3种常温磷化促进剂的作用及其协同效应

常温磷化无毒、节能,但成膜速度慢,且膜的耐蚀性能差。为此,在传统的常温磷化液中加入3种促进剂,运用扫描电镜、退膜法、硫酸铜点滴试验、电化学测试等手段,对磷化膜表面形貌、膜重、耐蚀性能等进行了测量,研究了3种促进剂在常温磷化中的促进作用及机理,分析促进剂之间的协同效应,优选出加速效果比亚硝酸盐更好的复合促进剂(1.0g/L氯酸钠,0.5g/L3-硝基苯磺酸钠,1.0g/L硫酸羟胺)。结果表明:3种促进剂在常温下均能促进磷化膜形成,但促进机理不同;优选复合促进剂具有很好的协同效应,能加快成膜速度,形成均匀、致密、耐蚀性优良的磷化膜,且磷化过程不会分解出有毒气体NOX,完全可以取代亚硝酸盐。     

常温Q235钢板磷化工艺优选

为开发环保、节能、高效的常温磷化工艺,研制了一种可在常温下磷化钢板的磷化液,并对Q235钢板进行磷化处理,采用硫酸铜点滴试验测试磷化膜的耐蚀性,考察了磷化液成分(氧化锌、磷酸二氢钠、磷酸、氯酸钾)的含量、磷化时间以及磷化次数对Q235钢板表面磷化膜耐蚀性能的影响。结果表明:磷化液主要组分的最佳用量为氧化锌25 g/L、磷酸二氢钠22 g/L、磷酸90 mL/L、氯酸钾8 g/L,此条件下常温磷化20 min时,所得磷化膜的质量最好,其硫酸铜点滴时间可达54 s;同一磷化液中,随着磷化次数的增加,磷化膜性能逐渐变差。     

纳米Al2O3增强磷化膜耐磨性的研究

将α型纳米Al2O3加入到磷化液中,选择合适的分散剂,在一定的温度范围内进行磷化,通过共沉积使纳米材料包裹在磷化膜层中,以达到改善磷化膜质量、提高膜层性能的目的.研究了磷化温度、时间、分散剂和纳米用量及酸度调节剂Na2CO3 对反应的影响,通过正交试验得出最优磷化工艺参数为:18.0 g/L ZnO,1.0 g/L Ni(NO3)2,16 mL/L HNO3, 3.0 g/L Ca(NO3)2,28.5 mL/L H3PO4,5.0 g/L Mn(H2PO4)2,2.0～5.0 g/L 柠檬酸,1.0～5.0 g/L 酒石酸,3.0～5.0 g/L 复合促进剂,11.0 g/L Na2CO3,4.0 g/L α型纳米Al2O3 ,分散剂A 2.5 g/L,磷化温度80 ℃,磷化时间12 min.经X射线、扫描电镜、电子探针等测试分析发现,加入的α型纳米Al2O3在磷化膜层中基本均匀分布.用细纱纸摩擦法测试磷化膜的耐磨性,发现加入α型纳米Al2O3的磷化膜耐磨性明显增强.     

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.     

钕铁硼磁性材料磷化过程电位影响因素研究

为了研究钕铁硼磁性材料的磷化机理,并研制钕铁硼磁性材料的磷化剂,应用电化学方法研究了游离酸度、温度、促进剂、表面活性剂对钕铁硼磁性材料磷化动力学行为的影响.结果表明,钕铁硼磁性材料磷化动力学的过程分为:金属阳极溶解→钝化→金属阳极溶解→磷化成膜4步;所形成的化学转化膜并非单一的磷化膜,而是磷化和钝化的混合膜;游离酸度、温度以及促进剂对钕铁硼磷化影响较大,过高的游离酸度(高于4.8)和温度(高于40 ℃)将改变其磷化动力学的过程,使磷化难以成膜或膜层粗糙;促进剂能加速磷化的进行,但氧化性过强的促进剂(氯酸钠)只能增强钕铁硼磁性材料表面的钝化,而不能形成磷化膜.通过正交试验法,确定了钕铁硼常温磷化液的最佳配方和工艺条件:磷酸二氢钠 50 g/L,磷酸 12 mL/L,钼酸钠 0.5 g/L,促进剂 -N 0.2 g/L,阴离子表面活性剂 1.5 mL/L, FA 1.5点,TA 51点,温度 30 ℃,时间 5 min.所得磷化钝化膜薄而致密,耐腐蚀性能优异.     

一种常温磷化工艺改进

为了寻求节能环保和高效的磷化工艺,制备了一种无镍、无亚硝酸盐常温磷化液。通过单因素试验研究了磷化液基础配方对磷化膜性能的影响,并采用正交试验进行优选;采用单因素试验优选了磷化工艺参数。结果表明:常温磷化液最佳配方及磷化工艺参数为20 g/L氧化锌,34 mL/L磷酸,22 g/L磷酸二氢锌,0.45g/L柠檬酸,0.19 g/L氟化钠,0.21 g/L钼酸钠,0.35 g/L间硝基苯磺酸钠,0.17 g/L氯酸钠,pH值为2.5～3.5,温度23～30℃,磷化时间13～17 min,采用喷淋磷化可缩短为3～5 min;以此配方和工艺制备的磷化膜外观均匀致密,无膜层疏松、锈蚀、绿斑或表面挂灰等缺陷,膜重1.2 g/m2,耐硫酸铜点滴时间为57 s,耐NaCl溶液浸泡腐蚀时间为26 d,耐蚀性较好。     

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。     

一种常温磷化液的研制及应用

目前已有的常温磷化液配制复杂,磷化膜的耐蚀性较中高温体系的差,且功能单一,应用受到限制。研制了一种高耐蚀性常温锌系磷化液,考察了表面调整、磷化工艺参数、后处理等对Q235钢表面磷化膜性能的影响,并确定了最佳配方及工艺参数:50~60 g/L磷酸二氢锌,60~80 g/L硝酸锌,1~2 g/L氯酸钠,1~2 g/L酒石酸,1~2g/L辅助促进剂,OP-10适量;pH值2.5,温度20~40℃,时间5 min。结果表明:该磷化液具有配制简单、成本低廉、沉渣少、膜均匀致密、耐蚀性强等特点,并且磷化液成分及工艺参数可不做调整直接应用于Nd Fe B永磁材料的磷化处理。     

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.     

羟胺低温磷化

为解决当前磷化工艺中存在的高温、多渣等不足,通过羟胺类低温磷化促进剂与其他传统磷化促进剂相复配,采用正交试验的方法研究了一种新型的低温磷化工艺.试验结果表明,羟胺具有优异的促进作用,硫酸羟胺是较好的室温促进剂,单独使用时的最低用量为5 g/L,与氯化钠配合使用可大大降低其有效用量,最低成膜浓度2 g/L,并能改善膜层的耐碱性.最佳磷化配方为:ZnO 10 g/L,HNO3 10 mL/L,H3PO4 15 mL/L,HAS 2 g/L, NaClO3 1.0 g/L,有机酸3.0 g/L钼酸钠0.04 g/L,促进剂A适量;酸度比 7～12;pH值 1～2;磷化时间 15～20 min;磷化温度 30 ℃.磷化膜均匀呈灰黑色,膜重8～12 g/m2,硫酸铜点滴≥130s.     

钼酸钠对热镀锌钢板表面磷化膜电化学行为的影响

在磷化液中添加钼酸钠可改善和提高热镀锌钢板表面磷化膜的质量.运用极化和电化学阻抗的测试方法,研究了磷化液中加入钼酸钠对热镀锌钢板表面磷化膜在5%NaCl溶液中的电化学行为的影响.结果表明,在磷化液中加入钼酸钠可促进磷化膜生长,大大降低电化学体系的腐蚀电流密度,提高其极化电阻和电化学阻抗,改善膜层的耐蚀性能.最佳的钼酸钠用量为1.0g/L,膜层呈暗灰色,膜重为1.6g/m2,耐硫酸铜点蚀时间大于65 s.当钼酸钠用量为2.0g/L时,膜层的各项性能指标均下降.     

电流密度和添加剂对镁合金电化学磷化膜耐蚀性的影响

电化学磷化可以快速获得磷化膜,提高镁合金的耐蚀性,目前就电化学磷化工艺条件对膜层的影响研究尚不深入。为此,采用扫描电镜和电化学方法研究了电流密度和添加剂对镁合金电化学磷化膜耐蚀性的影响。结果显示：电流密度为4．oA／din。时基础磷化液中所得磷化膜表面致密均匀,具有良好的耐蚀性;以0．5g／L酒石酸和5．Og／L磷酸二...     

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.     

钼酸钠在常温磷化中的作用

通过硫酸铜点滴试验、膜重分析、扫描电镜(SEM)观察和极化曲线测试等方法研究了钼酸钠对常温磷化中所得磷化膜性能的影响,同时对钼酸钠在磷化液中的作用机理做了初步探讨.结果表明,钼酸钠在该磷化液中的最佳含量为3 g/L;此时磷化膜微观结晶为颗粒状,且晶粒均匀连续;添加钼酸钠后所得磷化膜的自腐蚀电位变大,交换电流密度变小,耐腐蚀性明显增强.     

中低温磷化工艺及其效果

目前,许多常温磷化液化学成分复杂,磷化温度范围窄,磷化膜质量不高.为此,研究了一种中低温磷化技术,主要成分及工艺参数:30～45 g/L磷酸二氢锌,90～120 g/L硝酸锌,10～20 g/L硝酸锰,3～6 g/L硝酸镍;总酸80～90点,游离酸2～3点,用氧化锌调节;磷化温度30～70℃,时间15 min.结果表明...     

低温锌系磷化新T艺

为了克服传统锌系磷化工艺的诸多缺点,在传统的锌系磷化液中加入马丙共聚物和铜脲配位化合物,通过正交试验优选出了一种环保、单组分、低温无渣的新型磷化工艺,并将此工艺制得的磷化膜的性能、形貌、成分与普通锌系磷化膜进行比较。结果表明:最佳的新型磷化工艺为1.0 g/L铜脲配位化合物,1.5 g/L氧化锌,15.0mL/L磷酸,10.0 mL/L马丙共聚物,磷化时间15 m in,磷化温度20℃;最佳工艺时磷化液游度酸度8点,总酸度30点;新型工艺制得的磷化膜为均匀致密的球状结晶,耐蚀性、漆膜附着力、抗冲击力均优于普通锌系磷化膜。     

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.     

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/m², 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0.50 μA/cm²。