磷酸盐皮膜简介

1 什么是磷酸盐皮膜处理 金属制品若能经常保持一定的光泽，是多么美丽的事啊！然而，这仅是一种理想，金属已变色或生锈腐蚀以至变形，不能发挥其原来的机能。因此，对金属所造出来的日用品、机械、建筑物、汽车，甚至高级美术品的表面，必须想办法来处理以防止前述的变化。 那么，防止金属表面的变化有什么方法呢？大致上，有电镀、化学镀、染色法、阳极酸化法、涂装法、化学处理法、喷镀法、表面硬化法、其他等方法。通常，金属产品都采用上述某种方法来处理。 Pallond处理法就是把这些处理法之中化学处理法的一种。是钢铁上产生磷酸盐皮膜方法的总称。 磷酸盐皮膜化成是一种腐蚀反应，将腐蚀成份停留在金属表面，用巧妙的方法利用腐蚀生成物变成一种皮膜。 磷酸盐皮膜药品是由磷酸（H3PO4）与第一磷酸盐[Me（H2PO4）2…Me是Mn、Zn等二价金属]所组成，其生成机理如下： ⑴Fe（被处理物）＋2 H3PO4→ Fe（H2PO4）2＋2H2 ⑵Me（H2PO4）2→Me HPO4＋2H3PO4 ⑶3Me HPO4→Me3（PO4）2＋H3PO4

（皮膜主要成分）

首先，被处理品预处理液接触后即引起⑴的反应。然后，产生氢而溶解于液中，因此，处理液全体的H3PO4→减少了，为了要恢复所减少的H3PO4，继续引起⑵及⑶的反应。结果，处理品表面产生不溶性的Me3

（PO4）2、XH2O·Me HPO4、H2O的皮膜。

这样所得的磷酸盐皮膜的性质有： ⑴所造出来的皮膜是无机质的 ⑵是由化学反应所造出来的皮膜 ⑶皮膜是电气的不良导体 ⑷皮膜是多孔性等 妥善利用这些特质而决定磷酸盐皮膜法的价值。

金属涂装一定先做好底子防锈处理 新建筑物外面或路侧隔栏，道路表识等，在室外所使用的金属制品以非常漂亮的颜色涂装，不仅增加本身的美观，也增加都市或环境的美观。但是，外观上看起来很坚固的这些金属制品，在世外景日晒雨淋，其原来的金属（特别是铁材）及很容易生锈腐蚀，若果涂装以前，未做好或疏忽底子的防锈处理，那么，不久即发生绣斑，逐渐扩大，以致涂料剥落，变成很难看的样子。 以前，一般人认为一经涂装即发生防锈效果，也许以前所使用的油 2

性防锈涂料，完工后虽不太美观，但也有相当的防锈作用。但是，最近很普遍被使用的合成树脂涂料，外观上较为美观，但底子处理的好否，将影响到防锈效果及涂料的粘固力。这种情形如同女性化妆时使用化妆水来做粉底一样的重要。

处理材质 加工目的 皮膜剂 用途 钢铁 防锈 Pallond 880 Pallond 210 Ferricoat 7 Weather Coat 1000 铁骨、铁管、窗框、保弹子、油压机、耐厚性钢板、建筑外装

窗框、三角拱膜、建筑内外装、镶扳

底成涂装 Pallond 880

Ferricoat 7

Pallond 137 棚材、照明器具、镶板、

装饰架 耐磨耗性 Palfos M (Palfos M处理后＋Deric 各种齿轮、金属活塞、油

压、高压、折动零件

冷间锻造 延伸润滑 (Pallond 181X或Pallond 421WD+Palube235或Palube 4601) 冷间锻造、高电压螺丝帽、洗衣机、伸线管材

着色防锈 Palblack(染黑处理) 弹簧类、精密机器工具 铝及合金 底层涂装 Palchrom 713 Palcoat 3751 Albond A 窗框、三角拱膜、金属板、镶板类 耐磨损 Palchrom+Defric 活塞类、照相机零件、轴、

螺钉 锌及合金 底层涂装 Pallond3308 Ferricoat 7 导向轨、警报机、电脑零

件 铜及合金 着色 Brusbond 精密机器

钢铁 铝 防锈 Dacrotized 汽车零件、螺栓、螺丝帽、

座金弹簧、其他零件

磷酸盐皮膜的用途 ·磷酸及非铁金属的防锈。 ·磷酸及非铁金属的质地涂装。 ·钢铁制折动零件的耐磨损。 ·钢铁、铝等的变形加工是的润滑助剂。 ·矽素钢板的电气绝缘。 3

涂装前的耐蚀性 5%盐水喷雾试验HS-Z-2371相片是Expand metal（铁制）在未涂装情形下，施行耐蚀性试验（JIS-Z-2371）经过6小时后的结果。 2小时后 4小时后 6小时后 铁 原 材 50%红锈 80%红锈 100%红锈 铁上面由磷酸盐皮膜处理 无变化 1%红锈 3%红锈 只 镀 锌 5%白锈 30%白锈 60%白锈 镀锌上面由磷酸盐皮膜处理 无变化 无变化 1%白锈

磷酸盐皮膜处理的标准工艺 脱脂 水洗 除锈 水洗 中和 水洗 表面调整 皮膜化成 水洗 汤洗 干燥

用浸渍法的磷酸盐皮膜处理 ·以防锈目的所做原膜形态 ·涂装质地用薄膜形态 ·回转折动零件的润滑皮膜

磷酸锰皮膜处理 磷酸锰皮膜处理是什么？ 用浸渍法是钢铁表面生成厚度5~15μ较薄的磷酸锰系的不溶解性皮膜，为钢铁的防锈，耐磨损等目的所做化成皮膜法之一。特别是这种磷酸锰系皮膜较各种化成皮膜（磷酸锌、磷酸铁皮膜）更硬，耐磨性也强。不同于电镀，或被覆层等，本处理容易浸透到原材料，表面上产生均匀的皮膜，所以皮膜全部不会玻璃，对钢铁产品的回转、折动——例如活塞、活塞环、气缸衬涛、轴轮等需要耐磨损的产品，处理上颇有功效。经过这种处理，在金属的磨损量，产品的寿命，为润滑所使用的油量等问题上也较为经济。

磷酸盐皮膜的特色 ·磷酸锰皮膜的耐磨性较磷酸锌皮膜为优。使皮膜因压力减少应力，增加润滑作用。润滑剂使用石墨，或二硫化钼，则其效果更为显著。 皮膜由多孔质的结晶体所组成，所以有的吸收性，保持性良好，帮助回转，折动部位的润滑。 ·皮膜是回转、折动部位不易接触，能预防烧焦，咬缠等现象。（为防止运转初期的烧焦，咬缠现象，经显微镜观察，表面上稍微粗糙较有利。） ·皮膜能消除机械作业后所留下的削痕，并使回转，折动部位的初期运 4

转良好。 ·具有防蚀性，不虑内燃瓦斯的受害。

MIL-16232E Type M 条件 皮膜重量1500mg/ft2（16.15g/m2）以上 盐水喷雾试验，1.5小时以内不生锈 依据（ASTM-B117-54T…20%盐水喷雾） 试验项目 试验片 皮膜重量 盐水喷雾试验 （1.5小时） g/m2 mg/ft2

SK-4 碳工具钢(JIS-G-4401) 18.4 1710 无变化 S45C 机械构造用碳钢8种(JIS-G-3102) 18.4 1710 无变化 SNCM8 镍铬钼钢8种(JIS-G-4103) 22.6 2100 无变化 SCM-4 铬钼钢(JIS-G-4105) 24.6 2190 无变化

Palfos M 皮膜是一种磷酸锰系的化学反应生成皮膜，所以处理前后的尺寸变化，重量变化极少，依其材质保持一定的量。处理温度在100℃以下，几乎没有物理变化。

Palfos M-1A 加工条件给余生成皮膜的影响(例) CL：PALKALIN 项目 时间 5分 10分 脱脂 CL-110 Trichloroethylene CL-110 Trichloroethylene 总酸 30 40 50 30 40 50 30 40 50 30 40 50 皮膜厚度μ 8 8 8 13 14 15 8 8 9 13 14 16 皮膜重量(g/m2) 13.2 14.0 15.6 18.8 20.3 22.5 12.9 15.6 17.6 18.8 20.3 24.2 结晶比重 1.65 1.75 1.95 1.45 1.45 1.50 1.61 1.83 1.96 1.45 1.45 1.51

用四球磨损试验机所做磨损试验(例)00.511.522.5

0100180220275荷重kg

磨耗mm无处理PALFOSM处理 5

塑性加工用润滑处理 金属再化成处理上，磷酸盐皮膜主要是被用于防锈，但其中约15~20%石碑用于伸线、伸管、冷间断造等钢铁的塑性润滑剂。塑性加工用润滑处理法是经磷酸盐皮膜处理后，配合肥皂系润滑，在中间层使其产生金属皂处理的方法。这种金属皂具有低的摩擦系数，耐热性，与化成皮膜合组时的耐压力（约有100~300kg/mm2），所以润滑性非常良好，使用于伸线时有减少钢型磨损及机械转动率的上升，增加加工速度。用于压榨加工时可防止因皮膜润滑而引起损伤等很多优点。 塑性加工用润滑处理断面构成 ·肥皂（硬脂酸纳） 2~3μ ·金属皂 0.2~2μ ·磷酸盐皮膜 3~10μ ·金属素材

化成皮膜的特长 ·化成皮膜润滑剂的特性，在于所形成的润滑层是由化学的结合而来的。同时一般的润滑油在塑性加工时，材料与工具间的润滑膜会变成数Angstrom层，若果增加加工速度，则在金属表面的凸出部位产生金属的结合，但利用化成皮膜就是经过相当的加工，在金属表面却残留数micron的润滑层。 伸线前后的润滑层重量变化（例） 引拔加工前 引 拔 加 工 後 磷酸盐皮膜 润滑剂 磷酸盐皮膜 1.8g/m2 <0.1g/m2 0.4g/m2 5.5 0.2 2.0 8.8 0.3 2.4 伸线到2.6mm→1. 0mm

·化成皮膜本身的摩擦系数并不低。（例lek≒0.5）但与润滑剂混合后（本法使用肥皂系润滑剂）则显出非常低的摩擦系数，通常，钢铁用的化成处理剂都使用摩擦系数低的磷酸锌皮膜。 有否皮膜而产生摩擦系数的差异（例） 荷重 有否皮膜 摩擦系数 0.9kg/mm2 无 处 理 磷酸盐皮膜 1.8 0.6

1.8 无 处 理 磷酸盐皮膜 0.4 0.25