清洁型常温锌系磷化液研究

为使磷化实现清洁生产,开发了一种用于钢铁表面涂装前处理的清洁型常温锌系磷化液,实现了磷化液的所有分子均能参加成膜反应且产物为磷化膜、水、沉渣或在磷化膜干燥过程中挥发的设计思路.该磷化液不含亚硝酸盐、重金属(除锌外),在3～40℃下快速磷化可生成膜重≥0.90g/m2、耐CuSO4溶液点滴时间达160 s的彩色磷化膜.磷化前免表面调整,磷化后免水洗.     

常温磷化过程中的开路电位-时间曲线以及成膜规律

目前,对常温磷化成膜机理及规律的认识十分有限,进而影响了常温磷化膜的开发和应用.通过测量常温磷化过程中磷化液的开路电位-时间曲线分析了成膜规律,采用扫描电镜(SEM)考察了成膜过程中磷化膜的形貌变化,测定了膜层的耐蚀性、孔隙率随成膜时间的变化,通过X射线衍射(XRD)分析了磷化膜的相结构.结果表明:常温磷化成膜过程主要...     

一步法黑色磷化膜生长过程研究

为了研究一步法黑色磷化膜的生长过程,测试了钢铁基体在黑色磷化液中的循环伏安曲线及时间电位曲线,利用扫描电镜观察了膜的生长过程及不同温度条件下膜层形貌,分析了膜重随时间的变化,对成膜机理进行了探讨.研究表明:在适宜的磷化时间及磷化温度下,黑色磷化膜晶体数量多,尺寸适中,孔隙小,膜层致密,均匀,厚度适中,色泽乌黑,采用一步法制备黑色磷化膜,可减少生产工序,降低成本,所得膜层性能优异.在适宜的磷化时间内,黑色磷化膜的平均膜重为52.7 g/m2,在磷化膜中生成氧化铜从而使磷化膜成黑色.     

环保型多功能磷化液的磷化性能

工业常用的磷化液存在高能耗、工艺复杂、污染环境等缺点.以磷酸、氧化锌、成膜助剂铝盐和阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂复配的表面活性剂为主要原料,以钼酸铵为磷化促进剂,研制了多功能钢铁磷化液,常温下具有除油、除锈、磷化、钝化等多重功能,在Q235钢上形成了均匀、连续,厚度约为5μm的磷化膜.考察了磷化膜耐NaCal溶液...     

耐磨复合磷化膜的研制

按磷化的成膜机理，设计了复合磷化液配方，进行了多种实验，研究了多种金属离子如K^ ,NH4^ ,Na^ ,Fe^2 ,Mn^2 ,Zn^2 ,Ca^2 ,Sb^2 ,Cu^2 ,Ni^2 的含量，温度，酸比等工艺参数对磷化成膜的影响，结果表明，复合磷化克服了常规磷化的不足，磷化膜耐磨性能好，复合磷化膜具有好的热稳定性及耐磨抗磨性能。     

钡盐改性常温锌系磷化液研究

通过氯化钠溶液浸泡、扫描电镜及能谱仪(SEM EDS)检测方法,研究了硝酸钡、SO42-对常温锌系磷化膜形貌、性能和磷化过程的影响.结果表明,磷化液中的SO42-会进入磷化膜,且不能通过水洗磷化膜清除,明显影响锌系磷化膜的性能,甚至引起磷化液报废;添加[Ba2 ]≤0.9 g/L可有效除去磷化液中的SO42-,改变磷化膜的组成并提高磷化膜的耐蚀性能.     

钻杆接头磷化处理后的耐蚀性能

钻杆接头是石油钻柱的重要组成部分,而耐蚀性是钻杆接头性能的重要指标.通过硫酸铜点滴试验,研究了磷化液的游离酸度、总酸度、酸比、磷化时间和温度对钻杆接头磷化膜耐蚀性的影响,得出各参数的最佳范围.结果表明:控制磷化液的游离酸度12～15点,总酸度140～170点,酸比10～11,磷化温度75℃左右,磷化时间20～25 min,所得磷化膜耐腐蚀性能最佳.     

钢球表面磷化着亮黑色的工艺研究

成品轴承钢球表面的磷化膜一般较粗糙,为此,对含硝酸钡的磷化液在钢球表面获得亮黑色磷化膜的配方进行了试验研究.结果表明,成分为30 g/L Ba(NO3)2,10 g/L Zn(H2PO4)2,15 g/L Zn(NO3)2的磷化液,在磷化温度80～85 ℃,磷化时间10 min的条件下可在钢球表面获得膜厚为2 μm的亮黑色磷化膜,膜层抗CuSO4点蚀时间大于2 min.     

Fe2+对铝件磷化的影响

在铝件磷化液中加入Fe2 ,以提高磷化膜的均匀致密程度和Zn2Fe(PO4)2*4H2O(P相)含量,通过SEM(扫描电镜)、XRD(X射线衍射)和膜重测试等方法研究了Fe2 含量对磷化膜的形貌、晶体结构和膜重等的影响.结果表明,Fe2 的加入使铝件锌系磷化成膜均匀、致密,膜重减轻,磷化膜形貌从片状、针状逐步转变为颗粒状,磷化膜中Zn2Fe(PO4)2*4H2O增多,表面Fe2 的加入确实能够改善磷化膜的致密性和提高P相含量.     

Ca~(2+)和臭氧对A3碳钢表面磷化膜的影响

在低温磷化条件下,在磷化液中加入Ca~(2+)并以臭氧作为促进剂,在A3碳钢表面制备了磷化膜。通过SEM、XRD、EDS、FT-IR以及腐蚀电化学测试等手段对磷化膜进行表征,研究了Ca~(2+)和臭氧对磷化膜的结构和性能的影响。结果表明,在磷化液中添加Ca~(2+)所得磷化膜的质量随着Ca~(2+)浓度的提高而减小,添加Ca~(2+)可细化磷化膜的晶粒、提高磷化膜的致密度和耐蚀性能;溶解在磷化液中的臭氧具有细化磷化膜晶粒和促进晶粒生长的作用,能大幅提高磷化膜晶粒的形核率和磷化膜的主体形成速度。当磷化液的pH=2.70、Ca~(2+)浓度为1.8 g/L、臭氧含量为2.50 mg/L时,磷化膜的质量为5.46 g/m~2,其耐硫酸铜点滴腐蚀时间超过122 s,在5%NaCl溶液中的腐蚀电流为0.50μA/cm~2。     

低温快速电化学辅助磷化膜的制备及其耐蚀性

目前国内外关于电化学辅助磷化的研究报道较少。采用硫酸铜点滴试验、塔菲尔极化曲线研究了电化学辅助制备磷化膜的耐蚀性,探究电化学辅助磷化的最佳配方及工艺条件。通过单因素试验优化磷化液组分,通过正交试验优化工艺条件。结果表明,电化学辅助可以显著降低磷化温度、缩短磷化时间、减少磷化渣,优选出的磷化液组成为:5.00 g/L ZnO,13.00 mL/L磷酸(85%),20.00 g/L Zn(NO_3)_2·6H_2O,1.00 g/L酒石酸钾钠,1.00 g/L NH_4HF_2,1.20 g/L NaClO_3,5.00 g/L磷酸二氢锌,0.08 g/L CuSO_4;最优工艺参数为电流密度1.2 A/dm~2,温度35℃,通电时间7 min。最优工艺下所得磷化膜耐硫酸铜点滴试验时间达860 s;磷化时间1 min时,所得磷化膜硫酸铜点滴试验耐蚀性为61 s(远优于化学磷化的19 s),磷化膜外观均匀、致密。     

镁合金磷化工艺及磷化膜性能的研究

为了有效提高镁合金表面涂层的防护能力,研制了特定的配方体系对AZ31D镁合金基体进行磷化处理,并进行涂装和性能检测试验.结果表明,该配方体系能制备出表观均匀、细致的磷化膜,金相显示其晶粒均匀.该磷化膜与有机涂层的结合力牢固,用划格法测定膜与环氧涂层甚至与丙烯酸涂层的附着力均能达到1级,而没有磷化膜的金属基体与丙烯酸涂层的附着力仅能达到2级.通过48 h中性盐雾试验表明,有磷化膜的涂层比没有磷化膜的涂层的耐腐蚀性能有所提高.     

常温磷化液的研制

常规磷化液中通常含有亚硝酸钠、氟化钠等有害物质.为改善环境,选用污染小的复合促进剂,研制了一种常温锌系磷化液,并应用正交试验法得到了磷化工作液的最佳配比,考察了磷化温度、磷化时间及复合促进剂对磷化质量的影响.磷化工作液的适宜配方为:工业氧化锌5.5g/L,工业氯酸钠2.5g/L,工业硫酸镍2.6g/L,复合促进剂4.0g/L.常温下试件在该磷化液中形成的膜层CuSO4点滴试验时间＞80 s,3%NaCl溶液浸渍时间＞6 h,室内挂片60d无明显锈蚀.     

黑色复合耐磨磷化膜的摩擦学性能

复合磷化膜耐磨性较好,但研究报道较少,因而其推广应用受到了限制.按磷化的成膜机理,设计、优选出了耐磨复合磷化液配方、最佳磷化工艺,制备出复合磷化膜并通过摩擦试验检测磷化膜的摩擦学性能.结果表明:复合磷化膜呈黑色、细密针孔状结构;复合磷化膜能显著提高摩擦副表面的摩擦学性能,摩擦系数从0.8降到0.3;磷化前的表面调整有利于形成细密、性能好的磷化膜;磷化作为喷涂固体润滑剂的前处理,能提高固体润滑涂层的持久性.     

锰盐磷化工艺控制

介绍了一种高温锰盐磷化工艺,讨论了槽液总酸度和游离酸度、铁离子含量、磷化温度等因素对锰盐磷化膜质量的影响情况,总结了生产应用中的工艺控制要点.该工艺磷化膜无脆性、耐蚀性高,很好地满足了用户要求.     

NdFeB永磁体表面磷化处理及其磷化膜的研究

为了提高NdFeB磁体的耐蚀性,并验证磷化膜的组成,以自制的磷化液在NdFeB永磁体表面进行磷化处理,并采用SEM观测了采用不同表调剂处理NdFeB永磁体表面所形成的磁化膜微观形貌,测试分析了磷化膜的抗腐蚀性能;采用EDS、XRD、ICP-AES等对磷化膜进行了研究.结果表明:采用钛系表调剂可以在烧结NdFeB磁体表面获得均匀密实的磷化膜,并具有较强的耐腐蚀性;采用锌系磷化液在烧结NdFeB磁体表面进行磷化处理形成的磷化膜的组成与在钢铁基体上形成磷化膜的相组成相同,仍然是Zn3(PO4)2·4H2O及Zn2Fe(PO4)2·4H2O;磷化过程中,Nd参加了反应,形成沉渣进入磷化液中.     

柠檬酸钠在常温磷化中的作用

传统的亚硝酸盐磷化促进剂不符合清洁生产的发展需要,为此,通过X射线衍射、极化曲线、扫描电镜方法研究了柠檬酸钠作为促进剂对常温磷化的成膜时间、成膜厚度、磷化膜的表面状态及耐蚀性等的影响.结果表明,柠檬酸钠含量在0.5～2.5g/L时能有效增加磷化膜的厚度,成膜均匀致密,膜层耐腐蚀性能最佳.     

镀锌钢板表面改性纳米SiO_2复合磷化膜的性能

纳米材料在表面处理领域应用广泛,但在磷化工艺中的应用尚处于起步阶段。选用小分子量的乙烯基三乙氧基硅烷(A151)对纳米SiO_2进行表面改性处理,改善其在溶液中的分散性,将改性纳米SiO_2加入预先配制的基础磷化液中,在镀锌钢板表面制备出复合改性纳米SiO_2的无镍晶态磷化膜。通过电化学测试、中性盐雾试验、扫描电镜、X射线衍射仪等研究了改性纳米SiO_2对磷化膜层性能的影响。结果表明:乙烯基三乙氧基硅烷改性纳米SiO_2分散性良好,在磷化液中加入改性后的纳米SiO_2可以较大地提升磷化膜层的耐蚀性,从而提高纳米材料在汽车制造工业中的应用效果。     

6种促进剂对钢板常温磷化的影响

磷化有利于提高钢铁的耐蚀性能,而磷化促进剂对磷化有极大的影响.为此,用电位-时间曲线测量和硫酸铜点滴试验相结合的方法,研究了钢铁常温磷化过程中6种促进剂钼酸钠、氯酸钠、双氧水、植酸、柠檬酸、OP-10对成膜速度、膜层耐蚀性等的影响.结果表明:6种促进剂都能加速磷化过程的成膜速度,其加速成膜的作用机理各不相同,在电位-时间曲线上均表现为随促进剂浓度增加,稳定电位增加;6种促进剂适宜的浓度为2.0g/L钼酸钠,0.5～1.0 g/L氯酸钠,1.0 g/L双氧水,2.0 g/L植酸,2.0 g/L柠檬酸,2.0～4.0 g/L OP-10,磷化膜的耐蚀性明显提高.