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磷化技術(shù)
磷化是一種化學(xué)與電化學(xué)反應(yīng)形成磷酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的過程,所形成的磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜稱之為磷化膜。磷化的目的主要是:給基體金屬提供保護(hù),在一定程度上防止金屬被腐蝕;用于涂漆前打底,提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力;在金屬冷加工工藝中起減摩潤滑使用。磷化是常用的前處理技術(shù),原理上應(yīng)屬于化學(xué)轉(zhuǎn)換膜處理,主要應(yīng)用于鋼鐵表面磷化,有色金屬(如鋁、鋅)件也可應(yīng)用磷化。
酸洗鈍化的機(jī)理:我們知道,鐵、鋁在稀HNO3或稀H2SO4中能很快溶解,但在濃HNO3或濃H2SO4中溶解現(xiàn)象幾乎停止了,碳鋼通常很容易生銹,若在鋼中加入適量的Ni、Cr,就成為不銹鋼了。金屬或合金受一些因素影響,化學(xué)穩(wěn)定性明顯增強(qiáng)的現(xiàn)象,稱為鈍化。由某些鈍化劑(化學(xué))所引起的金屬鈍化現(xiàn)象,稱為化學(xué)鈍化。如濃HNO3、濃H2SO4、HClO3、K2Cr2O7、KMnO4等氧化劑都可使金屬鈍化。金屬鈍化后,其電極電勢向正方向移動,使其失去了原有的特性,如鈍化了的鐵在銅鹽中不能將銅置換出。此外,用電化學(xué)方法也可使金屬鈍化,如將Fe置于H2SO4溶液中作為陽極,用外加電流使陽極極化,采用一定儀器使鐵電位升高一定程度,F(xiàn)e就鈍化了。由陽極極化引起的金屬鈍化現(xiàn)象,叫陽極鈍化或電化學(xué)鈍化
酸洗除銹、除氧化皮的方法是工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用*為廣泛的方法。利用酸對氧化物溶解以及腐蝕產(chǎn)生氫氣的機(jī)械剝離作用達(dá)到除銹和除氧化皮的目的。酸洗中使用*為常見的是鹽酸、硫酸、磷酸。由于在酸洗時產(chǎn)生有毒的二氧化氮氣體,一般很少應(yīng)用。鹽酸酸洗適合在低溫下使用,不宜超過45℃,使用濃度10% ~45%,還應(yīng)加入適量的酸霧抑制劑為宜。硫酸在低溫下的酸洗速度很慢,宜在中溫使用,溫度50~80℃,使用濃度10%~25%。磷酸酸洗的優(yōu)點是不會產(chǎn)生腐蝕性殘留物(鹽酸、硫酸酸洗后或多或少會有少會有Cl-、SO42-殘留),比較,但磷酸的缺點是成本較高,酸洗速度較慢,一般使用濃度10% ~40%,處理溫度可常溫到80℃。在酸洗工藝中,采用混合酸也是非常有效的方法,如鹽酸-硫酸混合酸,磷酸-檸檬酸混合酸。
在磷化前處理工藝中,是否選用表面調(diào)整工序和選用那一種表調(diào)劑都是由工藝與磷化膜的要求來決定的。
一般原則是:涂漆前打底磷化、快速低溫磷化需要表調(diào)。如果工件在進(jìn)入磷化槽時,已經(jīng)二次生銹, 采用酸性表調(diào),但酸性表調(diào)只適合于≥50℃的中溫磷化。一般中溫鋅鈣系磷化不表調(diào)也行。 磷化前預(yù)處理工藝是: 除油脂--水洗--酸洗--水洗--中和--表調(diào)--磷化 除油除銹\"二合一\"--水洗--中和--表調(diào)--磷化 除油脂--水洗--表調(diào)--磷化 中和一般就是0.2%~1.0%純堿水溶液。在有些工藝中對重油脂工件,還增加預(yù)除油脂工序。
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