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皮膜化成工程

發表日期:2018-03-27 14:10:23瀏覽次數:0

磷酸鹽皮膜(化成工程)

一、磷酸鹽皮膜的生成原理

磷酸鋅系皮膜的基本處理液由如下物質所組成

游離酸[H3PO4]  

 FA:游離酸度

磷酸鋅[Zn(H2PO4)2]                                    

TA:全酸度

氧化劑[O]                                              

AC:促進劑濃度

 

鋼鐵表面與化成處理液相接觸,鋼鐵表面發生溶解,表面附近的化成處理液中H+離子減少,PH值上升。

其結果引起(1)(2)式的化學反應,不溶性的磷酸鋅結晶在鋼鐵表面析出,形成皮膜。

Fe   +   2 H3PO4                             Fe(H2PO4)2    +    H2↑

(被處理物) (游離酸)                           O(氧化劑)

 

O(氧化劑)                 H2O

FePO4+H3PO4+1/2H2O

(沉渣)

3Zn(H2PO4)2               Zn3(PO4)2·4H2O    +       H3PO4------(1)

H2O

(化成液主成分)            (皮膜/Hopeite)

Fe     +   2Zn(H2PO4)2      Zn2Fe(PO4)2·4H2O  +  2H3PO4------(2)

H2O[O]

(被處理物)(化成液主成分)(氧化劑)(皮膜/Hopeite)

 

 

 

當處理物為鋅時,由于沒有Fe的供給源,皮膜便為(1)式所示的磷酸鋅Zn3(PO4)2·4H2O Hopeite;而處理物為鋼鐵時,皮膜由磷酸鋅與(2)式所示的磷酸鐵Zn2Fe(PO4)2·4H2O Hopshophyllte的混合物所組成。

溶解出的Fe2+的一部分作為皮膜的構成成分被消耗掉,而剩余的殘留在化成處理液中,使皮膜的化學生成反應很難順利進行。為了將剩余的Fe2+氧化,生成不溶性的磷酸鐵FePO4沉淀,并迅速地從反應系統中清除出去,使化成反應順利進行,在處理液中必須預先添加氧化劑。

通常所采用的氧化劑有NO2、NO3、CIO3、BrO3、H2O2、過氧化硼、有機硝基化合物等。

二、    磷酸鹽皮膜的特性

干燥后涂裝,則為耐蝕性優良的皮膜,但只有皮膜不能長期防銹。

皮膜為電的不良導體,此為對耐蝕性有利點。

皮膜外觀呈灰色,有結晶質,無光干擾色。

皮膜重量2~4g/㎡不等,膜厚0.6~3.5UM耐沖擊:>490N.cm

皮膜在180℃以上時,重量開始變化,但不影響其實際性能,但200℃以上時皮膜組成變質,應避免之。

 

 
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