高溫磷（lín）化的工藝研（yán）究及其發展趨勢展（zhǎn）望

利用表麵處理技術（shù）對金屬表麵進行加工不但可以（yǐ）使金屬表麵（miàn）的性（xìng）能得到改善，而且可以提供金屬的（de）抗腐蝕能力，提高其抗磨性能。磷化處理就是金屬放於磷酸鹽或磷（lín）酸（suān）的稀溶液（yè）環境裏處理，之後再經過特殊（shū）的電化學反應，就（jiù）可以在其表麵形成一種主要有磷酸鹽組成的難容性的膜，這就可以起到抗鏽抗磨抗腐蝕的作用。目（mù）前磷化處理（lǐ）技術（shù）已廣（guǎng）泛由於（yú）各（gè）行各業，深入研究該技術（shù）也就（jiù）具有深刻（kè）的意義。 
　　1 磷化的基（jī）本原理 
　　由於磷化體係和（hé）磷化材料（liào）的多種複雜性所以磷（lín）化反應有多重不同（tóng）的複雜的（de）反應機理，通常認為（wéi）磷（lín）化成（chéng）膜過程包括四個過程：金屬的溶（róng）解過程；氧化劑的加速過（guò）程；磷酸及鹽的水解；磷化膜的形成[1]。磷（lín）化過程主（zhǔ）要包括化（huà）學反應和電化學反應。 
　　2 磷化處理 
　　一般情（qíng）況下，隻（zhī）有（yǒu）表麵潔淨的金屬才能得到良好的磷化處理（lǐ）效（xiào）果，所以在工件在磷化前需（xū）要進行除氧化皮、除（chú）油脂、除鏽蝕等前期（qī）處理（lǐ），等等這些磷化前處理是獲得高質量磷化膜（mó）的基礎[2]。 
　　2.1 磷化處理 
　　由於磷化成（chéng）膜反應完全取決於磷化液與金屬表麵良好的（de）接觸，若要得到良好的磷（lín）化膜除油和除鏽是不可缺少的重（chóng）要步驟。 
　　2.1.1 除油脂 
　　工件表麵通常會存在（zài）一些（xiē）油脂或油汙，磷化前需要處理（lǐ）。化學法清洗有：溶劑清洗；低堿液清（qīng）洗劑清（qīng）洗；強堿（jiǎn）液清洗；酸性清（qīng）洗劑清洗（xǐ）。機（jī）械法（fǎ）清洗包括：擦刷；高溫灼燒。 
　　2.1.2 酸洗 
　　工業生產中用來除鏽除氧化皮最常用的方法就是酸洗。常用的酸洗劑有鹽酸、磷酸、硫酸以及他們的混合酸，加入適量的緩蝕劑可以是（shì）清洗效果更佳。利（lì）用酸對氧化物溶解以（yǐ）及腐蝕產生（shēng）氫氣（qì）的機械（xiè）剝離作用達到較好的除氧（yǎng）化皮除鏽的效果[3]。 
　　2.1.3 表麵調整（活（huó）化） 
　　表（biǎo）麵調整可（kě）以提高磷化（huà）速度還可以加速磷化形成晶粒細致結實的磷化膜，表麵調整劑主要有兩種，一種是膠體鈦，另一種是酸性（xìng）表調（diào）劑（jì）。兩者都有很廣泛的應（yīng）用，在實際中還要根據工（gōng）藝（yì）和磷（lín）化膜的要求來選擇。 
　　2.1.4磷化後處理 
　　要進一步提高膜的防腐（fǔ）蝕能力還需要進（jìn）一步封閉磷化膜的空隙，控製磷化（huà）劑殘渣對膜進行磷（lín）化後處理。磷化後（hòu）處理又稱鈍化（huà），六價的鉻化合（hé）物是（shì）最常用的鈍化劑，其能夠有效（xiào）的提高（gāo）膜的抗腐蝕性能。 
　　2.2 磷化工藝流程 
　　1）清除油汙（先用熱水清洗，再用涼水清洗（xǐ））；2）除鏽（涼水清洗再用稀酸中和最後再用清水清洗幹淨）；3）表麵調整（調整後涼水清洗）；4）磷化（huà）（先（xiān）熱水清洗（xǐ）再涼水（shuǐ）清洗）；5）鈍化後烘幹即可。 
　　3 各種（zhǒng）工藝因素對磷化（huà）質量的影響 
　　影響磷化因素主要有遊離（lí）酸度、總酸度、酸比、主要成膜物質組分與含量、磷化促（cù）進劑（jì）、磷（lín）化溫度、磷化時間、金屬表麵狀態、表麵調（diào）整（zhěng）、磷化方式、磷化後水洗（xǐ）、磷化膜幹燥、磷化膜鈍化等[4]。 
　　4 磷化（huà）技術的應用 
　　磷化研究主要集中在塗（tú）漆打底領域，塗漆打底也是磷化應用領域最大的一塊，漆前打底使用的（de）磷化一般是薄型磷化（huà），要求磷化膜重輕且膜密實 
　　早年磷化技術最先開始用於防止生鏽，目前仍在廣泛使用，防鏽磷化通常為重型磷化（huà），現在常用中溫錳係、新錳係，鋅係磷化。 
　　在冷加工成型的過程中，金屬與金（jīn）屬之間也會產生摩擦，如果加一層磷化膜做潤（rùn）滑劑，就可以使（shǐ）冷加工過程順利完成，這項技術自（zì）磷化研究早（zǎo）期開始使用至今。 
　　一些（xiē）承載運動比如軸承之間，齒輪之間在運動會（huì）產生（shēng）相對摩擦，在其之間如果加一層（céng）磷化膜作為潤滑劑的話，就能（néng）使工件的摩擦性能達到（dào）大大（dà）的改觀，因而這項技術一直（zhí）在廣泛使用。 
　　鋅及其合（hé）金的表麵處（chù）理主要是磷化和鉻鈍，主要作用是塗裝打底，由於鋅金屬比較（jiào）活躍，一（yī）般不適合使用強（qiáng）酸和強（qiáng）堿處（chù）理，以免造成過腐蝕，磷化技術中還要注意（yì）防止三價（jià）鋁（lǚ）離子進（jìn）入處理（lǐ）液，一旦（dàn）該離子進（jìn）入就會造成完全不能形成（chéng）磷化膜的嚴重後果。 
　　5 磷化技術的最新進展 
　　磷化技術的最新進展主要表現在（zài）鋼，鍍鋅（xīn）鋼和鋁（lǚ）材複合金屬價的同時磷化，鍍鋅鋼板越來越多的作（zuò）為車船飛（fēi）機等的機身材料，鋁材是使用量也漸漸在增加。亞硝酸鹽有毒（dú），而且（qiě）在磷化（huà）過程中也會產生（shēng）一係列有毒的氮的氧化物氣體造成空氣汙染，因（yīn）此無亞硝酸（suān）鹽（yán）磷化，正在逐（zhú）步成為今後磷化的發展趨勢。由（yóu）於含鎳磷化過（guò）程會排放較高（gāo）濃度的含鎳廢水，因此無鎳磷化正在研究開發中。磷（lín）化技術的最（zuì）新發展也表現在液態表（biǎo）調及新型脫脂劑，無鉻鈍（dùn）化，磷化渣的綜合利用，磷化過程的自動檢測（cè）等等（děng）各方麵[5]。 
　　6 磷化技術的展望 
　　磷化技術領域的（de）研究方向（xiàng）目前主要集中在環境保護，提高質量和節（jiē）約能源上。注重環境的保護減少環境（jìng）汙（wū）染的同時又能保證高質量的磷化，這是當前磷化技術（shù）集中要處理的急迫任務。因為磷化過程中產生的汙染隻能通過隨後的（de）治理來實現，因此（cǐ）節約能源與提高質量降低（dī）汙染已成為磷化領（lǐng）域（yù）及技術研究的重（chóng）大內容。 
　　7 結論 
　　鑒於以上的綜合比較分析得出，目前乃至以後的高溫磷（lín）化領域應圍繞以下幾個方麵進行研究： 
　　1）注重降低成膜物質的濃（nóng）度，有利於降低（dī）成本，降低（dī）能耗； 
　　2）磷化促（cù）進劑應由單一促進劑向多組分加速劑發展，同時還應開發研究新型的穩定廉價的能滿足大批量工業生產要求的促進劑； 
　　3）膜層質量有（yǒu）待提高，向微晶薄膜發展，獲得耐磨性好均勻（yún）細致的磷化膜； 
　　4）不斷完善磷化工藝，使之對操作人員（yuán）更安全無毒害，適應環境（jìng）保護的要求（qiú）； 
　　5）優（yōu）化磷化工藝，減少磷化沉渣的產生，並對已產生的磷化沉渣進行有效地綜合利用。