钢铁表面处理-四合一-磷化液的研究

四合一磷化液配方四合一磷化液是一种常用的金属表面处理剂，广泛应用于金属材料的防腐蚀和改善表面性能的工艺。

本文将介绍四合一磷化液的配方和其在金属表面处理中的应用。

一、四合一磷化液的配方四合一磷化液的配方主要由四种主要成分组成，分别是酸性成分、氧化剂、缓蚀剂和添加剂。

其中，酸性成分主要用于调节液体的酸碱度，氧化剂用于催化磷化反应，缓蚀剂用于抑制金属的腐蚀，添加剂用于提高磷化涂层的性能。

具体的四合一磷化液配方如下：- 酸性成分：主要成分为硝酸和磷酸，以调节液体的酸碱度和提供磷化反应所需的酸性环境。

- 氧化剂：主要成分为高锰酸钾或过氧化氢，用于催化金属表面的磷化反应，形成磷化层。

- 缓蚀剂：主要成分为有机胺类化合物，通过吸附在金属表面形成保护膜，抑制金属的腐蚀。

- 添加剂：主要成分为有机酸类化合物和表面活性剂，用于提高磷化涂层的附着力和耐腐蚀性能。

二、四合一磷化液的应用四合一磷化液主要应用于金属表面的磷化处理，其作用是在金属表面形成一层致密的磷化层，提高金属的耐腐蚀性能和润滑性能。

以下是四合一磷化液在不同金属表面处理中的应用：1. 钢铁材料表面处理：四合一磷化液可以在钢铁表面形成一层黑色磷化层，这种磷化层具有良好的耐腐蚀性能和润滑性能，可以提高钢铁材料的使用寿命和性能。

2. 铝合金表面处理：四合一磷化液可以在铝合金表面形成一层浅灰色的磷化层，这种磷化层可以增强铝合金的耐磨性能和耐蚀性能，减少表面的摩擦系数，提高铝合金的使用寿命。

3. 镁合金表面处理：四合一磷化液可以在镁合金表面形成一层浅黄色的磷化层，这种磷化层可以提高镁合金的耐蚀性能和耐热性能，减少表面的摩擦系数，改善镁合金的表面质量。

4. 锌合金表面处理：四合一磷化液可以在锌合金表面形成一层浅蓝色的磷化层，这种磷化层可以提高锌合金的耐腐蚀性能和耐磨性能，减少表面的摩擦系数，延长锌合金的使用寿命。

总结：四合一磷化液是一种常用的金属表面处理剂，其配方包含酸性成分、氧化剂、缓蚀剂和添加剂。

四合一磷化液指标磷化液是一种常用的表面处理剂，广泛应用于金属材料的防锈和增加粘附力等方面。

而四合一磷化液是一种新型的磷化液，具有更高的效果和更广泛的适用性。

本文将介绍四合一磷化液的主要指标，以帮助读者更好地了解和使用该产品。

首先，四合一磷化液的主要指标之一是膜层的厚度。

膜层的厚度直接影响其防锈和粘附力的效果。

一般来说，膜层越厚，其防锈效果就越好。

因此，在选择四合一磷化液时，需要关注其膜层厚度的指标，并根据具体应用需求进行选择。

其次，四合一磷化液的耐蚀性也是一个重要的指标。

耐蚀性是指膜层在受到腐蚀介质作用时的稳定性。

优秀的四合一磷化液应具有良好的耐蚀性，能够在恶劣的环境中保持膜层的完整性，从而保护金属材料不受腐蚀。

第三个指标是四合一磷化液的加工性能。

加工性能主要包括磷化速度和磷化液的稳定性。

磷化速度越快，生产效率就越高。

而稳定的磷化液能够长时间保持其性能，减少更换磷化液的频率。

因此，在选择四合一磷化液时，需要关注其加工性能指标，并结合实际需求进行选择。

最后，四合一磷化液的环保性也是一个重要的指标。

环保性是指磷化液在使用过程中对环境的影响程度。

优秀的四合一磷化液应该尽量减少对水质和大气的污染，并且能够符合相关的环保法规要求。

因此，在选择四合一磷化液时，需要关注其环保性指标，并选择符合环保要求的产品。

综上所述，四合一磷化液的指标对于选择和使用该产品非常重要。

在选择时，需要关注膜层厚度、耐蚀性、加工性能和环保性等指标，并结合实际需求进行选择。

通过合理选择四合一磷化液，可以更好地提高金属材料的防锈性能和粘附力，从而延长其使用寿命。

四合一多功能环保金属表面磷化液产品介绍多功能钢铁表面处理剂填补了国内行业空白，各项技术指标已达到国际同类产品先进水平，环保指标已超过国际间同类产品。

它具有在常温下除锈、磷化、钝化的多项功能，除去氧化皮的速度快、清除率高，节能、节时、节力。

处理后的钢材表面生成的磷化膜结晶致密、耐冲击、耐蚀性、附着力强，不影响切割、焊接性能、是强酸强碱、喷砂抛丸传统工艺的替代品，是目前国内最先进的钢铁工件表面处理剂。

该产品其生产过程无“三废”排放，可循环使用。

对企业节能减排、降低生产成本，保护环境、提高钢铁表面涂装质量、延长钢铁工件使用寿命具有重要意义。

应用范围多功能钢铁表面处理剂广泛应用于钢管、钢材、钢板、钢结构、集装箱体、车身工件、石油机械、工程机械、食品机械、船舶工业与国防工程设备、油田设备、石油管道、钻井平台、炼油厂、发电厂、机场、港口、铁路、桥梁、高速公路护栏、城市管网、油库油站、输变电塔架、大型游乐场，立体停车场等一切钢铁制件的涂装前预处理和涂装维护及钢铁类表面清除氧化物、防锈、防腐、钝化、镀膜工艺施工。

环保指标多功能钢铁表面处理剂做到八“不”一“没有”：不含强酸强碱、不含Voc、不含重金属成份、不含亚硝酸钠等有害物质、不燃烧、不挥发、不伤皮肤、不污染环境。

没有“三废”排放，产品性能达到国家环保标准。

产品特点1、效率高（1）一步到位除锈、磷化、钝化一步完成。

（2）使用简便可在常温（15-35℃）条件下以浸渍、喷淋、涂刷等多种方法进行。

（3）省水省电多功能钢铁表面处理剂除锈过程中对钢铁本身无任何腐蚀，处理后的钢铁工件不需再用清水冲洗，待干燥后即可直接喷漆、烤漆、喷塑等操作。

2、能力强（1）除锈能力强多功能钢铁表面处理剂在常温（15-35℃）条件下除锈率达到99%以上。

（2）附着力强多功能钢铁表面处理剂生成的磷化膜结晶致密、耐冲击、耐腐蚀、有极强的附着力。

3、替代底漆、节约成本、提高效率。

4、使用方便多功能钢铁表面处理剂具有渗透功能。

四合一酸洗钝化液
本品适用于各种形状的钢铁件的除油、除锈、磷化、钝化四合一综合处理，具有除油效果好，除锈速度快，防腐性能佳等特点，实现了多道工艺一步完成的目的，而且安全，无毒，
易存储。

使用方法
将待处理工件用本品处理5-30分钟（视锈蚀情况）后凉干，工件表面再进一步涂装，本品可常温下使用，（8-35℃）就可以形成细致、均匀的磷化膜，不需要任何加热设备。

它具有工艺简单、操作方便、污染低、常温节能、溶液稳定和综合处理成本低的特点。

如加热至50-60℃处理效果更快更佳，可采用浸泡，擦洗，喷淋或超声波清洗方法。

适用范围
适用于碳钢，车辆，桥梁，金属家具，机床，家用电器，医疗器械等设备或器具涂装前的预处理。

注意事项
使用时穿戴工作服、防酸手套、防护眼镜，若不慎碰到皮肤眼睛，
立即用大量的清水冲洗。

实验17 钢铁的磷化处理一. 实验目的；1. 掌握钢铁磷化的基本原理。

2. 了解磷化处理溶液的配制方法及磷化处理的实验操作。

2.了解磷化处理的应用意义。

二.实验原理：钢铁零件在含有锰，铁，锌的磷酸溶液中，进行化学处理，其表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜的方法叫磷化处理，亦称磷酸盐处理。

磷化膜的外观，由于试件材料不同及磷化处理的条件不同可由暗灰到黑灰色。

磷化膜的主要成分由磷酸盐Me3 （PO4）2或磷酸氢盐（MeHPO4）的晶体组成。

氧化膜在通常大气条件下较稳定,与钢的氧化处理相比,其耐蚀性较高, 约高2 〜1 0倍。

磷化处理之后,进行重铬酸盐填充,浸油涂漆处理,能进一提高耐蚀性。

磷化处理有高温（90〜98C）,中温（50〜70r）和常温（15〜30C）三种处理方法。

常用的磷化方法有浸渍法和喷淋法。

不管采用哪种方法进行磷化处理，其溶液都含有三种主要成分:1. H3PO4 （游离态），以维持溶液pH值。

2. Me （H2PO4）2, Me= Mn、Zn，等3. 催化剂（即氧化剂）NO3—, ClO3—, H2O2等。

钢铁进行磷化处理时，大致有如下反应历程:锰、锌系磷酸盐膜化学反应机理在97〜99C下加热1h,在Mn（H2PO4）2溶液中发生如下的电离反应:Mn(H2PO4)2T MnHPO4 J + H3PO4在反应平衡后，溶液中存在一定数量的磷酸分子、不溶性的MnHPO4 及未电离的Mn （H2PO4）2分子。

当把Fe浸入此溶液之中，则发生以下化学反应：H3PO4 + Fe = Fe(H2PO4)2 + H2Fe(H2PO4)2 = FeHPO4 + H3PO4由于H2的析出，溶液的pH值升高，因此，Mn（H2PO4）2的电离反应会继续进行，反应向生成难溶磷酸盐的方向移动。

这些不溶性的仲磷酸锰MnHPO4 大部分沉淀在工件的表面上，少部分可能从溶液中沉淀成泥浆，大部分还是在金属表面沉积成为磷化膜层。

HC-107 常温四合一磷化液
1 适用范围
适用于各种形状、材质的钢铁件的除油、除锈、磷化处理。

可与静电喷塑、烤漆、喷粉、涂漆等涂装工艺配套。

2 主要特点
在同一槽即可完成除油、除锈、磷化、钝化全过程，工艺简单、操作方便、不
、需加热，节约能源，稳定性好，连续使用，不需经常排放，污染甚少，不含NaNO
2、NaF及Cr6+等有害物质，磷化膜致密连续、均匀，各项指标达国标，处理NaNO
3
综合成本低。

3主要技术指标
4工艺流程
从前处理开始
5 配制与维护
5.1 配制方法：本品系工作液，将槽体清洁干净后直接将本品倒入即可使用。

5.2 按期打捞槽底沉渣、液面油污或翻槽。

5.3 当处理效果明显下降时，应补充磷化剂使指标在规定范围内。

5.4 最好使处理的工件与液体作相对运动。

5.5 磷化膜彻底干燥以前，应禁止手摸、雨淋或沾水。

5.6 处理槽最好用玻璃钢、不锈钢、聚氯乙烯板等耐酸材料制作。

5.7 检测方法
总酸度(TA)：取磷化槽液10mL，加50mL蒸馏水，用酚酞为指示剂，以0.1mol/L的标准NaOH溶液滴定至溶液变粉红色时为终点，所耗用的NaOH标液的毫升数为总酸度，用“点”来表示。

5.8 槽液调整：1m3槽液，补加磷化液2kg，可提高总酸度约1点。

将磷化粉配制成浓缩液后进行补加。

6 包装储存
25kg塑料桶包装，储存于阴晾干燥处，注意防止破损泄漏；运输过程中防止雨淋、潮湿。

7注意事项
装卸时轻拿轻放，防止破损飞溅到眼睛里，配制或使用过程中应配戴防护用品（如耐酸橡胶手套，工作服），如接触皮肤或眼睛立即用水冲洗。

水 1000
2．操作步骤
把氧化锌用适量水调成糊状，在不断搅拌条件下，缓慢加入磷酸。

待磷酸将氧化锌充分溶解后，顺序加硝酸锌、酒石酸和氯化镁，再用水稀释至总体积的2/3，搅拌，溶解。

把重铬酸钾和钼酸铵分别溶解，加入上述药液中，搅拌、混合均匀，继之加入十二烷基苯磺酸钠并加水至足量，充分搅拌，混合均匀即可。

三、产品质量指标
外观透明溶液
PH值 1～2
相对密度 1.05～1.10
凝固点（℃）﹤－15
游离酸（以H
3PO
4
计，g/L）﹥ 100
四、产品使用方法与效果
将金属浸入70℃的处理液中5～15分钟，可使除油、除锈、钝化、磷化一次完成。

对于带有轻锈、轻油污的工件，可以简化工序，效果极好；对于重锈、重油脂及氧化皮也有较好的去除效果。

处理15分钟后，工件在磷化液中形成的磷化膜约为0.5g/m2左右。

钢铁的磷化摘要：本文简要介绍钢铁磷化的原理与工艺，主要根据化学实验的结果，以及对成品的检测，阐述了这一机理，论证了磷化对钢铁表面的改性作用，得出了磷化对钢铁性能改进的重要性。

关键词：原理 工艺 除锈 磷化膜引言 ：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1869年获得的专利(B.P.No.3119)。

从此，磷化处理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。

磷化广泛应用于防蚀技术，金属冷变形加工工业。

二战前后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。

一、 磷化原理工件（钢铁或铝、锌件）进入磷化液（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化膜的过程，称为磷化。

也就是说，磷化处理是在锰、铁、锌的磷酸二氢盐与磷酸组成的溶液中进行的。

金属的磷酸二氢盐可用通式242)(PO H M 表示。

在磷化过程中发生如下反应：434242)(PO H MHPOPO H M +↓→432434)(3PO H PO M MHPO+→或者以离子反应方程式表示：+-++↓+↓→+H PO M MHPOPO H M5)(342434422当金属与溶液接触时，在金属/溶液界面液层中+2M 离子浓度增高或+H 离子浓度降低,都将促使以上反应在一定温度下向生成难溶磷酸盐的方向移动。

由于铁在磷酸里溶解，氢离子被中和同时放出氢气：↑+=+++222H FeHFe反应生成的不溶于水的磷酸盐在金属表面沉积称为磷酸盐保护膜，因为它们就是在反应处生成的，所以与基体表面结合得很牢固。

从电化学的观点来看，磷化膜的形成可认为是微电池作用的结果。

钢铁件的氧化和磷化( 摘自中级电镀工工艺学)一. 钢铁件的氧化 1.. 碱性发蓝工艺钢铁件碱性氧化法,生成的氧化膜质量比较稳定，且槽液较易维护。

但槽液的操作温度较高(一般是130℃以上)，需加热，在经济上和劳动强度上均较高。

于是，低温氧化法就应运而生了。

低温氧化法可获得深黑色的氧化膜层，膜层外表美观，防蚀性能较好。

但当溶液中的硝酸含量不足时，氧化过程缓慢。

过剩的磷酸，会产生灰色的磷酸盐挂灰。

另外，槽液不稳定，且难维护。

3. 无碱氧化法：它是一种不含碱组分的氧化方法，实质上是一种氧化与磷化相结合的处理方法。

可获得致密、深黑(深灰或红黑)色的无光泽或稍亮的氧化膜层。

该膜层由碳酸钡和铁的磷化物组成，它的耐蚀性优于碱性配制溶液时，硝酸钡和酸式磷酸盐要在不断搅拌下单独用热水溶解。

由于二氧化锰仅微溶于水，会使槽液变浑，因此应将二氧化锰装于棉袋内置于槽底。

在氧化过程初期，会产生大量氢气泡。

当气泡停止析出时，说明金属零件上的氧化－磷化膜的形成过程巳经结束，即可出槽。

出槽后，用冷水清洗，热水冲洗，肥皂液中浸泡几分钟，干燥浸油，最后封存待用。

无碱氧化后也可作涂漆处理。

1.3. 钢铁件的黑色磷化法：对形状复杂的铸件表面常有气孔、砂眼等疵病。

若用碱性氧化法，则气孔、砂眼内易残留碱物。

若用普通磷化法，又会影响零件精度。

另外在光学仪器中，为减少仪器内壁漫反射的影响，零件表面应呈黑色。

于是开发了黑色磷化工艺。

黑色磷化膜结晶细致，色泽均匀，外观呈黑灰色，厚度约2～4μm ，耐磨性和耐蚀性比氧化膜有显著提高。

磷化前，需在5～10 g / L 的硫化钠溶液中，于室温下处理5～20 s 。

黑色磷化膜溶液成分及工作条件如下：4. 钢铁件的“四合一”磷化法：除油、除锈、磷化、钝化四个主要的磷化工序，综合在一个槽中完成的磷化法称为“四合一”磷化法。

它可简化工序，减少设备和作业面积，缩短工时，提高劳动生产率，降低产品成本，便于实行机械化、自动化生产。

四合一磷化液铁腐蚀变色原因以四合一磷化液铁腐蚀变色原因为标题，写一篇文章如下：四合一磷化液是一种常用的表面处理液，可以为金属表面提供保护膜，防止金属腐蚀。

然而，有时候我们会发现，在使用四合一磷化液处理铁制品时，会出现铁腐蚀变色的情况。

那么，为什么会出现这种情况呢？我们需要了解一下四合一磷化液的成分。

四合一磷化液主要由磷酸盐、硝酸盐、氟化物和氯化物组成。

这些成分能够与金属表面发生化学反应，生成一层有机磷化膜，起到抗腐蚀的作用。

然而，在某些情况下，四合一磷化液可能会引起铁腐蚀变色。

这主要是由于以下几个原因：1. 温度过高：在使用四合一磷化液处理铁制品时，温度过高会加速铁与磷化液中成分的反应速度，导致腐蚀加剧。

特别是在酸性条件下，温度过高会引起铁腐蚀变色的问题。

2. pH值不合适：四合一磷化液中的磷酸盐、硝酸盐和氟化物等成分对铁的腐蚀速度有一定影响。

当pH值过高或过低时，会导致反应速率的改变，从而引起铁腐蚀变色。

3. 使用不当：四合一磷化液的使用方法也会影响到铁腐蚀变色的问题。

如果处理时间过长或者涂膜不均匀，都可能导致铁腐蚀变色。

4. 其他因素：除了上述原因外，还有一些其他因素也可能会影响到铁腐蚀变色。

例如，四合一磷化液的配方和质量、金属表面的处理方式等。

为了避免铁腐蚀变色的问题，我们可以采取一些措施：1. 控制温度：在使用四合一磷化液处理铁制品时，应控制好处理温度，避免温度过高引起的腐蚀加剧。

2. 调整pH值：合理调整四合一磷化液的pH值，使其处于最佳的腐蚀抑制状态。

3. 注意使用方法：正确使用四合一磷化液，控制好处理时间和涂膜均匀度，避免处理不当导致的腐蚀变色问题。

4. 选择合适的磷化液：根据具体情况选择合适的四合一磷化液配方和质量，以获得最好的防腐蚀效果。

四合一磷化液铁腐蚀变色的原因可能包括温度过高、pH值不合适、使用不当以及其他因素的影响。

为了避免这些问题，我们可以采取相应的措施，确保金属表面处理效果的质量和稳定性。

四合一磷化液操作工艺一、准备工作1.环境准备：操作过程中要保持通风良好的工作环境，以防止有害气体的积聚。

2.个人防护：操作人员需要戴上防护手套、口罩、护目镜和防护服，确保安全。

3.设备检查：检查磷化槽及相关设备是否完好，如有异常需要及时修复或更换。

4.材料准备：准备好磷化液、材料篮、磷化剂等相关材料，并确保其质量和稳定性。

二、处理工艺1.金属预处理：将待处理的金属表面进行打磨、清洗等预处理工作，确保金属表面干净。

2.磷化液配制：按照磷化液使用说明书中的比例将磷化液与水混合，注意顺序和比例的准确性。

3.槽液调整：将配制好的磷化液倒入磷化槽中，同时根据磷化槽中的金属种类和要求调整液面的PH值和温度。

4.处理金属：将预处理好的金属装入材料篮中，然后放入磷化槽中浸泡一定的时间，时间可根据金属和工艺进行调整。

5.洗涤处理：将金属从磷化槽中取出后，进行水洗，去除残留的磷化液，以免影响后续的处理效果。

6.除油处理：如果需要对金属进行除油处理，可使用烷基苯磺酸和去离子水进行浸泡，再进行水洗。

7.烘干处理：对处理完的金属进行烘干，可使用热风烤箱或其他烘干设备进行处理。

8.检查质量：将处理完的金属进行质量检查，检测表面的磷化膜是否均匀，附着力是否符合要求。

三、注意事项1.操作工艺需要按照磷化液使用说明书中的要求进行，不可随意更改。

2.在操作过程中要严格控制液面的温度和PH值，以保证磷化效果的稳定性。

3.操作人员需要注意个人防护，避免磷化液溅入皮肤或眼睛中。

4.磷化槽和相关设备需要定期进行清洗和维护，以保持其良好的工作状态。

5.金属表面预处理工作需认真进行，确保金属表面的清洁度和平整度。

6.在操作过程中，注意磷化液的用量，不可过多或过少，以免影响处理效果。

7.根据金属种类和处理要求，调整处理时间和温度，确保磷化效果的一致性。

8.处理完的金属需进行质量检查，确保其达到要求的防腐蚀性和附着力。

总结：四合一磷化液是一种常用的金属表面处理液，在实际操作过程中，需要按照相关操作工艺要求进行操作，注意液面温度和PH值的控制，同时注意个人防护和设备维护，以提高处理效果和工作安全性。

LB-603四合一磷化液工艺处理流程
雷邦磷化液工程部编辑
LB-603四合一磷化液（磷化剂）也叫四合一清洗剂，涂装前先要对金属作除油、除锈、磷化、钝化处理，以改善涂装质量，提高涂层的耐蚀性和附着力。

钢铁件涂装前处理的磷化处理采用中高温（50~90℃），工序多，消耗大，工作环境恶劣。

我们研制了一种无毒、常温下应用的多功能钢铁表面处理液，可使钢铁表面涂漆前的除油、除锈、磷化、钝化处理一步完成。

也适用于大型设备表面擦拭除油、磷化。

使用方法:
1、擦拭法：用抹布沾点LB-603四合一磷化液原液对金属进行擦拭，把锈和油抹干净后用干抹布再抹一遍，晾干后就可以涂装。

2、浸泡法：工件浸泡在LB-603四合一磷化液中，直到锈和油除干净为止。

后面不需要用清水冲洗。

包装规格:四合一磷化液30kg/桶。

四合一磷化液配方
四合一磷化液是一种常用的表面处理液，可以用于金属表面的磷化处理。

它由多种不同成分组成，具有多种功能。

下面将详细介绍四合一磷化液的配方和其功能。

四合一磷化液的配方主要包括酸性成分、螯合剂、阻垢剂和促进剂。

其中，酸性成分通常是酸性盐酸，它的作用是提供酸性环境，加速金属表面的腐蚀反应。

螯合剂是一种有机物，可以与金属离子形成配位键，保护金属表面不被进一步腐蚀。

阻垢剂的作用是减少金属表面的氧化反应，防止金属表面生成氧化物。

促进剂是一种助剂，可以提高磷化液的反应速度和均匀性。

四合一磷化液的功能主要有四个方面：防腐蚀、增强附着力、改善润湿性和提高耐磨性。

四合一磷化液的酸性成分和螯合剂可以形成一层保护膜，有效防止金属表面的腐蚀。

这一保护膜可以降低金属的氧化速度，延长金属的使用寿命。

四合一磷化液可以增强涂层的附着力。

金属表面经过磷化处理后，形成的磷化层可以与涂层更好地结合，提高涂层的附着力，减少涂层剥落的可能性。

磷化液可以改善润湿性。

经过磷化处理的金属表面具有更好的润湿性，涂层可以更均匀地附着在金属表面上，提高涂层的质量和均匀
性。

四合一磷化液还可以提高金属的耐磨性。

经过磷化处理的金属表面形成的磷化层具有一定的硬度和耐磨性，可以减少金属表面的磨损和划痕，延长金属的使用寿命。

四合一磷化液是一种常用的金属表面处理液，它由酸性成分、螯合剂、阻垢剂和促进剂组成，具有防腐蚀、增强附着力、改善润湿性和提高耐磨性等功能。

使用四合一磷化液可以有效保护金属表面，提高金属制品的质量和使用寿命。

第5卷第1期2003年3月 辽宁师专学报Journal of Liaoning T eachers College V ol15N o11Mar12003【实验技术研究】关于钢铁氧化处理和磷化处理的实验研究及应用张玉梅(辽宁工程技术大学职业技术学院,阜新　123000) 摘　要:根据金属腐蚀的机理,文章主要介绍了钢铁氧化处理和磷化处理的实验技术及应用.实验结果表明:钢铁表面经氧化处理后所得氧化膜色泽美观、厚度薄、组织致密;经磷化处理后所得磷化膜其耐水、耐温、耐磨、防锈、防腐蚀等性能良好.关键词:金属腐蚀;氧化处理;磷化处理;氧化膜;磷化膜中图分类号:O611162 文献标识码:A 文章编号:1008-5688(2003)01-0103-03金属腐蚀给国民经济带来的损失是非常惊人的.据统计,全世界每年因腐蚀而报废的钢铁占年产量的30%,我国每年生产的钢铁有20%用于替换那些因腐蚀而丧失用途的产品.在我门周围的废物堆、废汽车厂里都可以见到这种腐蚀的后果.因此,如何提高金属的抗蚀能力,有效地控制金属腐蚀所造成的损失,是摆在我们面前的重大课题.1　金属腐蚀的机理 金属和周围的气体或液体等介质接触时,由于发生化学或电化学作用而引起的破坏叫做金属的腐蚀.按照金属腐蚀的机理可将其分为化学腐蚀与电化学腐蚀.结合常见的钢铁腐蚀,简单阐明反应机理.111　化学腐蚀 金属与干燥的气体(如O2、S O2、H2S、Cl2等)接触,发生化学作用而引起的腐蚀叫化学腐蚀.这种腐蚀的特点是只发生在金属的表面,使金属表面形成一层化合物.如钢铁在高温时容易被氧化,生成一层氧化皮,它由FeO、Fe2O3、Fe3O4所组成,主要反应过程为:2Fe+O22FeO;4FeO+O22Fe2O3;FeO+Fe2O3Fe3O41由于铁的各种氧化物组成的铁锈很疏松,没有保护金属使其不再继续被氧化的能力,也不具有金属原有的高强度和高韧性等优良性能,在金属的锻造及热处理时常见到这种腐蚀.112　电化学腐蚀 当不纯的金属和电解质溶液相接触形成原电池而引起的腐蚀叫做电化学腐蚀.其腐蚀过程分两种.11211　析氢腐蚀当钢铁暴露在潮湿的大气中,由于表面吸附作用,会在钢铁表面形成一层极薄的、为C O2或S O2等气体所饱和的水膜,这种水膜显酸性.这样钢铁中的铁、杂质(C、S i、Mn等)同水膜电解质溶液就形成了原电池.电化学反应如下:负极 (铁) Fe-2e Fe2+;Fe2++2H2O Fe(OH)2+2H+;正极 (杂质) 2H++2e H2↑;总反应方程式　Fe+2H2O Fe(OH)2+H2↑.Fe(OH)2进一步被O2氧化　4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3.在腐蚀过程中因有H2放出,故叫析氢腐蚀.11212　吸氧腐蚀 一般情况下,水膜中溶解有O2,这时的电化学腐蚀的反应过程是:负极 (铁)　Fe-2e Fe2+;正极　(杂质)　O2+2H2O+4e4OH-;总反应方程式　2Fe+O2+2H2O2Fe(OH)2;进一步发生反应4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3.在腐蚀过程中,因水膜中的O2参加反应,故叫做吸氧腐蚀.由于O2的氧化能力比H+强,故金属的电化学腐蚀一般是以吸氧腐蚀为主.析氢腐蚀和吸氧腐蚀最后得到的产物都是Fe(OH)3.Fe(OH)3及其脱水产物Fe2O3・xH2O等是红褐色铁锈的主要成分,由于它是疏松可导电物质,故铁锈产生之后又会形成更多新的微电池,加速了铁的腐蚀.一般情况下,这两种腐蚀往往同时发生,但电化学腐蚀在常温下比化学腐蚀要普遍得多,腐蚀的速度也快得多.2　用化学处理法提高钢铁的抗蚀能力 了解金属腐蚀的种类和原因,就要采取相应防腐蚀的措施.既然金属的腐蚀是金属与周围介质发生化学反应的结果,因此防止腐蚀的方法要从金属和介质两方面来考虑.一方面改变金属性质,合金化的金属基体电极电位提高了,使其不易失去电子,变成“惰性金属”;另一方面隔离介质,使金属与周围介质隔绝起来.例如在金属表面涂上油漆、塑料、沥青等非金属材料;还有用热镀、喷镀、电镀等方法在金属表面镀一层耐腐蚀的金属.但有些物品如枪支武器、精密仪器等既不能涂漆,也不宜用金属镀层,通常采用化学处理法使金属表面生成一层比较稳定的化合物薄膜,保护内部金属免于继续腐收稿日期:2002—12—10作者简介:张玉梅(1961-),女,辽宁义县人,高级实验师,主要从事化学教学研究,发表论文5篇.104辽宁师专学报2003年第1期蚀,从而提高金属的抗蚀能力.常用的化学处理方法有氧化处理(俗称发蓝处理)和磷化处理两种.211　氧化处理实验21111　实验原理氧化处理就是把钢铁工件放入一定组成的化学试剂中(主要成分NaOH、NaNO3、NaNO2)处理,使工件表面生成一层均匀致密的氧化膜过程.因为氧化膜具有深黑蓝色,所以又称发蓝处理.在一定的温度下,NaOH、NaNO2、NaNO3与金属铁作用,生成亚铁酸钠(Na2FeO2)和铁酸钠(Na2Fe2O4),再由Na2FeO2与Na2Fe2O4相互作用生成磁性氧化铁(Fe3O4),即氧化膜.其主要化学反应如下:3Fe+NaNO2+5NaOH3Na2FeO2+H2O+NH3↑;8Fe+3NaNO3+5NaOH+2H2O4Na2Fe2O4+3NH3↑Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2O Fe3O4+4NaOH21112　主要药品 除油液:每升溶液中含NaOH60g,Na2C O340g,Na2S iO330g.除锈液:每升溶液中含HCl20%,乌洛托品(CH2)6N45%,水75%.氧化处理液:每升溶液中含NaOH600g,NaNO2180g,NaNO350g.21113　实验方法 除油:将小螺丝5只擦光,放入20ml除油液中,加热煮沸5min,取出后冲洗干净.除锈:将除油后的小螺丝放入20ml除锈液中,加热至60～80℃,5min后取出洗净.氧化处理:将小螺丝放入30ml氧化处理液中,加热者沸10min后取出冲洗.浸油:经氧化处理后的小螺丝表面呈现一层蓝黑色的氧化膜,但仍有微孔,将它置于热机油(60℃)中浸泡3min,取出吸干后,其表面呈现一层致密的蓝黑色的氧化膜.鉴定:将处理过的小螺丝2只浸入3%CuS O4溶液中,1min后取出吸干,观察并比较,结果是氧化膜色泽无变化,无单质铜析出.21114　结果与讨论 紧密的Fe3O4薄膜,能牢固地与金属表面结合.它对于干燥的气体抵抗力强,但在水中或大气中抵抗力较差.氧化处理工艺在我国已有很长的历史,广泛应用在机器零件、精密仪器和军械制造工业等.212　磷化处理实验21211实验原理钢铁磷化是用特定组成的磷化液[主要成分(锌系):H3PO4、Zn(NO3)2、ZnO]浸泡、喷泡、喷淋或涂抹在钢铁工件上,通过磷酸盐和钢铁相互作用,使得钢铁表面获得一层灰黑色不溶于水的复合磷酸盐薄膜保护层———磷化膜.磷化过程中金属表面发生一系列化学变化,其主要化学反应是:Fe+2H3PO4Fe(H2PO4)2+H2↑;Fe+Fe(H2PO4)22FeHPO4+H2↑Fe+2FeHPO4Fe3(PO4)2+H2↑;(氧化皮)FeO+2H3PO4Fe(H2PO4)2+H2O↑ZnO+2H3PO4Zn(H2PO4)2+H2O.随着磷酸铁盐和磷酸氢铁盐浓度的不断增加,当它们达到饱和后,即开始沉积在金属表面上,磷化层逐步增厚,且含Zn2+逐渐增多,直到生成了不溶于水的复合磷酸盐(磷酸铁锌)的膜,就是磷化膜. Fe(H2PO4)2+2Zn(H2PO4)2+H2O Zn2Fe(PO4)2・4H2O+4H3PO421212　磷化液的配制原则 磷化液应包括乳化性能优异的各种表面活性剂及洗涤剂等组成的去油剂;对金属锈蚀产物有较强溶解作用的酸液,包括有机酸在内组成的除锈剂;对金属表面垢质有较好分解作用和溶化性能的无机、有机酸和盐类所组成的去垢剂;为确保磷化液在使用中不腐蚀基体金属,加有相应的高效缓蚀剂;为增加对金属表面的保护作用,加入能和金属基体生成钝化膜层的钝化剂;以及在去锈、脱脂、去垢等作用后,能使金属表面生成很强防腐蚀性能的磷化剂等部分.21213　磷化液的配制方法 主要药品H3PO4、ZnO、浓H NO3、(CH2)6N4、Zn(NO3)2、Cu2(OH)2C O3.实验所用试剂均为分析纯,溶液用蒸馏水配制.(1)准确称取ZnO27g、Cu2(OH)2C O33g(先磨碎),放入同一大烧杯中.加蒸馏水200ml搅拌均匀后,再加入25ml的浓H NO3、45mlH3PO4、均匀搅拌至全部溶解,即得溶液(I).(2)准确称取(CH2)6N44g、,加蒸馏水100ml搅拌,使全部溶解,即得溶液(Ⅱ).(3)准确称取Zn(NO3)240g之后,加蒸馏水100ml搅拌,使全部溶解,即得溶解(Ⅲ).(4)将(Ⅱ)、(Ⅲ)两种溶液混合在一起,立即加入到(Ⅰ)溶液中,同时搅拌均匀.最后将混合溶液倒入1000ml的容量瓶中,加蒸馏水至刻度摇匀,即得到浅蓝色磷化液.21214　磷化实验及应用 该磷化液在实际生产中得到应用,并收到良好的实验效果.煤矿井下使用的采掘电气设备,在检修过程中所有的电器防爆面都要进行磷化处理.由于整台防爆电器设备无法采用浸泡的方法进行磷化,因而在实际检修过程中采用化石粉和磷化液混合在一起,搅拌均匀呈浆状,涂抹在防爆面上,涂抹厚度在2～3mm,常温下放置3h左右,然后除去涂层(不得用金属工具,以防划伤防爆面.并用棉布擦净.再涂上30#机械油即得到灰黑色的密质的磷化膜.张玉梅关于钢铁氧化处理和磷化处理的实验研究及应用105 21215　结果与讨论 经实际检测,未经磷化处理的电气设备防爆面在井下使用2个月后防爆面腐蚀深度(呈现麻点状)达013mm.这样会造成电气设备的失爆,不符合安全规程要求.而经过磷化处理后的电器防爆面,在井下使用6个月后,检查防爆面局部腐蚀深度最大为0105mm,仍具有良好的防爆性能.而井下电气设备使用周期一般不超过5个月即升井检修.由此看出,采用上述磷化液对钢铁表面进行磷化处理所得磷化膜,在大气中有良好的耐腐蚀性,对钢铁基体有较强的保护作用,能延长金属机器的使用周期.随着金属表面磷化处理技术的发展,磷化处理技术广泛应用于电镀、油漆或工件的加工前处理和封存处理,涉及各行各业的金属件热处理、除锈、除油、除垢处理等黑色金属及其合金上,如洗衣机、仪表、造船、机车等许多行业,而且还广泛应用到铝、锌、铜、镍、铬等各种材料和合金上的表面处理.本文所采用的钢铁氧化处理和磷化处理技术,是以金属腐蚀理论为依据、以实验为基础,并在实践教学和实际生产中得应用.参考文献:[1]陈嘉甫,谭光熏.磷酸盐的生产与应用[M].成都:成都科技大学出版社,1989.[2]王致勇.无机化学原理[M].北京:清华大学出版社,1983.(责任编辑　王心满,于　海)(上接32页)中的迷航现象.此导航页面设计结构简单明了、色彩淡雅,极利于学习者操作.213　菜单式导航块在课堂教学的每一章,页面设计中的左侧均设为菜单形式,学生可点击任一章进行学习.在每一章页面设计中的左侧也设为菜单形式,可点击进入本章的任何一节学习.这两个菜单导航的设计,确保学生在任何章、任何节中都能通过点击菜单栏转入所需要学习的章节,减少了不必要的反复切换操作,避免了迷航现象,提高了学习者的学习效率.3　《单片微机原理及应用》网络课程的导航界面设计 交互性是网络课程的一大特色.在交互界面设计时,采用以下几种形式:菜单、按钮、窗口、图标等等.由于它们直观、操作简单,是学习者与电脑进行信息交流的重要界面形式.交互界面设计中遵循的基本原则是简单性、可靠性、一致性、趣味性和反馈性.使《单片微机原理及应用》网络课程操作简单、容错性强、生动、形象、直观,学习者在学习过程中能集中精力学习内容.4　《单片微机原理及应用》网络课程的页面设计 网络课程是由一页一页的网页按照一定的顺序和结构组织起来的.页面既是网络课程的组成部分,也是《单片微机原理及应用》所有教学内容的展现形式.也就是说网页设计是构建整个网络课程的灵魂.411　页面的布局在《单片微机原理及应用》网络课程的页面设计中共有两大类页面设计.一类是“T”型结构设计如课程说明页面设计、章的页面设计、节的页面设计和自我测试页面设计.它们页面顶部为《单片微机原理及应用》网络课程的标题,其下部为主导航栏,下部左侧为主导航区,右侧为章、节、课程说明的具体内容.另一类是“三”型页面设计如学习导航页面设计和难点解答页面设计.412　页面文字页面文字本着尽最大可能突出主题的原则组织的.文字的字体不超过三种字体,字号的选择不宜过大,否则会使页面显得非常杂乱和拥挤,令学习者眼花缭乱,无从下手.字号的选择也不宜过小,这样会使学习者容易疲劳.413　页面颜色页面的色彩是页面设计中一项重要内容,它贯穿于整个页面设计的过程中.恰当使用不仅可以增加网络课程的艺术欣赏性,而且可以吸引学习者注意力,促进对屏幕上各部分的识别、突出差异.但如果使用不当,则会分散人的注意力,使视觉容易疲劳.在选择时应考虑课程内容表现的需要、课程的总体风格、教学对象的色彩心理特点以及色彩本身所表达的含义等等因素.总的来说,网络课程的页面色彩搭配要和谐、自然,给人以美感,请注意颜色数量的多少,避免色彩过多过杂,尽量作到风格统一.色彩的选择尽量鲜明、独特、与所设计的内容相协调一致.例如:整个网络课程所有页面都是以蓝色为基调,给学习者柔和、宁静的氛围.414　页面图形用图形说明、解释问题具有形象、直观、生动的特点,本网络课程的图形图像采用Photoshop610工具进行处理.415　页面趣味性为了增加学习者的学习兴趣,减少学习过程中的枯燥性,本网络课程,如实际应用部分采用了动画形式来展现教学内容,效果较好.5　结论 网络教育是本世纪教育方法的又一类型,是继续教育、终身教育发展的必然趋势,它解决了传统教育的时间、空间的限制,更大限度的调动了学习者的学习兴趣,突出了“以学生为主体”的建构主义教育思想,在这种背景下网络课程的设计将是今后网络教育的重要内容,具有广阔发展前景.(责任编辑　唐国民,于　海)。

四合一磷化剂四合一磷化剂是一种广泛应用于金属表面处理的化学制剂，它能够在金属表面形成一层保护性的磷化膜，提高金属的耐腐蚀性能和机械性能。

本文将从四合一磷化剂的成分、作用原理、应用领域以及使用注意事项等方面进行介绍。

一、四合一磷化剂的成分四合一磷化剂是由多种化学物质组成的复合制剂，主要包括磷酸盐、腐蚀抑制剂、表面活性剂和缓蚀剂等。

其中，磷酸盐是形成磷化膜的主要成分，腐蚀抑制剂可以抑制金属在磷化过程中的腐蚀反应，表面活性剂能够使磷化剂更好地附着于金属表面，缓蚀剂则可以提高磷化过程的稳定性。

四合一磷化剂通过与金属表面发生化学反应，形成一层致密的磷化膜。

这层磷化膜能够有效隔离金属与外界环境的接触，防止金属发生腐蚀反应。

同时，磷化膜具有一定的机械强度，可以提高金属的抗磨损性能和耐久性。

此外，四合一磷化剂还可以改善金属表面的润滑性，减小摩擦系数，提高金属件的工作效率。

三、四合一磷化剂的应用领域四合一磷化剂广泛应用于汽车制造、航空航天、机械制造等领域。

在汽车制造中，它常用于发动机零部件、传动系统和底盘等金属件的表面处理，以提高它们的耐磨性和耐腐蚀性。

在航空航天领域，四合一磷化剂被用于飞机发动机、航空零部件和航天器结构件的防腐蚀处理，以保证它们在恶劣环境下的安全可靠性。

在机械制造领域，四合一磷化剂可用于各类机械设备、工具和仪器仪表等的表面处理，提高其使用寿命和性能。

四、四合一磷化剂的使用注意事项1. 在使用四合一磷化剂之前，应先将金属表面进行彻底清洗，以去除油污、氧化物和其他杂质，以保证磷化膜的质量。

2. 使用四合一磷化剂时，应按照产品说明书中的操作要求进行操作，避免使用过量或不足。

3. 在磷化过程中，应注意保持适宜的温度和时间，以确保磷化膜的形成和质量。

4. 磷化后的金属件应及时进行清洗和干燥，以防止磷化膜表面的杂质对金属件产生不良影响。

5. 使用四合一磷化剂时应注意安全防护，避免直接接触皮肤和吸入其蒸气，防止对健康产生不良影响。