2011年2月涂装与电镀25常温磷化液改进工艺研究杨立会谷中芳张珂李小云王晓玲(河北科技大学化学与制药工程学院,河北石家庄,050018)摘要研究了40温度下实验所得磷化液。结果表明磷化液每升含氧化锌15g、磷酸二氢锌12g、磷酸25mL、氟化钠06g、氯酸钾03g、柠檬酸02g、乌洛托品025g、钼酸钠018g、十二烷基苯磺酸钠018g、磷酸锌35g、50%硝酸锰时点滴平均时间、磷化液酸比平均值。实验所得磷化液优化配方较其它磷化工艺温35g,CuSO478s238,度有所降低,并且大大降低了锰离子的使用量,是一条经济节约、绿色环保的工艺路线。关键词磷化液;硫酸铜点滴;磷化液酸比(3)试样:40mm40mm30mm的钢板。1前言22实验方法磷化处理是指金属在酸性磷化液中经过化学221磷化液的配制与电化学反应在金属表面形成一层难溶致密磷酸(1)称取14g氧化锌于250mL烧杯中,加少量盐膜的过程,用以提高金属表面涂膜的附着力和耐水搅拌成糊状,加入15g磷酸二氢锌,量取32mL蚀性[1,2]。磷化液几乎都是由主盐和促进剂组成,磷酸,用磁力搅拌器搅拌,直至沉淀完全溶解。其中主盐中多含有铬盐,而促进剂则主要由亚硝酸(2)依次加入磷酸锌64g、50%硝酸锰3g、氟钠等组成[8]。化钠025g、氯酸钾025g、柠檬酸025g、钼酸钠目前磷化技术的发展方向是提高质量、降低污[9]025g、乌洛托品025g、十二烷基苯磺酸钠025染、节约能源、低渣、低成本和无毒环保,因此探g,边加边搅拌。求绿色、高效的环境友好型的磷化液以及磷化处理将烧杯中的溶液转移至容量瓶工艺已成为当今研究热点之一。(3)1000mL中,用蒸馏水定容。笔者在配制常温、快速磷化液过程中,选用磷酸、氧化锌、磷酸二氢锌为主盐,氟化钠、柠檬酸、钼222磷化性能测定酸钠等作为促进剂,探索它们的磷化效果,以及磷(1)硫酸铜点滴化液的环保高效性。硫酸铜点滴是磷化膜质量评定的重要依据。a)硫酸铜点滴液的配方:2实验部分CuSO45H2O41g/L21药品与仪器NaCl35g/L(1)药品:磷酸、磷酸二氢锌、氧化锌、50%硝酸01mol/L的HCl溶液13mL/L锰、氟化钠、氯酸钠、柠檬酸、钼酸钠、乌洛托品、十b)检测:二烷基苯磺酸钠、磷酸锌、硫酸铜、氯化钠、盐酸。在清洁干燥的磷化膜表面滴上数滴硫酸铜点(2)仪器:恒温水浴锅、电热真空干燥箱滴液,记下溶液由天兰变成土黄或土红色的时间。JA2003、分析天平ZKF030、酸度计PHS-3C、集热大于30s为合格。式磁力加热搅拌器DF-I、碱式滴定管50mL。(2)酸比收稿日期:20101220作者简介:杨立会(1984-),女,河北沧州人,硕士研究生(在读),主要从事磷化液制备工艺研究。26涂装与电镀2011年第1期酸比即指总酸度与游离酸度的比值。一般的酸比为5-30。酸比较小的配方,游离酸度高,成膜速度慢,磷化时间长,所需温度高。酸比较大的配方,成膜速度快,磷化时间短,所需温度低。测定游离酸总酸度后,根据游离酸度和总酸度值计算酸比。3实验结果与讨论31单因素实验311氧化锌含量的影响氧化锌是成膜的基础组分之一,在基础配方的条件下只改变氧化锌的用量,酸比和硫酸铜点滴时间的变化如图1和图2。磷酸二氢锌主要起到调节总酸度的作用,随着磷酸二氢锌含量增加,酸比升高。但是酸比大时,3Zn(H2PO4)2Zn3(PO4)2+4H3PO4有利于水解反应平衡向右移动,使游离酸度升高,酸比降低。磷酸二氢锌含量过低时,磷化能力较弱,溶液成份变化快,调整困难,膜薄甚至不成膜;含量过高时,成膜速度快,膜层粗糙、疏松、附着力差、表面有浮灰。所以随着磷酸二氢锌的用量增加,硫酸铜点滴时间增加,达到一定量时,硫酸铜点滴时间反而随磷酸二氢锌用量的增加而下降。加入05g/L的ZnO可使游离酸度降低约1313磷酸含量的影响点,所以随着氧化锌含量的增加游离酸度降低,酸磷酸是成膜的基础组分之一,而且它提供了一比升高。定的酸性环境,保证磷化的顺利进行。在基础配方根据文献,锌离子含量少时成膜不完全;当锌的条件下只改变磷酸的用量,酸比和硫酸铜点滴时离子达到成膜所需要的含量时,成膜完全。随着氧间的变化如图5和图6。化锌用量增加,磷化膜的耐蚀性上升,硫酸铜点滴时间上升,达到一定量时,氧化锌的用量再增加,硫酸铜点滴时间应基本不变。但图2呈现出上下波动趋势,是试片