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磷化膜形成的机理及各种因素的影响


  磷化膜形成的机理及各种因素的影响:
  
  1)形成机理:磷化膜是磷酸盐溶液与金属铁相互作用生成的,磷酸锰铁盐或磷酸二氢锌加水溶解,使磷酸盐产生水解(Me代表锰、铁、锌离子):当加热至沸腾时,进一步进行水解当弹簧放入磷化溶液中,一方面产生金属的溶解,另一方面形成难溶性的磷酸盐,并在弹簧表面上结晶。
  
  2)总酸度的影响:总酸度高,能加速磷化反应,磷化膜薄而细密。但酸度过高,磷化膜过薄,甚至形不成磷化膜。总酸度含量低,磷化速度慢,磷化膜厚而粗糙。
  
  3)游离酸度的影响:游离酸度过高,磷化反应时间长,磷化膜晶粒粗大多孔,耐蚀性低,亚铁离子易于上升,溶液沉淀增多。游离酸度过低,磷化膜薄,甚至没有磷化膜。
  
  4)锰离子的影响:锰离子可以提高磷化膜的硬度和防腐能力,使磷化膜结晶均匀,但中温和常温磷化液中锰离子含量过高时,磷化膜不易生成5)亚铁离子的影响:在高温磷化液中,亚铁离子很不稳定,容易氧化成高铁离子并转变为磷酸铁沉淀。
  
  在常温和中温磷化溶液中,保持一定量浓度的亚铁离子,能大大提高磷化膜的厚度。亚铁离子浓度过少,有磷化形不成的可能,亚铁离子浓度偏高,磷化膜结晶粗大。一般亚铁离子浓度在0.8~2g/L。
  
  6)锌离子的影响:锌离子可以加快磷化膜的生成,使磷化膜致密。含锌量低时,磷化膜疏松发暗。锌离子含量过高,磷化膜晶粒粗大。
  
  7)硝酸根的影响:硝酸根可以加快磷化速度,提高磷化膜致密性,含量不足时磷化层结合力不足。
  
  8)温度的影响:提高温度可以加快磷化速度,提高磷化膜硬度和防腐蚀能力,但在高温下,亚铁离子易氧化成高铁离子而沉淀出来,使溶液不稳定。
  
  9)五氧化二磷的影响:五氧化二磷含量低,磷化膜发暗多孔,甚至磷膜形不成。含量高,可加快磷化,使磷化膜致密。含量过高磷化膜结晶粗大,表面白灰过多。

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