一種常溫磷化液的配制及應用研究

方振華

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

【關鍵詞】常溫；磷化；應用

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

在現今的社會生活中，鋼鐵等金屬材料已廣泛應用于現代制造業、建筑橋梁和結構設計等領域中，并發揮著無可替代的重要作用[1]，而金屬的防腐和保護也一直是研究人員關注的一個重要方向。目前，對鋼鐵制品表面進行涂層處理，是鋼鐵防腐防護和裝飾的主要有效手段。而涂裝前對鋼鐵制品進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]。傳統高溫磷化工藝不僅污染嚴重而且能耗高，不利于節能環保、因此開發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的發展趨勢。本文研究開發出了一種能常溫使用的磷化液，并對其應用在鋼管上的效果進行了測試。

1 試驗

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，重復操作，直到測試質量不變為止。磷化膜單位面積膜重W的計算公式如下：

W=（M1-M2）/S

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

2 結果與討論

2.1 磷化時間的影響

實驗中，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間對磷化膜重的影響，實驗結果見圖1，從圖1中可以看出，隨著磷化時間的增加，膜重增加，磷化35min后，增幅變化較小。這是因為隨著磷化時間的增加，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，導致表面不再發生化學反應，因此膜重不再增加。

圖1 磷化時間對膜重的影響

2.2 耐腐蝕性測試

實驗中對所有磷化后的樣品露天放置48h，考察其耐腐蝕性能力，測試結果見表1。從結果中可以看出，磷化35min以上后，樣品能在48h內保持表面無鐵銹?；灸軌驖M足生產要求?？紤]到操作時間和操作成本，磷化時間為35min較為合適。

表1 耐腐蝕性測試結果

3 結論

成功配制出了一種常溫磷化液，并對其磷化效果進行了測試，實驗結果表明，隨著磷化時間的增加，膜重增加，磷化35min后，膜重增幅變化較小，且磷化后，產品能在露天存放48h，并保持表面無鐵銹。

【參考文獻】

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

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

[責任編輯：鄧麗麗]