磷化液的主要应用

背景及概述^[1]

金属在喷涂、涂装前都必须对其表面进行转化处理，使其生成转化膜。转化膜包括磷化膜、钝化膜、有机膜、稀土转化膜以及溶胶硅烷膜等。其中磷化膜制备是把金属零部件进入到含有Zn，Ni，Mn，Fe等特定的酸式磷酸盐为主体的盐溶液中，同时加入各种复合添加剂，经过化学处理，在金属零部件的表面生成具有一定厚度难溶于水的磷酸盐转化膜。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作用。目前，国内外磷化处理使用较多的是中温、高温磷化，不仅能耗大、处理工艺时间长和沉渣多，而且磷化后需进行封闭处理，使磷化处理工艺复杂化，直接影响着涂装生产的质量、产量或成本。目前，用于钢铁材料磷化处理的磷化液仍有很多缺陷，磷化液的各方面性能仍有待改进。传统的磷化工艺是十分耗时的并且操作温度相对较高。为了适应快速发展的市场竞争需要，提高磷化液的质量，实现常温快速形成磷化膜，降低能耗成本，工艺过程简单化、功能化等成为当前的发展趋势。

应用^[2-4]

磷化液具有除油、除锈、磷化和钝化等性能。轻度锈蚀的黑色金属器件，或有液状油污的黑色金属制品，均可直接用本品进行磷化处理，所生成的磷化膜对金属有很好的防护作用，能提高金属的抗腐蚀性和绝缘性以及涂料的附着力。使用时应注意，一是磷化处理时，药液温度控制在55～65℃(不超过70℃)，金属在其中浸泡处理5～15min；二是药液中的亚铁含量在5～7g/L时，才有较好的处理效果；三是游离酸与总酸度之比，控制在1：8。其应用举例如下：

1）制备一种含镍的钢铁磷化液。该磷化液的组成及各成分的浓度为：ZnO，5~12g/L；NaNO3，2~6g/L及[Ni2+]，0.5~2.0g/L；该磷化液通过NaOH溶液与磷酸调节pH值为2~4。上述磷化液磷化钢铁的方法的具有如下步骤为：钢片经预处理后，放入上述配制好的磷化液中；同时保持磷化液的pH值至2.0~4.0；将臭氧通入上述磷化液中，保持磷化液中的臭氧浓度在1.3~3.0mg/L范围内；并在35~50℃温度下磷化反应3-10分钟；磷化完毕后，钢片用去离子水清洗、吹干；磷化处理过程即完成。本发明方法磷化工作温度低，成膜速度快，且所形成的磷化膜均匀致密；不含有毒或者致癌的Cr(VI)、亚硝酸盐(NO2-)、及氮氧化物(NOx)等成分；形成的磷化膜具有良好的耐腐蚀性，且具有耐磨、润滑、提高涂层附着力等作用

2）制备一种高耐蚀性钕铁硼磁性材料磷化液，属于金属表面处理技术领域。所述磷化液中Zn2+：PO43?：NO3?：F?：促进剂的质量比为(3～8)：(10～20)：(8～15)：(0.8～2)：1，其中，Ni2+0.01～0.1g/L，促进剂0.1～1g/L，其余为水，向该磷化液中添加0.5％～2％的植酸，同时引入0.1％～0.5％助剂以增强植酸的成膜能力。所述磷化液在使用过程中，磷化工作液的游离酸度为4～7点，总酸度为25～35点，磷化温度为50～60℃，磷化时间为8～12分钟。使用本发明的磷化液处理钕铁硼，生成浅灰色至灰色磷化膜，在3％中性盐水浸泡3小时以上。处理后的钕铁硼磁性材料电泳漆膜的划格试验0级，中性盐雾试验500小时。本发明方法简单，能够加强钕铁硼磁性材料表面磷化膜的防腐蚀性能。

3）制备一种环保磷化液成膜剂，所述环保磷化液成膜剂含有磷酸二氢盐，还含有硝酸盐和促进剂。本发明在技术上克服了报废磷化液的再生过程中易产生技术参数偏离现象，造成再生过程复杂化，影响生产效率，甚至产生二次污染现象。添加磷化液成膜剂，可以快速弥补报废液中的成膜物质，提高生产效率，该成膜剂可以快速参加磷化液的成膜反应，产生磷化膜，大大提高报废磷化液的转化效率。本发明与现有技术相比优点是可操作性强，再生效率高，可以实现长期循环使用方案，既节省能源和原材料，又有利于环保，降低劳动强度。

制备^[5]

把氧化锌用适量的水调成糊状，在不断搅拌下，缓缓加入磷酸。溶解以后加入硝酸锌、酒石酸和氯化镁，再用水稀释至总体积的2/3，搅拌使其溶解。把重铬酸钾和钼酸铵分别溶解后，加入上液中，搅拌混匀，然后加入烷基磺酸钠并加水至足量，充分搅拌，混合均匀即成本液。

主要参考资料

[1] CN201710206943.3一种绿色低温快速制备磷化膜的方法

[2] CN200710045916.9一种含镍的钢铁磷化液及其磷化方法

[3] CN201710873329.2一种高耐蚀性钕铁硼磁性材料磷化液及使用方法

[4] CN201210402356.9环保磷化液成膜剂