鋼鐵表面及鋼鐵鍍鋅表面磷化的規(guī)律研究和新型磷化液研制.pdf

1、一個世紀前,英國人Ross首次發(fā)現(xiàn)了磷化技術(shù)。磷化就是在金屬表面通過化學(xué)反應(yīng)形成一層致密的磷酸鹽保護膜。它的作用:首先是作為保護膜用在金屬的防腐上。其次磷化膜上的小孔隙能夠增加油漆的附著力,因而涂漆前一般要對金屬表面進行磷化處理。磷化膜還具有潤滑作用,冷變形加工中,先磷化后加工,就能減少摩擦。磷化膜也能夠阻止熔融金屬粘貼在零件表面上,在零件熱加工中有時用到。再就是磷化膜的絕緣性能良好,在電器業(yè)上有廣泛的應(yīng)用。磷化膜厚度較小,且在磷化過程

2、中伴有金屬的溶解,因而磷化膜幾乎不改變零件的尺寸,在一些精密儀器的防腐中經(jīng)常用到。
　　本論文的研究內(nèi)容如下:
　　首先,我們研究了形成耐蝕性高的磷化膜的規(guī)律?；诨瘜W(xué)反應(yīng)速率理論以及我們的磷化實踐,總結(jié)了磷化反應(yīng)速度與溫度高低的關(guān)系,可以得出以下結(jié)論:提高溫度可以加快磷化速度,降低溫度可以減慢磷化速度?？刂朴坞x酸度不變,低溫條件下,要想得到耐蝕性高的磷化膜,必須提高總酸度,提高總酸度必然提高磷化反應(yīng)速度。高溫條件下,要想得

3、到耐蝕性高的磷化膜,必須降低總酸度,降低總酸度必然減慢磷化反應(yīng)速度,高溫溫度高又加快磷化反應(yīng)速度。中溫條件下,要想得到耐蝕性高的磷化膜,總酸度介于高溫和低溫之間,總酸度導(dǎo)致的磷化反應(yīng)速度也介于高溫和低溫之間,中溫溫度導(dǎo)致的磷化反應(yīng)速度也介于高溫和低溫之間。總之,形成耐蝕性好的磷化膜時,磷化反應(yīng)速度必須固定在一個確定的數(shù)值上。即磷化速度最終決定磷化膜的耐蝕性。
　　上述規(guī)律,不只在試驗中得到證實,我們還可以用結(jié)構(gòu)化學(xué)理論給予充分解釋

4、。當(dāng)大量散開粒子聚集成固體時,聚集速度不一樣,形成的固體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)就不一樣,在一定速度下,形成的固體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)排列有序,甚至是晶體結(jié)構(gòu),離開了合適的速度,形成的固體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)排列的有序性降低,甚至是無定形結(jié)構(gòu)。在最佳磷化反應(yīng)速度下,形成的磷化膜孔隙度最低,致密性最好,耐蝕性最高。否則孔隙度增大,致密性變差,耐蝕性降低。
　　其次,利用以上研究結(jié)果,采用各種不同物質(zhì)調(diào)節(jié)配比,進行綜合實驗,我們得到了鋼鐵浸液磷化時,高、中、低溫系列磷

5、化液配方,每個配方形成的磷化膜耐蝕性和附著力均良好。
　　第三,研究了汽車企業(yè)鍍鋅鋼板車皮的磷化工藝。由于鍍鋅鋼板更易磷化,一般在常溫下很容易進行,節(jié)約資本,所以目前汽車企業(yè)多采用鍍鋅鋼板,鋅比鐵更容易失電子,因而鋅層磷化對鋅的磷化速度要比對非鍍鋅鐵的磷化速度快,附著力也高,一般不需要酸洗可輕松進行。因鍍鋅層雜質(zhì)少,比較純凈,因而形成的磷化膜耐蝕性高,再加上鋅的保護,使車皮很難生銹。
　　第四,開展了自動流水線磷化工藝的磷化