低溫磷化工藝中常見的問題與對策

孫紹志

摘? 要：低溫磷化成本比較低（原液以及工作液的體積之比為l∶100），沉積物比較少，液溫比較低（25℃～35℃），成膜速度非?？欤?.0 min～5.0 min），膜厚大致為0.8 m～1.00 m。這個過程非常適用于黑鋼零件以及鋅，鋁及其他的一些零件。該文主要簡單介紹了低溫磷在工藝當中常見的一些問題以及對策，希望可以給大家?guī)ヒ恍﹩l(fā)。

關鍵詞：低溫磷化;工藝;總酸度

中圖分類號：TG174? ? ? 文獻標志碼：A

0 前言

對鋼、鋅、鋁及其合金的一些金屬零件進行磷化處理后，在相應的表面會形成磷酸鹽轉化膜，幾乎不會溶于水。磷化膜具有非常多的細孔，因此很少用作金屬的最終保護層，而且由于該特性，可以很好地植入到漆膜以及塑料噴劑當中，從而使其與基材之間的結合力在很大程度上得到增強。

1 磷化工藝的主要特點

環(huán)境保護方面：廢水排放和國建標準相比，要低于標準。用途非常廣泛：可以用于鋼、鋅、鋁及其合金的一些磷化處理當中。工序比較少：與一般磷化生產(chǎn)線相比，需要對表面進行調(diào)節(jié)預處理，相應的磷化線設備投資成本比較低。磷化方法比較靈活：可以使用噴涂或者浸涂的方式進行處理。成本比較：由于消耗比較小，原液以及工作液的體積之比為l∶100，成本比較低。沉積物比較少：和其他的一些磷化溶液配方相比較，沉積物非常少，占據(jù)很大的優(yōu)勢。低溫：通常適合在25℃～35℃的溫度范圍內(nèi)進行操作。速度比較：在噴涂1.5 min～3.0 min，或者浸漬5.0 min～10.0 min就可以完成。磷化液維護方面比較方便：不需要經(jīng)常進行測量以及對游離酸度進行控制，非常方便。膜厚大致為0.8～1.0。磷化膜：附著力非常良好，在噴涂前的底層使用方面非常適合。

2 具體的處理流程

將這些零件放在生產(chǎn)線上之前，應該先對這些零件進行除油以及除銹。進入生產(chǎn)線之后的工藝流程：進行化學除油-熱水洗滌-磷化-熱水洗滌-干燥。最后一步是執(zhí)行噴涂工序。

3 磷化處理及磷化液的維護

先取10 mL工作液，然后在里面加入10滴酚酞指示劑，用0.1 mol/L氫氧化鈉測試溶液進行滴定，樣品會發(fā)生變化，由原來的無色變?yōu)楝F(xiàn)在的粉紅色，這一變化可以稱之為滴定的終點。按上述標準配制的工作液要求4.5 mL，0.1 mol/L的氫氧化鈉，可以被稱為4.5點。將2.2 L（3.0 kg）HJ加入到1 000 L磷化溶液中，那么148磷化原液可以保障濃度提升到1.0點。隨著對磷化溶液的相關調(diào)整以及重復使用，罐底會出現(xiàn)一些沉積，即不溶性的一些污泥，這個時候必須將他們進行清除，否則會對磷化膜的質量產(chǎn)生嚴重的影響。

在工件上面噴涂25～35℃的工作液時，通?；ㄙM的時間為1.0 min～3.0 min，保障金屬表面可以獲得比較均勻的磷化膜就可以了;浸入的時間為2.0 min～5.0 min。根據(jù)上述的一些方法對工作液進行制作，在標準的操作條件下可以獲得非常合格的磷化膜。

在20℃以下進行磷化作用，那么工作液的濃度應該進行增加，大致為1倍以上就可以，并且磷化的時間也應該適當?shù)剡M行延長。在磷化后不可以用水進行清洗，在干燥后，就可以得到比較合格的膜。

4 低溫磷化工藝的影響

4.1 總酸度方面

如果總酸度非常低，那么磷化將會受到很大程度的影響，總酸度可以很好地對磷化溶液濃度的具體指標進行反應。對總酸度進行控制主要是將磷化溶液當中的成膜離子濃度保持在一個比較合理的范圍之內(nèi)，因此一定要控制好酸度的具體范圍，只有這樣才可以制造出比較合理的膜。

4.2 游離酸度方面

如果游離酸度出現(xiàn)過高或者過低的情況對于生產(chǎn)方面都是非常不利的。如果出現(xiàn)過高的現(xiàn)象，那么就不能形成膜，非常容易產(chǎn)生黃銹的現(xiàn)象。如果含量比較低，那么將對磷化溶液的穩(wěn)定性產(chǎn)生很大的威脅，并且在這個過程中還會產(chǎn)生一些其他的殘留物。游離酸可以很好地反映磷化溶液當中游離H+的具體含量。對游離酸度控制主要是為了對磷酸二氫鹽在磷化溶液當中的解離度進行控制，只有這樣才可以把將成膜離子的濃度控制在一個比較合適的范圍內(nèi)。在對磷化溶液使用期間，游離酸度將會進行緩慢的增加。這時候，可以使用堿進行中和以及調(diào)節(jié)，在加入過程中一定要緩慢，并進行比較均勻的攪拌，否則局部會出現(xiàn)堿液過分濃縮的現(xiàn)象，這樣會造成一些不必要的殘留。因此在制作膜的過程當中一定要對游離酸進行控制，只有這樣才可以制作出更好的膜。

4.3 酸比方面

酸比指的是總酸度以及游離酸度之間的比。一般來講，酸比率應該控制在5℃～30℃。如果酸比方面比較低，那么游離酸度就比較高，成膜的速度相對比較慢，磷化的時間比較長，因此需要比較高溫的配方。如果酸比比較高，那么成膜速度就比較快，磷化的時間就比較短，而且所需的溫度也比較低。因此在制作的過程中一定要很好地對酸比率進行控制。

4.4 溫度方面

磷化溫度和酸比也是同樣重要的，這也是成膜非常關鍵的一個因素。配方不一樣，那么溫度的范圍也不一樣。實際上，他對磷化溶液當中成膜離子的相關濃度具有很大的控制作用。如果溫度比較高，那么磷酸二氫的解離度就比較高，相對應的成膜離子的濃度就比較高，因此這種關系可以在溫度降低的同時對酸比進行增加，這樣就可以很好的成膜。生產(chǎn)單位在對配方進行確定之后，一定要對溫度進行嚴格控制。如果溫度比較高，那么將會產(chǎn)生非常多的沉淀物，那么磷化溶液也會很難保障原始平衡。如果溫度比較低，那么成膜離子的相應濃度就達不到，想要形成比較完整的磷化膜是非常困難的，因此在生產(chǎn)的過程當中一定要嚴格對溫度方面進行控制。

5 磷化工藝（包括設備）的理

5.1 對工藝進行合理的設計

磷化過程包含很多方面：脫脂、除銹、表面調(diào)節(jié)以及磷化等，有些還包括水洗之后的干燥等。在預處理生產(chǎn)線上面如果不設置相應的除銹工藝，那么會造成非常大的影響。酸霧非常容易給生產(chǎn)線環(huán)境造成污染，容易導致零件出現(xiàn)生銹的情況，這樣就會很難對零件焊縫處進行清洗，將會對耐腐蝕性造成很大的影響。因此，加強防銹性是非常有必要的，只有這樣才可以保障工藝在合理的控制范圍之內(nèi)。

5.2 材料以及其他項目的影響

磷化劑以及前后處理材料之間存在很大的關系。例如，在進行酸洗以及高堿脫脂處理之后，鋼的表面會發(fā)生相應的變化，這樣對磷化非常不利。要對表面調(diào)節(jié)劑進行添加，這樣才可以保障對于低鋅薄膜的具體磷化處理。

5.3 磷化膜干燥方面

對磷化膜進行洗滌以及干燥項目主要有2個目的。首先，為去除溶劑型涂料表面的水分做比較充分的準備。其次，為了進一步提高涂漆后膜的耐腐蝕性，保障磷化之后烘烤的性能得到更好的提高，溫度應該控制在130℃～150℃，否則，只會起到除濕以及表面干燥的作用。

5.4 磷化模式的影響

首先可以先使用浸澤法。由于處理的時間比較長，之后再次使用了噴涂方法，這樣可以很好地對磷化溶液起到改善作用，處理的時間也縮短到了1 min～3 min。在某些情況下，由于工件具備復雜性，需要使用相應的浸漬方法，使用噴涂可以保障某些區(qū)域不出現(xiàn)磷化的現(xiàn)象。另外，浸漬法的性能和噴涂處理的磷化膜相比較效果比較好，因此在實際的生產(chǎn)過程中使用的比較廣泛。

6 結語

綜上所述，在生產(chǎn)的過程當中，低溫磷化工藝仍然存在一些問題，只有對這些問題進行很好的解決，采取一定的措施，才可以保障生產(chǎn)的產(chǎn)品在一個合格的范圍內(nèi)。隨著大家的努力，一定會很好地解決工藝當中的問題，進而生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。

參考文獻

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