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金属磷化处理方面的知识金属(主要是钢铁)磷化处理后,表面质量和耐蚀性均优于表面氧化处理.但其颜色因处理工艺和处理液的成分变化会产生差异,且污染较大.由于表面是不溶性的磷酸盐,不宜焊接.焊接不仅破坏磷化膜,且在焊缝中磷的增加,易产生裂纹和增加焊缝的脆性.磷化是指磷酸盐转化膜,金属表面磷化后具有一定的防锈等耐蚀性,也有的磷化处理是用于漆前打底,为了增加漆膜的结合力.“四合一”金属磷化处理液金属表面因大气的污染和腐蚀会沉积各种污物并生锈。
这种锈大都是金属的氧化物及氢氧化物，它们疏松而具有吸湿性，使金属更易被继续腐蚀。
此外，金属在制造加工过程中，其表面也会留下各种液体或固体的残留物。
因此，金属制品及零件在防锈处理之前，必须进行表面处理，使其外表洁净，从而才能获得完整的覆层和理想的保护效果。
采用常规的处理方法不但工序繁杂，劳动强度大，而且易污染环境。
现广泛采用工序简单、能源消耗小的“四合一”工艺，即除油、除锈、磷化、钝化一次完成。
下面介绍这种金属处理液的制备方法。
一、原料（1）磷酸（H3PO4）又名正磷酸。
纯品是无色斜方晶体，相对密度1.834（18℃），熔点42.35℃。
一般商品是含有83～93%H3PO4的稠厚液体。
溶于水和乙醇，213℃失去一部分水而转变成焦磷酸，进一步转变为偏磷酸。
对皮肤有腐蚀性，能吸收空气中的水分，酸性介于强酸和弱酸之间。
注意不要直接接触皮肤。
这里作除油剂和除锈剂，并能形成磷化膜。
选用工业品。
生产厂：成都化工研究所、贵阳黄磷厂、云南昆阳磷肥厂、银川农药厂、武汉无机盐化工厂、广西柳城磷肥厂、上海红卫农药厂、连云港锦屏化工厂、浙江建德县化肥厂、蚌埠上游化工厂、江西樟树磷肥厂、青岛自力化工厂、北京红星化工厂、石家庄黄磷厂、大连金光化工厂、哈尔滨化工总厂等。
（2）氧化锌（ZnO）又称锌氧粉或锌白。
金色粉末或六角晶体，无臭无味、无砂性。
受热时变成黄色，冷却后又恢复白色。
相对密度为 5.606，熔点1975℃，溶于酸、碱、氯化铵和氨水，不溶于水和醇，吸收空气中的二氧化碳时性质发生变化。
论文课程名称：轻金属表面处理技术班级：学号：姓名：专业：应用化学成绩：镁合金化学镀技术研究进展摘要综述了镁合金化学镀技术的研究历史和现状，重点介绍了镀前处理工序的革新、镀液配方的优化、多元镀以及复合镀技术的开发，在此基础上指出了镁合金化学镀技术今后的发展方向。
关键词镁合金化学镀表面改性Abstract The development history of electroless planting on magnesium alloy is simply introduced and a review is made on the status of it.The research progress in the pretreatment,bath formula,polybasic and composite coating is focused.On the basic of them,the existing questions and development tendency of the electroless plating on magnesium alloy are indicated.Key words magnesium alloys,electroless plating,surface modification1.引言镁作为最轻的金属结构材料，具有密度低、比强度高、弹性模量小、尺寸稳定、易于回收等优势。
随着镁加工工艺的改进，特别是环保标准的提高，镁合金逐渐成为继钢铁、铝之后的第三大金属结构材料，在汽车、航空航天、电子等领域有着广阔的应用前景，但是镁合金化学性质活泼，在侵蚀性环境中极易遭受腐蚀破坏，至今没有得到与其资源、性能相匹配的大规模的工业应用，因此，表面防护处理对于镁合金作为结构材料的应用具有十分重要的意义。
目前镁合金的表面处理方法主要有化学镀、电镀、化学转化、阳极/微弧氧化、有机涂装等。
磷化钝化膜形成原理在金属表面处理中，磷化和钝化是两种常用的工艺，它们能够增强金属的耐腐蚀性。
磷化是通过化学反应在金属表面形成磷酸盐的转化膜，而钝化则是通过化学反应使金属表面形成一层氧化膜，从而增强金属的耐腐蚀性。
磷化是一种化学反应过程，通常在金属表面形成一层磷酸盐的转化膜。
磷化膜的形成原理可以概括为以下几个步骤：1.表面处理：首先需要对金属表面进行除锈、除油等预处理，以确保金属表面的清洁度和粗糙度，从而增加磷化膜与金属表面的附着力。
2.酸洗：将金属浸入酸洗液中，通过酸洗液与金属表面的反应，去除金属表面的氧化物和杂质，使金属表面呈现出活性状态。
3.磷化：将酸洗后的金属浸入磷化液中，磷化液中的磷酸根离子会与金属表面发生反应，形成磷酸盐的转化膜。
这个转化膜具有多孔性，能够吸附更多的颜料和涂层，从而增强金属的耐腐蚀性和装饰性。
钝化的过程与磷化类似，它也是通过化学反应在金属表面形成一层氧化膜。
与磷化不同的是，钝化使用的化学试剂通常是强氧化剂，如浓硫酸、浓硝酸等。
这些强氧化剂能够迅速将金属表面氧化，形成一层致密的氧化膜。
钝化膜的形成原理可以概括为以下几个步骤：1.表面处理：同样需要对金属表面进行除锈、除油等预处理，以提高钝化膜与金属表面的附着力。
2.酸洗：将金属浸入酸洗液中，去除金属表面的氧化物和杂质，使金属表面呈现出活性状态。
3.钝化：将酸洗后的金属浸入钝化液中，钝化液中的强氧化剂会迅速将金属表面氧化，形成一层致密的氧化膜。
这个氧化膜能够阻挡腐蚀介质对金属的侵蚀，从而提高金属的耐腐蚀性。
通过磷化和钝化处理，金属表面的耐腐蚀性能得到了显著提高。
同时，这两种处理方法还可以增强金属的装饰性能，使其具有更美观的外观。
在实际应用中，应根据不同的需求选择合适的处理方法。
总的来说，磷化、钝化都是通过化学反应在金属表面形成一层保护膜，从而提高金属的耐腐蚀性。
虽然它们的化学反应机理和所用试剂有所不同，但它们的表面处理和反应过程是相似的。
镁合金的腐蚀机理分析镁合金由于其优异的性能，广泛应用于航空、汽车和电子等领域。
然而，镁合金在使用过程中容易受到腐蚀的侵蚀，从而影响其性能和寿命。
因此，对镁合金的腐蚀机理进行深入分析对于改善其抗腐蚀性能具有重要意义。
1. 镁合金的腐蚀类型镁合金通常表现为均匀腐蚀和局部腐蚀两种类型。
均匀腐蚀是指整个合金表面均匀受到腐蚀的过程，而局部腐蚀则是在某些特定区域发生的腐蚀。
局部腐蚀又可以分为点蚀、缝蚀和孔蚀等形式。
2. 镁合金腐蚀的原因镁合金容易受到腐蚀的主要原因是其电化学活性较高，处于电化学电势序列中的负极位置。
在大多数环境中，镁合金处于不稳定的状态，容易与环境中的氧气、水和其他物质发生作用。
在水中，镁合金表面形成氢氧化镁，通过反应生成氢气并释放出氢氧根离子，导致镁合金发生腐蚀。
在氯离子的存在下，镁合金容易发生局部腐蚀，形成点蚀、缝蚀或孔蚀等。
氯离子会引发阴极和阳极反应，形成微观电池，在阳极区域形成局部的酸性环境，进而加速镁合金的腐蚀。
3. 镁合金的腐蚀防护措施为了改善镁合金的腐蚀性能，可以采取以下措施：3.1 选择合适的合金元素合金化是提高镁合金抗腐蚀性能的有效方法之一。
例如，通过添加锌、铝等元素，可以形成易被氧化的氧化膜，提高镁合金的耐腐蚀性。
3.2 表面处理通过表面处理改变镁合金的表面性质，形成一层具有较好保护性能的覆盖层，有效延缓腐蚀速率。
常用的表面处理方法包括阳极氧化、电化学沉积、化学转化涂层等。
3.3 采用防腐涂层通过在镁合金表面涂覆一层防腐涂层，可以隔绝镁合金与腐蚀介质的接触，减缓腐蚀的发生。
常见的防腐涂层材料包括有机涂层、无机涂层和复合涂层等。
3.4 增加保护层在镁合金表面形成一层致密的保护层，可以有效避免环境气体和水的侵蚀。
例如，通过电解沉积或化学浸渍等方法在镁合金表面生成有机硅化合物，形成一层具有良好防护性能的保护层。
4. 结论镁合金的腐蚀机理是一种复杂的电化学过程，受多种因素的影响。
金属磷化工艺技术标准金属磷化工艺技术标准在金属表面处理技术中，磷化工艺是一种常用的方法。
磷化能够形成一层磷化物膜，提高金属表面的耐腐蚀性能和附着力，从而延长金属产品的使用寿命。
为了确保磷化工艺的质量和稳定性，制定金属磷化工艺技术标准具有重要意义。
金属磷化工艺技术标准需要包含以下内容：1. 磷化液配方：磷化液的配方是决定磷化效果的关键。
不同金属需要使用不同的磷化液配方。
标准需要规定磷化液的主要成分，如含磷酸盐、缓蚀剂、表面活性剂等，以及适用于各类金属的磷化液的配比。
2. 磷化液处理参数：磷化液处理的过程参数也是保证磷化效果的重要因素。
标准需要明确磷化液的温度、浸泡时间、液体搅拌强度等处理条件，并提供合理的范围和标准操作方法。
3. 表面预处理：在磷化前的金属表面预处理对磷化效果有重要影响。
标准需要规定金属表面的处理方法，如去油、除锈、酸洗等，以及预处理的质量要求。
4. 检验和评价指标：为了评估磷化工艺的效果，标准需要规定一系列检验和评价指标。
例如，磷化膜的厚度、颜色、结晶度、耐腐蚀性能、附着力等。
标准还需要提供相应的测试方法和检测仪器。
5. 操作规范：金属磷化工艺需要操作人员按照标准进行操作，以确保工艺的一致性和稳定性。
标准需要明确操作人员的技术要求和操作规范，包括操作流程、安全要求、仪器设备的使用等。
6. 质量控制：金属磷化工艺需要进行质量控制，以确保产品的质量。
标准需要规定质量控制的方法和标准，如定期检查设备的运行情况、检测磷化膜的质量、记录操作参数等。
7. 产品标识：为了区分不同批次的磷化产品，标准需要规定产品标识的要求。
例如，标注磷化液配方、批次号、生产日期等信息。
金属磷化工艺技术标准的制定需要综合考虑金属材料的特性和应用环境的要求。
标准的制定应该科学、合理，并且能够适应不同金属材料的磷化需求。
同时，标准的制定也需要结合实际生产情况，综合考虑成本、效率、环境等因素，以提高金属磷化工艺的技术水平和经济效益。
磷化膜厚度或膜重Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT磷化（Ⅵ）——质量控制及检测方法磷化后的工件，根据其用途，对其质量指标进行分项检验。
主要质量控制指标，包括磷化膜外观、磷化膜厚度或膜重、磷化膜或后处理以后的耐蚀性三大共性指标。
根据磷化用途有时还要检测：磷化与漆膜配套性、磷化膜硬度、摩擦系数、抗擦伤性等指标。
关于磷化的三共性指标，可参照如下标准及方法。
磷化膜外观：采用目测法，相关标准GB 11376-89《金属的磷酸盐转化膜》和GB 6807-86《钢铁工件涂漆前磷化处理技术条件》。
磷化膜厚度或膜重：膜厚度测量采用GB 6462《金属的氧化覆盖层横断面厚度显微镜测量法》，也可采用测厚仪，按照GB 4956《磁性金属基体上非磁性覆盖层厚度测量磁性方法》或GB 4957《非磁性金属基体上非导电覆盖层测量涡流方法》。
膜重测量采用重量法，可依照GB 6807《钢铁工件涂漆前磷化处理技术条件》或GB 9792《金属材料上的转化膜单位面积上膜层质量的测定》。
耐蚀性：检测磷化膜本身的耐蚀性可采用硫酸铜点滴法，氯化钠盐水浸泡法和盐雾试验法。
点滴法和盐水浸泡法可依照GB 6807-86《钢铁件涂漆前磷化处理技术条件》，磷化膜经过后处理如涂油，涂蜡，涂漆后一般进行盐雾试验检验。
盐雾试验可依照GB 1771-79《漆膜耐盐雾测定法》或GB 6458《金属覆盖层中性盐雾性试验》。
1 涂漆前打底用磷化用于漆前打底的磷化处理，其主要目的是提高漆膜的附着力和涂层系统的耐蚀性，因此重点在于与漆膜的配合性能方面。
一般对磷化质量检测指标包括膜外观、膜厚度和与漆膜配套后的性能。
膜外观应为均匀细密完整的磷化膜，对轻铁系磷化，其外观应为均匀细密完整的磷化膜，对轻铁系磷化，其外观应为完整的红蓝彩色膜。
磷化膜不宜过厚，一般膜重应小于m2,最佳为～m2，对于轻铁系磷化膜重～m2为宜，过厚和粗糙的磷化膜是不利涂漆的。
镁合金的防腐蚀方法化学转化处理镁合金的化学转化膜按溶液可分为:铬酸盐系、有机酸系、磷酸盐系、KMnO4系、稀土元素系和锡酸盐系等。
传统的铬酸盐膜以Cr为骨架的结构很致密，含结构水的Cr则具有很好的自修复功能，耐蚀性很强。
但Cr具有较大的毒性，废水处理成本较高，开发无铬转化处理势在必行。
镁合金在KMnO4溶液中处理可得到无定型组织的化学转化膜，耐蚀性与铬酸盐膜相当。
碱性锡酸盐的化学转化处理可作为镁合金化学镀镍的前处理，取代传统的含Cr、F或CN等有害离子的工艺。
化学转化膜多孔的结构在镀前的活化中表现出很好的吸附性，并能改镀镍层的结合力与耐蚀性。
有机酸系处理所获得的转化膜能同时具备腐蚀保护和光学、电子学等综合性能，在化学转化处理的新发展中占有很重要的地位。
化学转化膜较薄、软，防护能力弱，一般只用作装饰或防护层中间层。
阳极氧化阳极氧化可得到比化学转化更好的耐磨损、耐腐蚀的涂料基底涂层，并兼有良好的结合力、电绝缘性和耐热冲击等性能，是镁合金常用的表面处理技术之一。
传统镁合金阳极氧化的电解液一般都含铬、氟、磷等元素，不仅污染环境，也损害人类健康。
近年来研究开发的环保型工艺所获得的氧化膜耐腐蚀等性能较经典工艺Dow17和HAE有大程度的提高。
优良的耐蚀性来源于阳极氧化后Al、Si等元素在其表面均匀分布，使形成的氧化膜有很好的致密性和完整性。
一般认为氧化膜中存在的孔隙是影响镁合金耐蚀性能的主要因素。
研究发现通过向阳极氧化溶液中加入适量的硅-铝溶胶成分，一定程度上能改善氧化膜层厚度、致密度，降低孔隙率。
而且溶胶成分会使成膜速度出现阶段性快速和缓慢增长，但基本上不影响膜层的X射线衍射相结构。
但阳极氧化膜的脆性较大、多孔，在复杂工件上难以得到均匀的氧化膜层。
金属涂层镁及镁合金是最难镀的金属，其原因如下:(1)镁合金表面极易形成的氧化镁，不易清除干净，严重影响镀层结合力;(2)镁的电化学活性太高，所有酸性镀液都会造成镁基体的迅速腐蚀，或与其它金属离子的置换反应十分强烈，置换后的镀层结合十分松散;(3)第二相(如稀土相、γ相等)具有不同的电化学特性，可能导致沉积不均匀;(4)镀层标准电位远高于镁合金基体，任何一处通孔都会增大腐蚀电流，引起严重的电化学腐蚀，而镁的电极电位很负，施镀时造成针孔的析氢很难避免;(5)镁合金铸件的致密性都不是很高，表面存在杂质，可能成为镀层孔隙的来源。
35磷化实用技术讲座(15) ——质量控制及检测方法磷化（Ⅵ）——质量控制及检测方法磷化后的工件，根据其用途，对其质量指标进行分项检验。
主要质量控制指标，包括磷化膜外观、磷化膜厚度或膜重、磷化膜或后处理以后的耐蚀性三大共性指标。
根据磷化用途有时还要检测：磷化与漆膜配套性、磷化膜硬度、摩擦系数、抗擦伤性等指标。
关于磷化的三共性指标，可参照如下标准及方法。
磷化膜外观：采用目测法，相关标准GB 11376-89《金属的磷酸盐转化膜》和GB 6807-86《钢铁工件涂漆前磷化处理技术条件》。
磷化膜厚度或膜重：膜厚度测量采用GB 6462《金属的氧化覆盖层横断面厚度显微镜测量法》，也可采用测厚仪，按照GB 4956《磁性金属基体上非磁性覆盖层厚度测量磁性方法》或GB 4957《非磁性金属基体上非导电覆盖层测量涡流方法》。
膜重测量采用重量法，可依照GB 6807《钢铁工件涂漆前磷化处理技术条件》或GB 9792《金属材料上的转化膜单位面积上膜层质量的测定》。
耐蚀性：检测磷化膜本身的耐蚀性可采用硫酸铜点滴法，氯化钠盐水浸泡法和盐雾试验法。
点滴法和盐水浸泡法可依照GB 6807-86《钢铁件涂漆前磷化处理技术条件》，磷化膜经过后处理如涂油，涂蜡，涂漆后一般进行盐雾试验检验。
盐雾试验可依照GB 1771-79《漆膜耐盐雾测定法》或GB 6458《金属覆盖层中性盐雾性试验》。
1 涂漆前打底用磷化用于漆前打底的磷化处理，其主要目的是提高漆膜的附着力和涂层系统的耐蚀性，因此重点在于与漆膜的配合性能方面。
一般对磷化质量检测指标包括膜外观、膜厚度和与漆膜配套后的性能。
膜外观应为均匀细密完整的磷化膜，对轻铁系磷化，其外观应为均匀细密完整的磷化膜，对轻铁系磷化，其外观应为完整的红蓝彩色膜。
磷化膜不宜过厚，一般膜重应小于7.5g/m2,最佳为1.5～3.0g/m2，对于轻铁系磷化膜重0.5～1.0g/m2为宜，过厚和粗糙的磷化膜是不利涂漆的。
磷化处理影响因素及常见问题磷化处理影响因素及常见问题一、磷化工艺参数的影响1、总酸度————总酸度过低、磷化必受影响，因为总酸度是反映磷化液浓度的一项指标。
控制总酸度的意义在于使磷化液中成膜离子浓度保持在必要的范围内。
2、游离酸度————游离酸度过高、过低均会产生不良影响。
过高不能成膜，易出现黄锈；过低磷化液的稳定性受威胁，生成额外的残渣。
游离酸度反映磷化液中游离H+的含量。
控制游离酸度的意义在于控制磷化液中磷酸二氢盐的离解度，把成膜离子浓度控制在一个必须的范围。
磷化液在使用过程中，游离酸度会有缓慢的升高，这时要用碱来中和调整，注意缓慢加入，充分搅拌，否则碱液局部过浓会产生不必要的残渣，出现越加碱，游离酸度越高的现象。
单看游离酸度和总酸度是没有实际意义的，必须一起考虑。
3、酸比————酸比即指总酸度与游离酸度的比值。
一般的说酸比都在5~30的范围内。
酸比较小的配方，游离酸度高，成膜速度慢，磷化时间长，所需温度高。
酸比较大的配方，成膜速度快，磷化时间短，所需温度低。
因此必须控制好酸比。
4、温度————磷化处理温度与酸比一样，也是成膜的关键因素。
不同的配方都有不同的温度范围，实际上，他在控制着磷化液中的成膜离子的浓度。
温度高，磷酸二氢盐的离解度大，成膜离子浓度相应高些，因此可以利用此种关系在降低温度的同时提高酸比，同样可达到成膜，其关系如下：70℃ 60℃ 50℃ 40℃ 30℃ 20℃1/5 1/7 1/10 1/15 1/20 1/25生产单位确定了某一配方后，就应该严格控制好温度，温度过高要产生大量沉渣，磷化液失去原有平衡。
温度过低，成膜离子浓度总达不到浓度积，不能生成完整磷化膜。
温度过高，磷化液中可溶性磷酸盐的离解度加大，成膜离子浓度大幅度提高，产生不必要的沉渣，白白浪费了磷化液中的有效成分，原有的平衡被迫坏，形成一个新的温度下的平衡，如，低温磷化液在温度失控而升高时，H2PO4→H++PO43- 的离解反应向右进行，从而使磷酸根浓度升高，产生磷酸锌沉淀，使磷化液的酸比自动升高。
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。
