镁合金磷化工艺及磷化膜性能的研究
- 格式:pdf
- 大小:501.02 KB
- 文档页数:4
所谓磷化,是指把金属工件经过含有磷酸二氢盐的酸性溶液处理,发生化学反应而在其表面生成一层稳定的不溶性磷酸盐膜层的方法,所生成的膜称为磷化膜。
磷化膜的主要目的是增加涂膜附着力,提高涂层耐蚀性。
磷化的方法有多种,按磷化时的温度来分,可分为高温磷化(90-98℃),中温磷化(60-75℃),低温磷化(35-55℃)和常温磷化。
为提供良好的涂装基底,要求磷化膜厚度适宜,结晶致密细小。
中、高温磷化工艺,虽然磷化速度快,磷化膜耐蚀性好,但磷化膜结晶粗大,挂灰重,液面挥发快,槽液不稳定,沉渣多,而低、常温磷化工艺所形成的磷化膜结晶细致,厚度适宜,膜间很少夹杂沉渣物,吸漆量少,涂层光泽度好,可大大改善涂层的附着力、柔韧性、抗冲击性等,更能满足涂层对磷化膜的要求。
值得注意的是,过去一直认为磷化膜厚,涂装后涂层的耐蚀性高,磷化膜本身在整个涂装体系中并不单独承担多大的耐蚀作用,它主要起到使漆膜具有强粘附性,而整个涂层系统的耐蚀力则主要取决于漆膜的耐蚀力以及漆膜与磷化膜的优良配合所形成的强粘附力。
磷化液一般由主盐、促进剂和中和剂所组成。
过去使用的磷化液,大多采用亚硝酸钠(NaNO2)作促进剂,效果十分年、明显,但在NaNO2在磷化液中有很大危害:一是影响磷化液的稳定性,NaNO2在酸性条件下极不稳定,在极短的时间内就分解了。
因此,不得不经常添加。
NaNO2的这种特性,往往引起磷化液的主盐不稳定,磷化液沉淀较多,磷化膜挂灰严重,槽液控制困难,磷化质量不稳定;二是NaNO2是世界公认的致癌物质,长期接触危害人体健康,环境污染严重。
解决的方法:一是减少NaNO2的用量;二是寻找替代物。
配方:XH-1B 4%+H2O4、钝化磷化膜的钝化技术,在北美和欧洲国家被广泛应用,采用钝化技术是基于磷化膜自身特点决定的,磷化膜较薄,一般在1-4g/m2,最大不超过10g/m2,其自由孔隙面积大,膜本身的耐蚀力有限。
有的甚至在干燥过程中就迅速生黄锈,磷化后进行一次钝化封闭处理,可以是磷化膜孔隙中暴露的金属进一步氧化,或生成钝化层,对磷化膜可以起到填充、氧化作用,使磷化膜稳定于大气之中。
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。
镁合金化学转化膜的耐腐蚀性能研究作者:***来源:《现代盐化工》2021年第01期摘要:在密度、强度以及刚度等方面,镁合金有一定的优势,因此被大量应用在航空航天、汽车以及机械等领域,在日用品以及通信器材中的应用也得到了良好的发展。
然而,性质活泼的镁合金极易受到环境的腐蚀,因此,一直无法加强对其的开发使用。
近几年,以往在化学转化阶段采用的处理方法中出现了各种问题,大部分学者在化学转化阶段采用了无毒植酸这一处理液来处理镁合金表面,但是目前在国内外的突破并不大。
因此,在耐腐蚀性能方面对镁合金化学转化膜进行研究分析,以供参考。
关键词:镁合金;化学转化膜;耐腐蚀性能本研究通过KMnO4和Na3PO4的结合,实现了对化学转化溶液的基本组成,两者质量浓度分别为50、100 g/L,并添加了6 g/L缓蚀剂的缓冲剂,所获取的化学转化膜来自AZ31镁合金,在转化阶段采用植酸处理液,从合金成膜以及耐腐蚀性能方面,对AZ31合金的pH、温度以及转化时间等影响因素进行了分析,并采用扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)对其进行观察,得知3.5% NaCl溶液对植酸膜的侵蚀,能够起到愈合的作用。
通过这两种方式能够获取光滑度、致密分布比铬酸膜更好的转化膜。
1 实验材料与方法本研究所采用的合金中包含镁、铝、锌这3种材料,其中,AZ31、AZ91都采用了30 mm×20 mm的规格。
非工作面的自凝固采用了牙托粉和牙托水。
實验工艺按照以下流程:试样、打磨、水洗、无水乙醇除油、水洗、生产化学转化膜、水洗以及干燥。
将水去离子后作为转化处理液,将水浴加热器作为恒温装置,将转化膜浸泡在室温下的水溶液—3.5%的NaCl中进行耐腐蚀性测试。
通过扫描电镜Philips XL30,能够实现对其形貌的观察,并通过对SEM能谱仪的配置,分析了转化膜元素。
1.1 铬酸处理工艺条件:在30 ℃的室温下分别对质量浓度为12、33 g/L的Cr2O3以及NH4H2PO4进行了10 min的处理[1]。
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。
镁合金黑色化学转化膜工艺研究前言镁合金具有许多优良的性能,如良好的耐腐蚀、高比强度和良好的可塑性等。
近年来,镁合金在汽车、电子设备和航空航天等领域得到了广泛的应用。
然而,镁合金的表面易受到氧化和腐蚀的影响,因此需要进行表面处理。
其中一种常见的方式是进行化学转化,将其表面转化为致密的氧化膜,以保护其表面。
本文将探讨一种新型的工艺——镁合金黑色化学转化膜工艺。
工艺概述镁合金黑色化学转化膜工艺是一种利用化学反应,使镁合金表面形成一种黑色的转化膜的工艺。
该工艺可以改善其表面耐蚀性,并赋予其良好的观感。
该工艺的具体步骤如下:1.预处理:将镁合金表面进行脱脂、除磷和酸洗处理,以去除表面的油污和氧化物等杂质,确保表面干净。
2.转化处理:将经过预处理的镁合金表面浸入含有盐酸、硫酸、氯离子、硝酸铜和锌离子的处理液中,利用反应使镁合金表面上生成一层黑色的转化膜,然后用蒸馏水冲洗干净。
3.密封处理:将转化处理后的镁合金表面涂上一层具有密封性的有机物质,使其密封并改善其耐蚀性。
工艺优点镁合金黑色化学转化膜工艺具有以下优点:1.环保:该工艺使用的化学品少,几乎不会对环境造成影响。
2.经济:该工艺的成本相对较低,不需要采用成本高昂的涂层技术。
3.耐腐蚀性和观感:该工艺制成的镁合金表面具有致密的黑色转化膜,能很好地保护表面,并且观感良好。
工艺影响因素1.处理液配方:处理液的配方是影响该工艺的关键因素之一。
处理液中盐酸、硫酸、氯离子、硝酸铜和锌离子的浓度可以影响制备过程的速度和黑色转化膜的均匀性。
2.处理温度:处理温度影响转化膜的生成速度和质量。
较低的处理温度可能会延长转化时间。
较高的处理温度可能会导致转化膜质量下降。
3.处理时间:处理时间也是影响转化膜生成的重要因素。
过短的处理时间可能不足以使表面完全转化,而过长的处理时间则会浪费材料。
工艺缺陷与展望目前该工艺还存在一些缺陷和不足之处。
其中,制备的黑色转化膜的均匀性有待提高。