【摘 要】
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磷化是各种金属表面处理中最广泛采用的手段之一,金属表面磷化处理是在酸性磷酸盐溶液中进行的化学处理,使其表面生成一层难溶的磷酸盐膜层,它能大大提高涂层的耐蚀性和附着力。
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磷化是各种金属表面处理中最广泛采用的手段之一,金属表面磷化处理是在酸性磷酸盐溶液中进行的化学处理,使其表面生成一层难溶的磷酸盐膜层,它能大大提高涂层的耐蚀性和附着力。我国目前使用的磷化技术大都是中、高温条件下的NaNO2促进体系,存在能耗大,成本高,污染重甚至有毒等缺点。因此,开发低温节能,快速、无毒低污染的磷化工艺已经成为当今磷化的主要研究方向。
本文是在分析国内外有关低温磷化技术的基础上,以稀土氯化物为主要促进剂,通过正交实验优化分析,研制出一种低温、快速磷化液,并通过一系列工艺实验和电化学实验验证了该种磷化液能达到提高磷化速度,提高膜层质量等目的。其主要工作和结论如下:
1.通过实验优选,确立了该低温、快速磷化液的主要物质组分配方。
2.在磷化液配方确定的基础上加入不同量的稀土氯化物进行了工艺验证实验和电化学实验,主要验证了磷化膜外观、膜重、晶向结构、成膜速度、耐蚀性等,同时互相进行了比较,通过以上实验表明:①ReCl3具有良好载氧能力和阴极去极化作用,是一种高效、环保、理想的磷化促进剂。②适量(20~40mg/L)稀土氯化物的加入可以加快磷化速度,使磷化膜晶粒细化,增强了磷化膜的耐蚀性,其促进效果与稀土元素离子半径顺序一致。③当RCl3含量过大(40~60mg/L)时反而会出现磷化膜不完整、磷化晶粒粗糙的现象,并且离子半径越大促进效果越不好,这可能是由于离子半径越大形成的Re凝胶覆盖的面积越大,过多的凝胶颗粒覆盖和封闭了阳极表面,抑制了阳极反应所造成的。
3.对稀土促进剂的作用机理讨论认为:由于稀土自身的镧系特性,在磷化过程中将发生如下反应:
4RE3++O→2O2-+4RE4+
2RE4++H2+O2→H2O+2RE3+
or:O2+2H2REN→2H2O。
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