磷化液配方成分及其作用

磷化液的主要成分是磷酸二氢盐，如Zn(H2PO4)2以及适量的游离磷酸和加速剂等。加速剂主要起降低磷化温度和加快磷化速度的作用。作为化学加速剂用得最多的氧化剂如NO3-、NO2-、CIO3-、H2O2等。磷化是金属与稀磷酸或酸性磷酸盐反应而形成磷酸盐保护膜的过程

李氏老配方：200元/桶 ，原液或1比1、1比2兑水使用，适用于冷板。代理价160元/桶。

吕氏二代：200元/桶 ，原液原液或1比1兑水使用，适用于冷板。除锈效果佳，不起白灰。

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代理商前三次不限量，之后每次订货不低于10桶，代收货款。空桶押金10元/个。桶须张贴公司标签，不得私自拆除。严禁私自兑水。

磷化的基本原理

原则上说，当金属工件一旦浸入加热的稀磷酸溶液中，就会生成一层膜。但由于这种膜的保护性差，所以通常的磷化在含有Zn、Mn等酸性溶液中进行。

磷化液中存在的动力学平衡

磷化液的基本平衡方程式

3M(H2PO4)2=M3(PO4)2+4H3PO4

此方程的平衡常数

K=[M3(PO4)2][ H3PO4]^4/[M(H2PO4)2]^3

M代表Zn、Mn等

由上述议程式可以看出，常数K值越大，磷酸盐沉积的比率越大。而K值随一代和三代金属盐的金属的性质，溶液的温度，PH值及总浓度有关。所以影响磷化液性能的至少有PH值、游离酸度、总酸度、温度和金属性质。

磷化液分类

1 按磷化膜体系分类

按磷化成膜体系主要分为：锌系、锌钙系、锌锰系、锰系、铁系、非晶相铁系六大类。

锌系磷化槽液主体成他是：Zn2+、H2PO3-、NO3-、H3PO4、促进剂等。形成的磷化膜主体组成(钢铁件)：Zn3(po4)2·4H2O 、Zn2Fe(PO4)2·4H2O。磷化晶粒呈树枝状、针状、孔隙较多。广泛应用于涂漆前打底、防腐蚀和冷加工减摩润滑。

锌钙系磷化槽液主体成分是：Zn2+、Ca2+、NO3-、H2PO4-、H3PO4以及其它添加物等。形成磷化膜的主体组成(钢铁件)：Zn2Ca(PO4)2·4H2O、Zn2Fe(PO4)2·4H2O、Zn3(PO4)2·4H2O。磷化晶粒呈紧密颗粒状(有时有大的针状晶粒)，孔隙较少。应用于涂装前打底及防腐蚀

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产品类别：四合一磷化液

规 格：25Kg/桶

型 号：姚氏热板

产品说明：

四合一磷化液能在常温下一槽内完成除油、除锈、磷化、钝化等四项功能，在钢铁工件表面形成均匀、致密、耐蚀的灰色磷化膜，可作为喷漆、喷塑等涂装前的底层，涂层附着力好。本四合一磷化技术大大简化了磷化工序，磷化工效显著提高。广泛用于船舶、车辆、油田矿山机械、金属家具、机床、家用电器等设备涂装前的预处理。

李氏老配方：200元/桶 ，原液或1比1、1比2兑水使用，适用于冷板。代理价160元/桶。

吕氏二代：200元/桶 ，原液原液或1比1兑水使用，适用于冷板。除锈效果佳，不起白灰。

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本四合一磷化液技术特点：

1、除油除锈磷化速度快，2-10分钟即可完成处理，磷化工效大大提高，磷化成本低。

2、磷化膜外观呈灰黑色，耐蚀性优良，室内放置长时间不生锈。漆层附着力好。

3、本四合一磷化液以浓缩液供应，使用时按一定比例加水即可，补充调整非常方便。

4、磷化液中不含有毒有害物质，处理过程无废水排放，是一种环保的磷化工艺。

5、在常温下即可进行除油除锈磷化钝化处理，在冬季也可以不加温进行处理，节约能源，设备投资低。加温至45℃磷化处理速度更快。

6、本磷化液可以采用浸泡、刷涂、喷淋、擦拭等工艺进行处理，处理后的工件不需水洗，磷化干燥后即可涂装。

磷化液配方 (2009/05/08 21:00)

（引用地址：未提供）

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 (1)铁系磷化  铁系磷化是指在钢铁表面生成一层由氧化铁和磷酸铁组成的无定形磷化膜，又称为无定形磷化或转化型磷化。钢铁基体在碱金属磷酸盐为主的磷化液中受到腐蚀，生成可溶性的磷酸亚铁盐，它被氧气或促进剂氧化而转化为磷酸铁和氧化铁。20世纪80年代前国内外对铁系磷化研究不多，80年代后才对该体系表现出较大兴趣。铁系磷化处理方法有两种：一种是水溶液无定形磷化或简称无定形磷化；另一种是非水溶液无定形磷化或有机溶剂磷化。在水溶液无定形磷化液中常含有表面活性剂。水溶液无定形磷化普遍采用三步法，即：①清洗和磷化；②流水清洗；③铬酸盐溶液钝化处理。通常清洗和磷化是分步进行的，在磷化液中加入表面活性剂和润湿剂可使清洗和磷化一步完成。

    1981年美国专利USP4298405提出了一种在室温(10～38℃)下，能在钢铁表面形成质量极好，膜重适中的铁磷化膜的磷化工艺。可采用浸液法或喷液法进行磷化。配方举例如下。

    配方l

    配方2

美国专利(USP4003761)还提出两步铁磷化工艺，第二步的磷酸盐含量比第一步增加约50％～l00％。磷化液pH值为4．3～6．5，并加有0．05～1．09／L短链烷基胺(C_2～4)和0．01～1．5g／L非离子表面活性润湿剂。磷化液配方及工艺如下：

    组分                                      组分

    工艺条件：

    铁系薄膜型(或称碱金属)磷化液的主要成分是磷酸盐，通常采用磷酸、焦磷酸、多磷酸等的钠盐、钾盐、铵盐等，另外还需加入促进剂、表面活性剂、添加剂等。其中促进剂的选择尤为重要，它直接影响磷化工艺的速度、磷化膜的质量、耐蚀性及磷化工艺温度等。汪敦佳等根据铁系磷化工艺的特点，选择硝酸盐、氯酸盐、钼酸盐及有机硝基化合物等作为促进剂，经过反复试验，得到了一种复合促进剂配方。并采用该复合促进剂研制出一种铁系磷化液，其典型配方如下。

王德松等采用复合促进剂和适宜的表面活性剂研制出一种轻铁系磷化液，其配方组成如下。其中复合促进剂的用量影响磷化效果，用量少时，磷化效果差；用量过多，不仅钝化金属表面，不利于磷化反应，而且生成较多的磷化沉渣，使磷化样品挂灰较严重。复合促进剂的适宜用量为2～59／L。对烷基醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)、十二烷基磺酸钠三种表面活性剂在该磷化液中的应用效果研究表明，加入少量表面活性剂，可以改善磷化膜的耐蚀性，并且烷基醇酰胺的作用效果优于脂肪醇聚氧乙烯醚和十二烷基磺酸钠。烷基醇酰胺用量以0．1～0．29／L为宜，过低时作用效果不明显，过浓时烷基醇酰胺易析出。

    (2)锌系磷化  锌系磷化是近年来研究较多的磷化体系，特别是Zn-Ca系磷化液具有沉积速度快、涂层薄、价格便宜等优点。锌系磷化主要用于涂装底层，国内外锌系磷化液配方多种多样，其主要成分基本相同。基本成分有锌离子、磷酸盐、氧化剂、促进剂等。

    非离子表面活性剂是锌系磷化液中广泛使用的有机添加剂。某些非离子型表面活性剂的加入除了能湿润工件表面，克服不良的脱脂外，还有降低膜重、延长磷化槽寿命及改善磷化膜性能的作用。T．S．Nsankara等对山梨醇单硬脂酸酯进行了研究，Madiha Shoeib等对妥尔油脂肪酸乙氧基化合物(TOFA)和油烯基醇乙氧基化合物(OA)进行了研究。研究发现在磷化液中加入上述非离子表面活性剂能显著降低膜重和基体的溶解，这是因为非离子表面活性剂在试板表面吸附的缘故。

    T．S．N．Sankara Narayanan和M．Subbaiyan等对有机胺在磷化中的作用及磷化膜的性能进行了研究。他们采用的是净洗型脂肪胺，如十二胺、十四胺、十六胺、十八胺。不过胺特别是伯胺在酸性介质中与HN02的共存是有问题的，因为易生成有致癌作用的亚硝胺类化合物。净洗型胺加入磷化液并不影响pH值、总酸度、游离酸度和酸比，添加浓度为10～125mg／L。低浓度时磷化膜重降低得较多，随浓度的升高，膜重反弹。虽然这些胺都能降低膜重，但在某些方面确能提高膜的质量和防护性。在该系列胺中(C₁₂～C₁₈)，膜重随胺分子中烷基链的增长而升高。因为在酸性介质中(pH值为2．71)，胺以铺阳离子(RNH₃⁺)的形式存在。这誊铃阳离子被吸附在样板上，升高了氢电位，除了适当减少赖于成膜的表面积(阴极面)外，还降低了金属的溶解。比较从含该系列胺类添加剂的磷化液中得到的磷化膜重可以看出，从含十二胺磷化液中得到的膜最轻，而从含十八胺磷化液中得到的膜最重。因为十二胺具有最小的去极化性能，因此，它的存在阻止金属溶解过程中电荷转移最大。各种胺添加剂的浓度对膜重影响的趋势是一致的。开始都是随浓度的升高而升高到最大值，随后则随其升高而降低。这种趋势可以用胺的表面活性来解释。在低浓度时，这些胺以阳离子单体存在，这些单体以静电力吸附在钢磁化液界面，由于这种吸附的屏障作用，抑制了膜的形成。当胺的浓度增加到一定值时，膜重增加，可能是由于胶束化的缔合。不过继续增加胺浓度超过一定值(每种添加剂不同)时，膜重的增加有所降低，这是由于胺分子聚合成胶束的缘故。由于吸附而在钢表面有大量的胶束存在，引起更大面积的覆盖，从而降低了膜重。

    此外，净洗型胺的加入还能降低膜的吸水性，这可能是由于憎水胺链的憎水性。吸水性降低的顺序是从十二胺到十八胺，这清楚地表明，在十二胺存在的情况下吸附的单体更多，虽然膜重降低，但给予更高的憎水性能。

    郭良生研制了一种常温锌系磷化液(SL一6A)，在磷化液中加入了少量0P乳化剂，可以加速磷化过程和提高磷化效果。SL一6A磷化液的配方如下。

曾德芳等报道了一种锌锰系彩膜磷化液和一种锌钙系灰膜磷化液，配方中采用复合促进剂。促进剂A由EDTA、含氮有机物、硫酸亚铁、硝酸铜和水按一定比例和工艺配制而成；促进剂8由草酸钠、十二烷基磺酸钠、浸透剂T和水按一定比例和工艺配制而成。该磷化液的最佳配方如下。

①锌锰系彩膜磷化液配方

②锌钙系灰膜磷化液最佳配方

    其中促进剂A是由氯酸钾、钨酸钠、碳酸钠和水按一定比例和工艺配制而成；促进剂B是由二乙醇胺、TX一10非离子表面活性剂、胶体钛和水按一定比例和工艺配制而成。

    梁成浩等研制了一种室温多功能锌系薄膜型磷化液，颜色为深灰色，可将除油、除锈、磷化一步完成。通过硫酸铜点滴实验、浸泡试验及电化学实验测试，结果表明磷化膜具有良好的耐蚀性能。多功能磷化液可在室温下进行磷化，且磷化方式可采用涂抹型，解决了一些大型工件无法入槽浸泡磷化这一问题。最佳磷化液配方如下。

    河北科技大学的王德松等研究了烷基醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)、十二烷基磺酸钠三种表面活性剂及某种阳离子聚合物对锌系室温磷化液磷化效果的影响，研究发现在阳离子聚合物用量固定为0．03g／L时，向磷化液中加入适量的表面活性剂，能够明显改善磷化液的磷化效果。由于烷基醇酰胺在酸性环境中稳定性较差，在用量为0．1g／L时就发生析出现象，因此不宜用在该锌系磷化液中。脂肪醇聚氧乙烯醚对磷化液磷化效果的作用明显优于十二烷基磺酸钠，并且随着脂肪醇聚氧乙烯醚用量的增多，磷化液的磷化效果进一步改善。对阳离子聚合物的应用研究表明(所用表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，用量为0．2g／L)当阳离子聚合物用量为0．03g／L时磷化效果较好。锌系磷化液的配方如下。

    石油大学孙庆池研制的AC-1常温锌系磷化液中加入了少量非离子型表面活性剂0P一10，主要作用是润湿渗透、分散增溶和提高表面清洁度等。OP-10分子中的亲水和疏水基团在溶液／金属界面定向排列和吸附，形成薄的分子膜，从而降低基体表面张力，使金属表面H⁺分布均匀，一旦H⁺还原成H₂后就容易从金属表面逸出，从而避免H₂的滞留，加速磷化。此外，0P一10还能降低膜的孔隙率和吸水性，促使金属表面形成坚硬致密的磷化膜，使膜的均匀度和耐水性明显提高。AC一1磷化液稳定性好、沉渣少，成膜均匀、致密光滑、耐蚀性强、无挂灰。使用寿命为普通磷化液的1．6倍左右。磷化液基本配方如下。

    (3)铅盐磷化l970年John W．F．提出了铅盐磷化工艺。磷化液由硝酸、磷酸、氧化铅、氯化钠及异辛苯多乙氧基乙醇组成。磷化液配制方法如下：在640份水中加入219份工业硝酸(70％)及26．4份工业磷酸(85％)，在不断搅拌下，将80．4份氧化铅加入上述混合液中，待．氧化铅全部溶解后，加入1．5份氯化钠和1份异辛苯多乙氧基乙醇组成的混合物。磷化槽液是用l425份水稀释上述溶液制成的。总酸点数为110。这种磷化液可用于钢铁制品、镀锌钢铁制品、铅制品等的磷化。所得磷化膜均匀一致，可以焊接，可以改善金属的冷拔性能，有良好的抗腐蚀性能，是有机涂层的极好底层。

    磷化液中加入表面活性剂，可改善磷化液的成膜作用。另外还起分散作用，有助于保持各组分在溶液中。最有效的表面活性剂为环氧乙烷缩聚物，特别是含有3～25个乙氧基(一CH₂一CH₂O)的，如油酸的聚氧乙烯酯和烷基酚的聚氧乙烯醚。上述铅盐磷化液中的异辛苯多乙氧基乙醇为非离子表面活性剂。

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