- 金属钝化磷化液配方与制备(二)
- 李东光
- 1468字
- 2020-08-27 09:08:52
磷化液(3)
原料配比
制备方法 将各组分溶于水混合均匀即可。
原料配伍 本品各组分用量(g)范围为:Zn(H2PO4)20.4~8,Zn(NO3)2·6H2O5~18,Ni(NO3)2·6H2O0.7~1.0,氟化物0.2~0.5,添加剂1.0~2.2,稀土盐0~1.5,水加至1L。
所述添加剂选自柠檬酸、柠檬酸盐、水杨酸与水杨酸盐中的一种或多种,优选选自柠檬酸、柠檬酸钠、柠檬酸钾、水杨酸、水杨酸钠与水杨酸钾中的一种或多种。锌与铁在磷化液中的电位差导致了锌比铁具有更快的溶解速度,而添加剂与Zn2+的络合常数大幅低于Fe2+,可有效缩短该电位差,从而能较好地实现锌与铁的同槽磷化。此外,柠檬酸、柠檬酸盐、水杨酸及水杨酸盐与Al3+具有很强的络合能力,可有效提高磷化液中Al3+的可容忍度,进而改善了磷化液的稳定性。
所述氟化物选自氟化钠、氟化铵与氟化钾中的一种或多种。在本品中,氟化物既可作为pH值调节剂,保持磷化液酸度稳定;同时也可作为活化剂,加速晶核的形成,细化晶粒,从而使磷化膜更加致密,耐蚀性更强。并且,氟化物还可作为解毒剂,其可与Al3+络合形成冰晶石型Na3AlF6沉淀,从而除去有害的Al3+。
所述稀土盐选自硫酸高铈、硝酸铈与硝酸镧中的一种或多种。稀土盐在磷化液中形成的稀土离子在阴极表面具有强吸附性能,其产生的去极化作用可促进磷化膜的形成,也可提高膜层的耐蚀性。
所述磷化液的游离酸度为1.7~2.0点。当磷化液中游离酸度较低时,可加入磷酸锰铁盐和/或磷酸二氢锌。
所述磷化液的总酸度为10.5~22.5点。磷化液的总酸度过高,会导致磷化膜过薄,甚至出现磷化不上的现象;而总酸度过低,则会导致磷化速度缓慢,磷化膜粗糙,因此总酸度低时,可加入硝酸锌进行调节,总酸度较高时可用水稀释来降低。
所述磷化液的酸比为5.4~9.4。
产品应用 本品主要用作镀锌钢件的表面磷化液。
使用方法:将经过脱脂和表面调整处理的基材浸入磷化液中进行处理;所述脱脂处理的温度优选为50~60℃,脱脂处理的时间优选为3~5min。
①所述脱脂处理后优选经过水洗,以除去基材表面附着的脱脂液,更优选脱脂处理后,先用热水洗,再经流动水洗。
②如所述基材为光整热镀锌钢或锌铁合金时,水洗后,优选还包括酸蚀处理,即表面调整处理前还包括酸蚀处理。所述酸蚀处理的方法为本领域技术人员熟知的方法即可,并无特殊的限制,本品中优选采用氟酸与硫酸的混合液进行酸蚀处理。其中,所述氢氟酸浓度优选为30%~50%,更优选为40%;所述硫酸的浓度优选为98%;所述氢氟酸在酸蚀处理液中的浓度优选为3~7mL/L,更优选为5mL/L;所述硫酸在酸蚀处理液中的浓度优选为10~20mL/L,更优选为15mL/L。所述酸蚀处理的温度优选室温,酸蚀处理的时间优选为9~12min。
③酸蚀处理后,进行表面调整处理。本品优选采用市售德国汉高的钛盐表调剂;其使用浓度优选为0.1%~0.3%;表面调整处理优选在室温下进行,时间优选为30~60s。
④当所述基材为除光整热镀锌钢与锌铁合金的其他基材时,脱脂处理后可直接进行表面调整处理,所述表面调整处理的方法同上所述,在此不再赘述。
⑤为了避免破坏表面调整处理后基材的表面状态,优选不经水洗,直接将基材浸入磷化液中进行磷化处理。本品磷化处理的温度优选为30~50℃,更优选为30~42℃。
产品特性
①本品通过采用Zn(H2PO4)2、Zn(NO3)2·6H2O与Ni(NO3)2·6H2O提供磷酸根离子、锌离子与镍离子,同时添加氟化物、添加剂与稀土盐,各组分相互作用从而使磷化液可在常温下使用,能耗低,槽液稳定,沉渣少,便于维护与控制。
②使用本品进行磷化处理操作简单,适于规模化生产。
③经本品得到的磷化膜膜重为2.24g/m3,磷化膜与阴极电泳漆膜配套的附着力可达0级,冲击性能达50kg·cm,柔韧性达1mm,耐蚀性经5%NaCl溶液盐雾试验5个周期后,试样划痕处无变化。