一種常溫磷化液的配制及應(yīng)用研究

方振華

【摘 要】配制了一種常溫磷化液，磷化結(jié)果表明，隨著磷化時(shí)間的增加，膜重增加，磷化35min后，膜重增幅變化較小，產(chǎn)品能在露天存放48h，并保持表面無鐵銹。

【關(guān)鍵詞】常溫；磷化；應(yīng)用

Research and Application of Room Temperature Phosphate Solution

FANG Zhen-hua

（College of Chemistry & Chemical Engineering Xian University， Xian Shaanxi 710065， China）

【Abstract】A room temperature phosphate solution was prepared. The results show that with the increase of phosphating time， the weight of phosphating coating increased， and the amplitude becomes smaller after 35min， and the surface of products without rust after store 48h in the open air.

【Key words】Normal temperature； Phosphorization； Application

在現(xiàn)今的社會(huì)生活中，鋼鐵等金屬材料已廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代制造業(yè)、建筑橋梁和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域中，并發(fā)揮著無可替代的重要作用[1]，而金屬的防腐和保護(hù)也一直是研究人員關(guān)注的一個(gè)重要方向。目前，對鋼鐵制品表面進(jìn)行涂層處理，是鋼鐵防腐防護(hù)和裝飾的主要有效手段。而涂裝前對鋼鐵制品進(jìn)行磷化處理不僅可以增大涂層與制品的接觸面積，提高制品防蝕能力，還可以提高涂層在鋼鐵基體上的附著力[2]。傳統(tǒng)高溫磷化工藝不僅污染嚴(yán)重而且能耗高，不利于節(jié)能環(huán)保、因此開發(fā)研究無需加熱的常溫磷化工藝，降低磷化液的使用溫度已成為磷化技術(shù)的發(fā)展趨勢。本文研究開發(fā)出了一種能常溫使用的磷化液，并對其應(yīng)用在鋼管上的效果進(jìn)行了測試。

1 試驗(yàn)

1.1 材料

鋼管，尺寸：外徑34mm，壁厚3mm，長度70mm。

鹽酸，三氧化鉻，磷酸，磷酸二氫鈉，氧化鋅，鉬酸銨，硝酸鈉，檸檬酸，所有試劑均為分析純。

1.2 磷化工藝

磷化液（1000mL）配制：分別稱取一定量的磷酸（140.5g），磷酸二氫鈉（70.5g），氧化鋅（27.5g），鉬酸銨（3.0g），硝酸鈉（5.5g），檸檬酸（3.0g），依次倒入燒杯中，加去離子水，攪拌至全部溶解。常溫下，將已做除銹處理后的鋼管放入配制好的磷化液中磷化一段時(shí)間后，取出晾干。

1.3 膜重測定

退膜液為三氧化鉻溶液，將50g/L的三氧化鉻溶液加熱到70～80℃，把磷化處理后的樣品放入溶液中，15min后取出、干燥、稱量，重復(fù)操作，直到測試質(zhì)量不變?yōu)橹?。磷化膜單位面積膜重W的計(jì)算公式如下：

W=（M1-M2）/S

式中：M1——磷化后樣品質(zhì)量，g；M2——退膜后樣品質(zhì)量，g；S——樣品總表面積，cm2。

2 結(jié)果與討論

2.1 磷化時(shí)間的影響

實(shí)驗(yàn)中，在同一磷化液中，分別對樣品磷化了5min、15min、25min、35min、45min?？疾炝肆谆瘯r(shí)間對磷化膜重的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖1，從圖1中可以看出，隨著磷化時(shí)間的增加，膜重增加，磷化35min后，增幅變化較小。這是因?yàn)殡S著磷化時(shí)間的增加，磷化膜重不斷增加，金屬表面孔隙越來越小，磷化膜逐漸將金屬表面全部覆蓋，導(dǎo)致表面不再發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此膜重不再增加。

圖1 磷化時(shí)間對膜重的影響

2.2 耐腐蝕性測試

實(shí)驗(yàn)中對所有磷化后的樣品露天放置48h，考察其耐腐蝕性能力，測試結(jié)果見表1。從結(jié)果中可以看出，磷化35min以上后，樣品能在48h內(nèi)保持表面無鐵銹?；灸軌驖M足生產(chǎn)要求。考慮到操作時(shí)間和操作成本，磷化時(shí)間為35min較為合適。

表1 耐腐蝕性測試結(jié)果

3 結(jié)論

成功配制出了一種常溫磷化液，并對其磷化效果進(jìn)行了測試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著磷化時(shí)間的增加，膜重增加，磷化35min后，膜重增幅變化較小，且磷化后，產(chǎn)品能在露天存放48h，并保持表面無鐵銹。

【參考文獻(xiàn)】

[1]鐘雪麗，吉鵬濤.一種常溫磷化工藝改進(jìn)[J].材料保護(hù)，2013，46（3）：27-31.

[2]王煥志.鋼鐵常溫磷化及表面處理的電化學(xué)研究[D].河北工業(yè)大學(xué)，2006.

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