磷化技术讲座解析

磷化的基本原理——磷化前的预处理一般情况下，磷化处理要求工件表面应是洁净的金属表面（二合一、三合一、四合一例外）。

工件在磷化前必须进行除油脂、锈蚀物、氧化皮以及表面调整等预处理。

特别是涂漆前打底用磷化还要求作表面调整，使金属表面具备一定的“活性”，才能获得均匀、细致、密实的磷化膜，达到提高漆膜附着力和耐腐蚀性的要求。

因此，磷化前处理是获得高质量磷化膜的基础。

1 除油脂除油脂的目的在于清除掉工件表面的油脂、油污。

包括机械法、化学法两类。

机械法主要是：手工擦刷、喷砂抛丸、火焰灼烧等。

化学法主要：溶剂清洗、酸性清洗剂清洗、强碱液清洗，低碱性清洗剂清洗。

以下介绍化学法除油脂工艺。

1.1 溶剂清洗溶剂法除油脂，一般是用非易燃的卤代烃蒸气法或乳化法。

最常见的是采用三氯乙烷、三氯乙烯、全氯乙烯蒸汽除油脂。

蒸汽脱脂速度快，效率高，脱脂干净彻底，对各类油及脂的去除效果都非常好。

在氯代烃中加入一定的乳化液，不管是浸泡还是喷淋效果都很好。

由于氯代卤都有一定的毒性，汽化温度也较高，再者由于新型水基低碱性清洗剂的出现，溶剂蒸汽和乳液除油脂方法现在已经很少使用了。

1.2 酸性清洗剂清洗酸性清洗剂除油脂是一种应用非常广泛的方法。

它利用表面活性剂的乳化、润湿、渗透原理，并借助于酸腐蚀金属产生氢气的机械剥离作用，达到除油脂的目的。

酸性清洗剂可在低温和中温下使用。

低温一般只能除掉液态油，中温就可除掉油和脂，一般只适合于浸泡处理方式。

酸性清洗剂主要由表面活性剂、普通无机酸、缓蚀剂三大部分组成。

由于它兼备有除锈与除油脂双重功能，人们习惯称之为“二合一”处理液。

盐酸、硫酸酸基的清洗剂应用最为广泛，成本低，效率较高。

但如果酸洗后水洗不彻底残留的Cl-、SO42-对工件的后腐蚀危害很大。

而磷酸酸基没有腐蚀物残留的隐患，但磷酸成本较高，清洗效率低些。

对于锌件，铝件一般不采用酸性清洗剂清洗，特别锌件在酸中的腐蚀极快。

1.3强碱液清洗强碱液除油脂是一种传统的有效方法。

磷化实用技术讲座磷化（I）——基本原理及分类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。

1 基本原理磷化过程包括化学与电化学反应。

不同磷化体系、不同其材的磷化反应机理比较复杂。

虽然科学家在这方面已做过大量的研究，但至今未完全弄清楚。

在很早以前，曾以一个化学反应方程式简单表述磷化成膜机理：8Fe+5Me(H2PO4)2+8H2O+H3PO4 Me2Fe(PO4)2·4H2O(膜)+Me3(PO4)·4H2O(膜)+7FeHPO4(沉渣)+8H↑Me为Mn、Zn 等，Machu等认为，钢铁在含有磷酸及磷酸二氢盐的高温溶液中浸泡，将形成以磷酸盐沉淀物组成的晶粒状磷化膜，并产生磷酸一氢铁沉渣和氢气。

这个机理解释比较粗糙，不能完整地解释成膜过程。

随着对磷化研究逐步深入，当今，各学者比较赞同的观点是磷化成膜过程主要是由如下4个步聚组成：① 酸的浸蚀使基体金属表面H+浓度降低Fe – 2e→ Fe2+2H2－+2e→2[H] (1)H2② 促进剂（氧化剂）加速[O]+[H] → [R]+H2OFe2++[O] → Fe3++[R]式中[O]为促进剂（氧化剂），[R]为还原产物，由于促进剂氧化掉第一步反应所产生的氢原子，加快了反应（1）的速度，进一步导致金属表面H+浓度急剧下降。

同时也将溶液中的Fe2+氧化成为Fe3+。

③ 磷酸根的多级离解H3PO4 H2PO4－+H+ HPO42－+2H+ PO43－+3H－ （3）由于金属表面的H+浓度急剧下降，导致磷酸根各级离解平衡向右移动，最终为PO43-。

④ 磷酸盐沉淀结晶成为磷化膜当金属表面离解出的PO43－与溶液中（金属界面）的金属离子（如Zn2+、Mn2+、Ca2+、Fe2+）达到溶度积常数Ksp时，就会形成磷酸盐沉淀Zn2++Fe2++PO43－+H2O→Zn2Fe(PO4)2·4H2O↓ （4）3Zn2++2PO43－+4H2O=Zn3(PO4)2·4H2O↓ （5）磷酸盐沉淀与水分子一起形成磷化晶核，晶核继续长大成为磷化晶粒，无数个晶粒紧密堆集形而上学成磷化膜。

磷化工艺原理嘿，朋友们！今天咱来聊聊磷化工艺原理，这可真是个有意思的事儿啊！你看啊，磷化就好像是给金属穿上一层特别的“衣服”。

想象一下，金属就像是一个光溜溜的小孩子，而磷化呢，就是给这个小孩子穿上一件既结实又有用的外套。

那这磷化到底是咋回事呢？其实啊，就是通过一系列的化学反应，在金属表面形成一层磷化膜。

这层膜可不简单，它就像是金属的小卫士，能保护金属不被腐蚀，还能增加金属的附着力呢！比如说，咱家里的那些金属制品，时间长了是不是会生锈啊？要是给它们都磷化一下，那可就不一样啦！这磷化膜就像一道坚固的防线，把那些会让金属生锈的坏东西都挡在外面。

那磷化是怎么做到的呢？这就像是一场奇妙的魔法表演。

首先呢，有一些化学药剂就像小精灵一样，跑到金属表面开始跳舞。

它们跳着跳着，就和金属发生了反应，然后就慢慢形成了那层神奇的磷化膜。

而且哦，磷化工艺可不仅仅是为了防锈这么简单。

它还能让金属表面变得更粗糙，这样后续要是想给金属上漆啊什么的，就会粘得更牢。

这就好比是在墙上贴东西，要是墙面很光滑，那可能贴不牢，但是如果墙面有点粗糙，那就能贴得稳稳的啦！你说这磷化工艺是不是很神奇？它就像是一个默默工作的小工匠，在金属的世界里发挥着大作用。

咱再想想，要是没有磷化工艺，那得有多少金属制品用不了多久就坏掉啦？那多可惜呀！所以说呀，磷化工艺真的是太重要啦！它就像是一个隐藏在幕后的英雄，不声不响地为我们的生活提供着保障。

我们每天用到的很多东西，可能都离不开磷化工艺的功劳呢！磷化工艺虽然听起来有点复杂，但其实理解起来也不难呀！只要我们用心去感受，去了解，就会发现它真的很有趣。

所以啊，朋友们，可别小看了磷化工艺哦！它可是在我们的生活中扮演着重要的角色呢！让我们一起为磷化工艺点个赞吧！。

酸洗磷化皂化工序培训资料前言：根据市场的需求，要求我们提供各种不同规格、性能、精度的钢管。

我们可以通过不同的工艺手段来达到，其中：冷拔钢管的方法是常采用的手段之一。

冷拔主要流程是：1.冷拔是：钢管通过拔制的方法，经过模具使它改变尺寸，同时管子伸长，这样在控制一定的延伸量的情况下，使钢管逐步达到成品要求，同时由于是冷变形，钢管要产生钢管“加工硬化”，使材质塑性下降，温度升高，阻止了钢管的；连续变形，这时一定要通过热处理来消除内应，达到继续加工的目的。

2.退火（热处理）：由于冷拔后的加工硬化，一般是通过热处理的方法，消除内应力。

热处理的温度一般控制在去应力Ac以上10-20℃的范围里但也可以根据热处理的方法，炉型，做适当调整。

但一般是在有氧条件下加工的，这样表面会产生氧化铁皮：FeO、Fe2O3,在有氧化皮的条件下，冷拔是不能正常的。

因此必须通过酸洗把表面氧化皮去除。

酸洗、磷化、皂化：1.酸洗：是用HCl（盐酸）把钢管表面的氧化皮去除。

2.磷化：酸洗后，通过特殊磷化处理，使钢管的表面生成一层磷酸盐的膜，它的特点是表面多孔像海绵状，并且能吸附在钢管表面，在在冷拔时，使钢管基本表面和模具基本表面中间有一层及少的磷化膜隔开。

而这层膜也可以随着冷拔时钢管的延伸也延伸。

它始终把钢管和模具表面分开，它保证了产品的质量；保证冷拔过程的完整。

而且磷化膜是像海绵状，在皂化过程中，可以大量地吸附润滑剂。

在冷拔时大大的降低表面的摩擦力。

3.皂化：它实际上是润滑作用，在80年代前，润滑剂是用工业肥皂，经溶化成皂化液。

磷化后的钢管在皂化缸里吸收皂液，再进行冷拔，用肥皂液做润滑剂有一个问题，皂液在车间里流淌很脏，而且地上很滑，很不安全。

当然在皂化液以前也有用机油，有用沥青等等。

但肥皂做润滑剂成为皂化，所以皂化名称一直用到现在。

在80年代后，从国外引进新的润滑剂FM-08，但实际上它是硬硝酸加上软化剂等配置而成，现在有专门的供应商供应。

大家好！非常荣幸能够在这个磷化技术论坛上与大家分享我的观点和经验。

磷化技术作为一种重要的表面处理工艺，在金属防腐、耐磨、防锈等方面发挥着至关重要的作用。

今天，我将围绕磷化技术的现状、发展趋势以及在实际应用中的一些问题和解决方案进行探讨。

首先，让我们简要回顾一下磷化技术的起源和发展历程。

磷化技术起源于20世纪初，当时主要用于提高金属制品的耐腐蚀性能。

经过一百多年的发展，磷化技术已经从最初的简单处理方法演变成为一门涉及材料科学、化学工程、表面处理等多个领域的综合性技术。

一、磷化技术的现状1. 技术种类丰富目前，磷化技术主要分为热磷化和冷磷化两大类。

热磷化是通过加热金属表面，使磷化液中的磷化剂与金属表面发生化学反应，形成一层磷化膜。

冷磷化则是通过降低磷化液温度，使磷化剂与金属表面发生反应，形成磷化膜。

此外，还有真空磷化、电化学磷化等特殊磷化方法。

2. 应用领域广泛磷化技术广泛应用于汽车、航空、船舶、电子、家电、建筑等行业。

在汽车制造领域，磷化处理可以提高汽车零部件的耐腐蚀性能，延长使用寿命；在航空制造领域，磷化处理可以提高飞机零部件的疲劳强度和耐磨性能；在电子行业，磷化处理可以提高电子元器件的可靠性。

3. 环保要求日益严格随着环保意识的不断提高，磷化技术在实际应用中面临着环保压力。

为了降低磷化液中的有害物质排放，研究人员不断探索新型环保磷化剂和磷化工艺。

二、磷化技术的发展趋势1. 高效、节能、环保随着科技的不断发展，磷化技术正向着高效、节能、环保的方向发展。

新型磷化剂、磷化工艺和设备的研究与应用，将进一步提高磷化处理的效果，降低能源消耗和污染物排放。

2. 智能化、自动化随着物联网、大数据、人工智能等技术的快速发展，磷化技术将逐步实现智能化、自动化。

通过引入智能控制系统，实现磷化工艺参数的实时监测和调整，提高磷化质量，降低生产成本。

3. 多元化、定制化随着市场竞争的加剧，磷化技术将向多元化、定制化的方向发展。

磷化处理技术教案磷化处理技术是一种常用的表面处理方法，用于改善金属材料的耐腐蚀性能和机械性能。

本教案将详细介绍磷化处理技术的原理、步骤和应用，以帮助学习者全面了解和掌握这一重要的表面处理技术。

一、磷化处理技术的原理磷化处理是通过在金属材料表面形成一层磷化物膜，来改善材料的性能。

磷化物膜可以提高材料的耐腐蚀性能、增加材料的硬度和耐磨性，同时还能提高材料与润滑油的附着力。

磷化处理的原理是在金属表面与磷化液中的磷化剂发生反应，生成磷化物膜。

磷化剂可以是酸性、中性或碱性的磷酸盐溶液，其中最常用的是酸性磷酸盐溶液。

磷化剂中的磷酸盐与金属表面的金属离子发生反应，生成磷化物膜。

二、磷化处理技术的步骤1. 表面准备：在进行磷化处理之前，需要对金属表面进行清洗和去除氧化物。

可以使用溶剂、碱性溶液或酸性溶液进行清洗，确保金属表面干净。

2. 磷化液配制：根据所需的磷化处理效果和金属材料的类型，选择合适的磷化剂和配方。

一般情况下，酸性磷酸盐溶液是最常用的磷化液。

3. 磷化处理：将金属材料浸入磷化液中，保持一定的时间和温度。

时间和温度的选择取决于金属材料的类型和要求的磷化层厚度。

在磷化过程中，磷酸盐与金属表面的金属离子发生反应，生成磷化物膜。

4. 清洗和中和：磷化处理完成后，需要将金属材料从磷化液中取出，并进行清洗和中和处理。

清洗可以使用水或溶剂，中和可以使用碱性溶液。

5. 后处理：磷化处理完成后，金属材料可能需要进行后处理，如涂覆保护涂层、干燥或其他特殊处理。

三、磷化处理技术的应用磷化处理技术广泛应用于各个行业，特别是在金属制造和表面处理领域。

以下是一些常见的应用领域：1. 机械制造：磷化处理可以提高金属材料的硬度和耐磨性，常用于制造机械零件、工具和模具。

2. 汽车工业：磷化处理可以提高汽车零部件的耐腐蚀性能和润滑性能，常用于制造发动机零件、传动系统和底盘部件。

3. 电子工业：磷化处理可以提高金属材料的导电性能和耐腐蚀性能，常用于制造电子元件和连接器。

常规磷化前处理标准及工艺详解一、前处理基本定义1、喷淋式前处理应用喷射方式从被涂工件表面去除各种污垢，如脱脂、除锈，经清洗后，对工件表面进行各种化学处理（表调、磷化），以提高涂膜的耐腐蚀和涂膜与工件表面的附着力，以保证涂膜的理化性能和产品的质量。

2、表面活性剂是一种能显著降低接触表面（界面）张力并具有吸附性能的物质，从结构看，所有表面活性剂都是由极性的亲水基和非极性的亲油基两部分组成。

亲水基团能与水分子亲和，而亲油基团能使油亲和，因此它们是两亲分子，具有亲水、亲油的性质，能起乳化、分散和增溶等作用。

3、脱脂原理a、清洗前的工件状态：存在空气与工件、空气与油污、油污与工件、油污与油污四种界面。

b、待清洗的工件处在清洗液（清洗剂工作溶液）中，用清洗液置换空气的状况，这是一种润湿过程。

c、清洗液浸入油污与工件的界面后，则仅存在工件与清洗液、清洗液与油污的两种界面，这是一个乳化分散过程，油污被表面活性剂包围而形成乳化液滴分散到清洗液中。

4、表面调整把表面转化为能在以后的工序中得到成功处理的适当状态的过程。

5、磷化处理将金属表面通过化学反应生成一层非金属的、不导电的、多孔连续的磷酸盐薄膜。

磷化剂的主要成份为酸式磷酸盐，这些酸式磷酸盐在溶于水后，分解产生游离磷酸，与工件表面金属起化学反应，生成磷酸盐沉淀在工件表面。

形成磷化膜。

6、磷化膜作用a、磷化膜为磷酸盐的结晶堆积，具有多孔性和不光滑的表面，涂料可以渗入到这些孔隙中，因而能显著提高涂膜的附着力。

b、磷化膜能使金属表面由优良导体转变为不良导体，从而抑制了金属表面的原电池腐蚀，提高涂层的耐蚀性和耐水性。

7、促进剂a、在磷化处理中使用的催化剂称为促进剂，在磷化过程中主要是去极化作用。

b、磷化反应中产生的氢气被吸附在待磷化金属表面，从而阻止磷化膜结晶的形成，为加速磷化反应速度，缩短磷化处理时间，须滴加促进剂（通常为亚硝酸钠）以去除氢气。

亚硝酸钠分解产生NO2，使氢气经氧化反应生成水。

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。