磷化作用及用途

钢铁的磷化处理-概述1、钢铁磷化概念在含有锌、铁、锰的磷酸盐溶液中，由于金属和溶液的界面上发生化学反应，生成难溶于水的磷酸盐，使钢铁表面形成一层附着良好的保护膜，这种方法称为钢铁磷化。

磷化膜具有微孔结构，在通常大气条件下比较稳定，具有一定的防锈能力，作用漆膜的底层，可以显著地提高涂层的附着力和耐蚀性能。

磷化膜还具有良好的润滑性能，对熔融金属无附着力，并有较高的电绝缘性能，磷化处理对钢制品的抗拉强度、伸长率、弹性、磁化等均无影响，仅疲劳强度略有下降。

磷化膜形成过程中相应地伴随铁的溶解，因而磷化后钢制品的尺寸变化甚微，由于磷化具有这些良好的特性，在工业生产中被广泛地采用。

2、磷化膜的分类①假转化膜是靠磷化液中本身含有的阳离子来成膜的，其膜是结晶型的，如RYY-8838#、RYY-6602#等。

②转化膜是靠铁基体有限的腐蚀产生的铁离子来成膜的，加入碱金属离子不参与成膜，其膜为无定型的，如RYY-5501#。

3、磷化膜的组成和性质①组成分类：②性质A、提高钢铁表面和耐蚀性，吸附性，耐磨性；B、磷化膜的化学稳定性差单独使用必须经后处理；C、磷化后其基体金属的硬度，磁性等均保持不变，但对于高强度钢（强度≥1000N/mm2）磷化后必须进行除氢处理（130-200℃下处理1-4小时）。

D、不粘附熔融金属（Sn、Al、Zn）E、电绝缘性厚10微米，电阻约为5×109ΩF、脆性③磷酸铁与磷酸锌系比较系列优点缺点反应类型磷酸铁系单液使用，用量小，沉淀少,操作简单膜薄，防锈期短，使用寿命短沉积型磷酸锌系防锈期长，皮膜均匀细腻，使用寿命长需加B剂，表调过程，有沉淀置换型④、磷化膜的用途；A、作防护装饰涂底层；B、作防腐蚀涂油底层；C、作冷加工润滑用磷化膜；D、减磨润滑用磷化膜；E、电绝缘用。

⑤、磷化处理分类：磷化处理有许多分类方法，工业生产上较通用的有如下几种：1）按磷化液组成，以阳离子为主可分为：锌系、铁系和锰系三大类：2）按处理温度可分为①高温磷化(90-98℃)；②中温磷化(50-70℃)；③低温磷化(20-35℃)。

磷的主要用途范文磷是一种非常重要的化学元素，其主要用途涉及多个领域，包括农业、化工、医药等。

下面将详细介绍磷的主要用途。

1.农业应用：磷是植物生长过程中必需的元素之一，对于植物的生长和发育起着重要的作用。

磷肥是农业生产中使用最广泛的肥料之一，可以提高农作物的产量和质量。

将磷肥施于土壤中，可以为植物提供合适的生长环境，促进植物根系发育、增强植物的抗病能力和抗旱能力，从而提高农作物的产量和品质。

2.化学应用：磷在化学工业中有着广泛的应用。

磷是制备化学品和合成物的重要原料，如磷酸、磷酸盐、磷酸肥料、磷酸铵等。

磷酸是生产合成纤维、食品添加剂、制药等行业的重要原料，磷酸盐被广泛应用于磷酸盐肥料、洗涤剂、水处理剂等。

磷酸铵是一种常见的磷肥料，可以提供植物所需的磷元素。

3.医药应用：磷在医药领域中有着重要的应用。

磷酸二氢钠是一种常用的缓冲剂，在制备药物的过程中起着调节pH值的作用。

磷酸二氢钠还可以用于制造盐酸性药物的肠溶包衣，以避免药物在胃酸环境中的分解。

此外，磷酸钙是一种重要的骨蛋白质修复材料，常用于骨折后的修复和骨科手术中。

4.电子工业应用：磷在电子工业中有着重要的应用。

一种叫做磷化铟的物质是LED显示器件的重要组成部分，它可以发出蓝、绿光线。

磷也被用于电子封装材料和涂层材料中，以提供隔热、导电、抗腐蚀等功能。

5.生活用品应用：磷在生活用品中有着多种应用。

磷酸三钠是洗衣粉和洗涤剂中常见的成分之一，具有良好的去污性能，可以去除衣物上的油脂和污渍。

此外，一些牙膏和口腔护理产品中也含有磷酸钠，用于防止牙菌斑的形成和保持口腔清洁。

综上所述，磷在农业、化工、医药、电子工业和日常生活中都有着广泛的应用。

通过对磷的合理应用和利用，我们可以提高农作物的产量和质量，促进化学工业的发展，支持医药行业的进步，实现电子产业的创新发展，并提升生活品质。

金属磷化处理在各类制造业中对钢、镀锌钢、锌和铝等金属作磷化处理是表面处理中的重要步骤。

在油漆前的金属表面预处理中作磷化处理的目的是为了增强材料的抗腐蚀能力、帮助冷成形、改善部件在滑动接触时的摩擦性能。

本文将用实例来加以说明。

磷酸锌是一种在金属基材上生成的晶型转化膜,这种膜是利用了那些先让溶于酸的金属离子起反应然後经水稀释而成的磷化液来处理生成的。

传统的电镀法是利用电流在金属上生成镀膜,磷化则是让金属与磷化液接触发生酸蚀反应而生成磷化膜的。

硝酸和磷酸是常用的用于溶解金属的无机矿物酸。

依照工艺要求可以在磷化液中添加锌、镍和锰等金属离子。

为了得到特殊的效果,也可加一些其它金属离子,磷化液中加镍能提高材料的抗腐力 加快磷化反应。

近年来所发展的无镍工艺的效果已经也可在各方面与含镍工艺相竞争。

在磷化液中加入促进剂可以提高磷化反应速度、消除氢气的影响和控制磷化渣的生成。

促进剂可以是单一的物质、也可以为取得最佳效果而将几种物质混合一起使用。

可以选用的促进剂有亚硝酸盐/硝酸盐、氯酸盐、溴酸盐、过氧化物和一些有机物(如:硝基苯磺酸钠)。

在对热浸镀锌板或铝板作磷化处理时还常添加游离或络合的氟化物。

图1是使用不同的磷化工艺所生成的各种磷酸盐晶体。

一,磷化反应机理:1. 酸蚀反应金属表面与磷化液发生的第一个反应是将某些金属从表面溶解下来的酸蚀反应。

不同的磷化液对钢的酸蚀速度约1-3 g/m2;作厚膜磷化时,酸蚀反应速度还要求高许多。

酸蚀反应对形成涂膜是非常重要的,因为它既可净化金属表面、又能提高漆膜的附著力。

在酸蚀反应发生时,由于金属表面的溶解,所以紧靠表面的磷化液中的游离酸被消耗,金属离子进入磷化液,所溶入的金属离子类型与所处理的基材有关。

在磷化液中添加氧化促进剂可减少酸蚀反应时所生成的氢气:钢表面: Fe + 2H+1 + 2Ox →Fe+2 + 2HOx镀锌钢表面: Zn + 2H+1 + 2Ox →Zn+2 + 2HOx铝表面: Al + 3H+1 + 3Ox →Al+3 + 3HOx2. 磷化反应:在磷化液中所发生的第二个反应是磷化。

浅析金属常温磷化及其发展趋势摘要：磷化技术是当前采用较多的金属表面处理技术，在涂装工业中，由于锌盐磷化能够显著增加复合涂层的耐久性和使用寿命而被广泛应用。

但是一般的磷化温度都比较高，开发常温节能、无毒低污染的磷化工艺己成为当今磷化工艺的主要研究方向。

关键词：金属常温磷化；优点；影响因素；发展趋势随着现代工业对能源的需求量日益增加、能源危机的出现，节能受到了人们的高度重视。

而常温磷化不仅易于控制，能改善工作环境，而且结晶细，节省能源，因此常温磷化工艺备受关注。

尤其近几年来，国外大型表面处理商纷纷涌入中国市场，而国内常温磷化产品比较单一。

因此对我们来讲，常温磷化不仅是一个趋势，而且我们还将面临着很大的挑战。

随着磷化技术的发展，常温锌系磷化将成为应用非常广泛的一种磷化工艺，特别是在家用电器行业，低温常温锌系磷化完全占有统治地位，甚至在汽车行业低温常温磷化也占有一定的比重。

1 磷化技术的发展英国人Charles Ross于19世纪60年代发现磷化技术，其将烧红的钢铁放入磷酸中，从而在钢表面形成磷化膜，起到防锈效果。

1906年Coslett ThomasWatts申请了第一份磷化专利GB190608667 A，其发明了一种磷化浴，该磷化浴由1份铁屑、4份磷酸和160份水组成，是世界上最早的可实用的磷化工艺。

美国申请US1873363 A于1929年最早提出，在磷化液中加入铜可使磷化反应加速，具有重要意义。

随后，美国专利US1911726 A公开了在酸性磷酸盐溶液中加入硝酸盐、亚硝酸盐、亚硫酸盐、硝酸、钨酸钠、氯酸盐、溴酸盐、碘酸盐等氧化剂可加速金属的磷化。

之后的几十年间，磷化技术少有突破性进展，之前的磷化技术稳步发展。

20世纪70年代以来，随着工业生产对金属的依赖，磷化工艺发展迅速，越来越受到人们的重视。

2 常温磷化的优点2.1降低能耗，节省能源。

根据资料显示，磷化温度从70℃降到50℃一般可节能50%以上，从55℃降到30℃则可节能30%以上，而常温磷化处理则根本不需要热源。

磷化处理材料总结1磷化定义磷化工艺过程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。

磷化目的：1)给基体金属提供保护，在一定程度上防止金属被腐蚀；2)用于涂漆前打底，提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力；3)在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。

2磷化原理不同磷化体系、不同其材的磷化反应机理比较复杂。

目前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）②促进剂（氧化剂）加速[O]+[H] → [R]+H2O（2）Fe2++[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Fe2+氧化成为Fe3+。

②磷酸根的多级离解H3PO4H2PO4－+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。

磷酸盐沉淀的副反应将形成磷化沉渣Fe3++PO43－=FePO4（6）以上机理不仅可解释锌系、锰系、锌钙系磷化成膜过程，还可指导磷化配方与磷化工艺的设计。

从以上机理可以看出：●适当的氧化剂可提高反应（2）的速度；较低的H+浓度可使磷酸根离解反应（3）的离解平衡更易向右移动离解出PO43-；●金属表面如存在活性点面结合时，可使沉淀反应（4）（5）不需太大的过饱和即可形成磷酸盐沉淀晶核；●磷化沉渣的产生取决于反应（1）与反应（2），溶液H+浓度高、促进剂强均使沉渣增多。