮肤剧痛，可致烧伤。

与金属，盐类，氧化物作用生成氟化物。

易腐蚀玻璃及石英制品。

氢氟酸主要用于：除硅杂质。

除去铸铁表面的硅，喷砂工件表面的砂子等。

活化剂，氢氟酸加入铝铬磷化液中，使铝迅速溶解，加速反应速度。

无氟离子几乎不成膜。

氟离子浓度低，成膜性差（膜成白色）；氟离子正常，成膜性好（彩虹色）；氟离子浓度大，铝基体溶解加快，膜层粉化状。

2盐酸相对分子量36.46，常见浓盐酸密度为1.19。

工业盐酸因含杂质呈微黄色。

有刺激性。

是强无机酸，腐蚀性很强。

盐酸能与多种金属，金属氧化物，碱和大部分盐起化学反应。

盐酸浓度越高，除锈速度越快。

但是随着盐酸浓度升高，酸洗液的使用寿命缩短。

这是因为浓度高氯化铁在槽中浓度随之升高，达到饱和状态时（铁离子为200-250克每升）化学反应达到平衡状态，酸液基本失效。

（能源化工行业）磷化工概论磷化工基础第一章绪论一、磷化工的发展简史二、磷化工在国民经济中的地位和作用1、在农业中的应用2、在饲料工业中的应用3、在食品加工中的应用4、在工业水处理中的应用5、在合成洗涤剂中的应用6、在金属表面处理中的应用7、在建材工业中的应用8、在医药中的应用9、在颜料中的应用10、在塑料添加剂中的应用三、我国磷化工概况第二章磷矿石一、磷矿的分类1、磷灰石型磷酸盐矿2、含铝磷酸盐矿二、磷矿石品位三、磷矿的性质1、磷矿的物理、化学性质2、磷矿的活性四、制磷、磷酸和磷肥对磷矿石的质量要求五、我国磷矿资源的特点第三章黄磷一、黄磷的性质和用途1、磷的物理化学性质2、磷的用途二、电炉法生产黄磷的基本原理三、电炉法制磷工艺条件的控制1、对原料的要求3、电炉正常操作条件3、粗磷的精制4、安全四、电炉法制磷生产工艺流程五、电炉制磷的主要设备1、电炉2、除尘器3、冷凝塔4、受磷槽5、精制锅六、黄磷生产中的物料消耗七、红磷生产的原理及工艺第四章磷酸一、磷酸的性质和用途二、热法磷酸1、热法磷酸制备原理2、生产方法及工艺控制途径3、典型工艺流程及主要设备4、产品质量和用途三、湿法磷酸1、湿法磷酸生产的理论基础2、湿法磷酸生产的工艺流程3、工艺条件的选择和操作4、湿法磷酸的浓缩与净化第五章磷酸盐一、磷酸钠盐1、磷酸钠盐的品种和性质2、生产原理3、生产方法4、磷酸钠盐生产的主要设备5、产品质量标准1、磷酸锌盐品种与性质2、生产方法3、用途与质量标准三、磷酸钙盐1、磷酸钙盐品种和性质2、制备化学反应原理3、饲料级磷酸钙的生产〈1〉水萃取普钙法〈2〉湿法磷酸法4、脱氟磷酸钙5、活性磷酸钙6、产品用途和质量标准第六章、聚磷酸盐一、聚磷酸盐的分类和结构二、聚磷酸盐的重要化学性质1、焦磷酸钠2、焦磷酸钙四、三聚磷酸钠1、结构和性质2、制备原理3、生产方法4、生产的主要设备5、三聚磷酸钠技术改造6、产品质量标准和用途第七章磷肥一、磷肥的品种和性质1、磷肥的分类2、磷肥的品种和性质3、磷肥的性质二、磷酸铵1、磷酸铵的性质2、磷酸铵生产中的化学反应3、生产工艺条件4、磷酸铵生产工艺流程5、产品质量和消耗定额三、过磷酸钙1、过磷酸钙的组成和性质2、普通过磷酸钙3、重过磷酸钙四、钙镁磷肥1、钙镁磷肥的组成和性质2、钙镁磷肥生产的基本原理3、钙镁磷肥生产的工艺流程4、消耗定额和质量标准第八章、三废的治理和利用一、三废对环境的影响1、氟化物对人体的影响2、氟化物对动物的影响3、氟化物对植物的影响二、含氟废气的治理和利用三、含氟废水的治理和利用四、粉尘、废渣的治理和利用第一章绪论磷化学工业是以磷矿石为原料，经过物理化学加工制得各种含磷制品的工业。

磷化工艺参数对紧固件摩擦系数影响0前言汽车紧固件常用的表面处理有镀锌钝化、非电解锌铝涂层、氧化及磷化处理等种类，但汽车部分紧固件采用了表面处理种类是磷化处理，尤其是发动机用高强度紧固件。

钢铁零件在含有锰、铁、锌的磷酸盐溶液中经过化学处理，其表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜，这种化学处理过程称之为磷化。

磷化的种类很多，可以根据磷化液的主要成份和成膜离子的种类分为锌系、锰系、铁系、锌钙系、锌锰系等。

磷化膜的分类不同，其性质及用途也不同：锌盐磷化膜：外观为浅灰至深灰结晶，主要用于耐蚀及增加有机涂层结合力、冷加工润滑、电绝缘，也用于减摩。

锰盐磷化膜：外观为灰至深灰结晶，主要用于减摩，也用于耐蚀及增加有机涂层结合力。

铁盐磷化膜：外观为深灰结晶，主要用于耐蚀及增加有机涂层结合力。

锌盐磷化膜、锰盐磷化膜具有特殊的高弥散度微孔结构和一定的硬度、抗热性、吸震性等特点，能有效地降低摩擦副表面的摩擦系数，防止咬合或擦伤，减小机械运动阻力和噪音。

这种以改善润滑减摩，提高耐磨性为主要作用的磷化处理工艺，被广泛应用于汽车摩擦运动承载的高强度紧固件上。

本文主要以PK公司和CH公司研制的锌盐磷化液、锰盐磷化液来进行磷化处理的汽车发动机的连杆螺栓、缸盖螺栓及主轴承螺栓等高强度螺栓，通过多组实验，综合比较、分析得出影响汽车紧固件表面磷化处理摩擦系数的因素及其摩擦系数受的影响规律，为在实际生产中调控汽车高强度紧固件磷化摩擦系数，提供了有一定价值的参考。

1试验1.1工艺流程磷化工艺的工艺过程一般为：脱脂—水洗—表面调整—磷化—水洗—干燥—后处理。

1.2 磷化液配方（1）PK公司磷化配方（2）CH公司磷化配方锌盐磷化配方（以下简称为CH-1）：1.3 实验样件实验样件采用汽车发动机高强度紧固件，机械性能为12.9级，螺栓材料选为中碳合金钢：SCM435或SCM440。

1.4 实验方法试验方法，按照《ISO 16047—紧固件的扭矩/夹紧力测试标准》有关规定。

什么是磷化？磷化的应用什么是磷化磷化是将钢表面转化为磷酸铁的过程。

这通常与其他腐蚀保护方法一起用作预处理方法。

磷酸盐涂层通常包括铁，锌或锰晶体。

磷酸盐涂料通常应用于碳钢，低合金钢和铸铁。

该涂层由铁，锌或锰的磷酸盐在磷酸中的溶液形成，并通过将溶液喷涂到基材上或将基材浸入溶液中来施加。

将钢或铁部件放置在磷酸中时，这会导致金属反应，该反应会局部耗尽氢氧根（H3O +）离子，提高pH值，并使溶解的盐从溶液中掉出来并沉淀在表面上。

酸和金属反应还会生成磷酸铁，可能会沉积该磷酸铁。

对于油漆和粉末涂料，磷酸盐涂料具有两个主要功能。

首先，由于磷酸盐晶体充当有机涂层的锚固位点，因此涂层可改善油漆和粉末涂层的附着力。

其次，如果有机涂层被刮擦，则磷酸盐层可作为腐蚀屏障。

在防锈蠕变测试中，与有机涂层下无转化层相比，当涂料层或粉末涂层下存在磷酸盐时，防锈蠕变降低。

磷酸盐可用作其他用途的独立涂料，例如零件成型中的润滑性，但其他功能不在本报告范围内。

最常见的磷化工艺是磷酸铁，磷酸锌和磷酸锰。

还有其他磷化化学方法，例如Plaforizing，由于它们是一步法，通常是与有机污染物和金属表面反应的有机磷酸酯，因此在化学和应用方面都不是传统的。

近年来，改进磷酸盐工艺的主要目的是降低磷酸盐浴的温度要求。

已经开发出一些在室温下能很好工作的化学物质。

通常，存在从90 F至200 F的高温到较低的70 F至140 F的趋势，从而节省了能源。

磷化以下是典型的磷化过程：1. 清洁表面2. 漂洗3. 表面活化4. 磷化5. 漂洗6. 中和冲洗（可选）7. 烘干•与有机涂料（如油漆和聚合物薄膜）一起使用时的腐蚀防护•便于冷成型工艺，例如拉丝和管材拉深或深拉•腐蚀保护与油和蜡保护相结合，无需后续处理•改善抗磨性能，例如磨合，耐磨性，抗擦伤性和摩擦系数•提供强力的粘合力，可用于后续喷涂或其他有机涂层。

总述：磷化是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。

磷化的目的主要是：给基体金属提供保护，在一定程度上防止金属被腐蚀；用于涂漆前打底，提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力；在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。

磷化处理工艺应用于工业己有90多年的历史，大致可以分为三个时期:奠定磷化技术基础时期、磷化技术迅速发展时期和广泛应用时期。

（二）磷化是常用的前处理技术，原理上应属于化学转换膜处理，主要应用于钢铁表面磷化，有色金属（如铝、锌）件也可应用磷化。

（三）磷化基础知识磷化原理1、磷化工件（钢铁或铝、锌件）浸入磷化液（某些酸式磷酸盐为主的溶液），在表面沉积形成一层不溶于水的结晶型磷酸盐转换膜的过程，称之为磷化。

磷化分类1、按磷化处理温度分类（1）高温型80—90℃处理时间为10-20分钟，形成磷化膜厚达10-30g/m2,溶液游离酸度与总酸度的比值为1：（7-8）优点：膜抗蚀力强，结合力好。

缺点：加温时间长，溶液挥发量大，能耗大，磷化沉积多，游离酸度不稳定，结晶粗细不均匀，已较少应用。

（2）中温型50-75℃，处理时间5-15分钟，磷化膜厚度为1-7 g/m2，溶液游离酸度与总酸度的比值为1：（10-15）优点：游离酸度稳定，易掌握，磷化时间短，生产效率高，耐蚀性与高温磷化膜基本相同，目前应用较多。

（3）低温型30-50℃节省能源，使用方便。

（4）常温型10-40℃常（低）温磷化（除加氧化剂外，还加促进剂），时间10-40分钟，溶液游离酸度与总酸度比值为1：（20-30），膜厚为0.2-7 g/m2。

优点：不需加热，药品消耗少，溶液稳定。

缺点：处理时间长，溶液配制较繁。

3、按磷化处理方法分类（1）化学磷化将工件浸入磷化液中，依靠化学反应来实现磷化，目前应用广泛。

（2）电化学磷化在磷化液中，工件接正极，钢铁接负极进行磷化。

5、按施工方法分类（1）浸渍磷化适用于高、中、低温磷化特点：设备简单，仅需加热槽和相应加热设备，最好用不锈钢或橡胶衬里的槽子，不锈钢加热管道应放在槽两侧。

磷化处理和钝化处理的区别点击次数：711时间：2009-11-10磷化处理：磷化是金属材料防腐蚀的重要方法之一,其目的在于给基体金属提供防腐蚀保护、用于喷漆前打底、提高覆膜层的附着力与防腐蚀能力及在金属加工中起减摩润滑作用等。

按用途可分为三类：1、涂装性磷化2、冷挤压润滑磷化3、装饰性磷化。

按所用的磷酸盐分类有:磷酸锌系、磷酸锌钙系、磷酸铁系、磷酸锌锰系、磷酸锰系。

根据磷化的温度分类有:高温(80 ℃以上)磷化、中温(50～70 ℃)磷化、低温磷化(40 ℃左右)和常温磷化（10～30 ℃）。

一、磷化成膜机理磷化主要有以下过程:(1)金属的溶解过程即金属与磷化液中的游离酸发生反应:M+H3PO4 = M(H2PO4)2+H2↑(2)促进剂的加速过程为:M(H2PO4)2+Fe+[O]→M3(PO4)2+FePO由于氧化剂的氧化作用,加速了不溶性盐的逐步沉积,使金属基体与槽液隔离,会限制甚至停止酸蚀的进行。

(3)磷酸及盐的水解磷化液的基本成分是一种或多种重金属的酸式磷酸盐, 其分子式为Me(H2PO4)2,这些酸式磷酸盐溶于水,在一定浓度及pH值下发生水解,产生游离磷酸:Me(H2PO4)2=MeHPO4+H3PO43MeHPO4=Me3(PO4)2+H3PO4H3PO4=H2PO4-+H+= HPO2-4 + 2H+ =PO3-4 + 3H+由于金属工件表面的H+浓度急剧下降,导致磷酸根各级离解平衡向右移动,最终成为磷酸根。

(4 ) 磷化膜的形成当金属表面离解出的PO3-4与磷化槽液中的金属离子Zn2+、Mn2+、Fe2+达到饱和时,即结晶沉积在金属工件表面,晶粒持续增长,直到在金属工件表面生成连续不溶于水的牢固的磷化膜:3M2 + + 2PO3 -4 + 4H2O = M3 ( PO4 ) 2·4H2O ↓2 M2 + + Fe2 + + 2PO3 -4 + 4H2O= M2 Fe ( PO4 ) 2· 4H2O金属工件溶解出的Fe2+一部分作为磷化膜的组成部分被消耗掉,而残留在磷化槽液中的Fe2+则氧化成Fe3+,生成FePO4沉淀,即磷化沉渣的主要成分之一。

钢铁的磷化处理一、磷化与磷化膜金属在含有锰、铁、锌的磷酸盐溶液中进行化学处理，使金属表面生成一层难溶于水的结晶型磷酸盐保护膜方法，称为磷酸盐处理，也称磷化处理。

磷化膜主要成分是Fe 3（PO 4）2、Mn 3（PO 4）2、Zn 3（PO 4）2，厚度一般为1～50μm ，具有微孔结构，膜的颜色一般由浅灰到黑灰色，有时也可呈彩虹色。

磷化膜层与基体结合牢固，经钝化或封闭后具有良好的吸附性、润滑性、耐蚀性及较高的绝缘性等，广泛应用于汽车、船舶、航空航天、机械制造及家电等工业生产中，如用作涂料涂装的底层、金属冷加工时的润滑层、金属表面保护层以及硅钢片的绝缘处理、压铸模具的防粘处理等。

图6-19所示为经过磷化处理的零部件。

图6-19 经过磷化处理后的零部件涂装底层是磷化的最大用途所在，占磷化总工业用途的60%～70%，如汽车行业的电泳涂装。

磷化膜作为涂漆前的底层，能提高漆膜附着力和整个涂层体系的耐蚀能力。

磷化处理得当，可使漆膜附着力提高2～3倍，整体耐蚀性提高1～2倍。

图6-20所示为涂装底层的汽车磷化处理。

二、钢铁的磷化工艺目前用于生产的钢铁磷化工艺按磷化温度可分为高温磷化、中温磷化和常温磷化三种，膜厚度一般为5～20μm ，且朝着中低温磷化方向发展。

按磷化成膜体系主要分为：锌系、锌钙系、锌锰系、锰系、铁系、非晶相铁系六大类。

（1）钢铁磷化种类 钢铁磷化分为高温磷化、中温磷化和常（低）温磷化。

图6-20 涂装底层的汽车磷化处理1）高温磷化的工作温度为90～98℃，处理时间为10～20min。

其优点是磷化速度快，膜层较厚；膜层的耐蚀性、结合力、硬度和耐热性都比较好；缺点是工作温度高，能耗大，溶液蒸发量大，成分变化快，常需调整；膜层容易夹杂沉淀物且结晶粗细不均匀。

高温磷化主要用于要求防锈、耐磨和减摩的零件，如螺钉、螺母、活塞环、轴承座等。

2）中温磷化的工作温度为50～70℃，处理时间为10～15min。

其优点是磷化速度较快，膜层的耐蚀性接近高温磷化膜，溶液稳定，磷化速度快，生产效率高，目前应用较多；缺点是溶液成分较复杂，调整麻烦。

1.磷化的概述：磷化是金属材料防腐蚀的重要方法之一,其目的在于给基体金属提供防腐蚀保护，用于喷漆前打底、提高覆膜层的附着力与防腐蚀能力及在金属加工中起减摩润滑作用等。

磷化是常用的前处理技术，原理上应属于化学转化膜处理。

工程上应用主要是钢铁件表面磷化，但有色金属如铝、锌件也可应用磷化。

钢铁表面涂装前处理工艺指脱脂（除油）、除锈、表调、磷化。

然而由于工件表面的状况不同，则生产工艺也有所不同，有的工艺中没有脱脂或没有除锈工序，有的工艺则没有表面调整工序，但磷化工序是绝对不可缺少的。

目前，国内外的金属加工业、薄板加工业、石油行业及汽车、自行车、高低压开关柜、防盗门、铁路等制造业普遍采用的是中、高温磷化，存在着操作不方便、能源和材料消耗大、调整频繁、成膜不均、成本高等问题。

为解决以上问题，常温磷化已成为国际磷化行业的必然和研究课题。

2.磷化的原理：磷化是指把金属放入含有锰、铁、锌的磷酸盐溶液中进行化学处理，使金属表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜的方法。

磷化所形成的的磷酸盐保护膜称之为磷化膜，磷化膜层为微孔机构，与基体结合牢固，具有良好的吸附性、润滑性、耐蚀性、不粘附熔融金属（Sn、Al、Zn）性及较高的电绝缘性等。

磷化的主要过程：⑴金属的溶解过程，即金属与磷化液中的游离酸发生反应:M+H3PO4 = M(H2PO4)2+H2↑⑵促进剂的加速过程为:M(H2PO4)2+Fe+[O]→M3(PO4)2+FePO由于氧化剂的氧化作用,加速了不溶性盐的逐步沉积,使金属基体与槽液隔离,会限制甚至停止酸蚀的进行。

⑶磷酸及盐的水解： 磷化液的基本成分是一种或多种重金属的酸式磷酸盐, 其分子式为Me(H2PO4)2,这些酸式磷酸盐溶于水,在一定浓度及pH值下发生水解,产生游离磷酸:Me(H2PO4)2=MeHPO4+H3PO43MeHPO4=Me3(PO4)2+ H3PO4H3PO4=H2PO4-+H+= HPO42- + 2H+ = PO43- + 3H+由于金属工件表面的氢离子浓度急剧下降，导致磷酸根各级离解平衡向右移动，最终成为磷酸根。