Phosphating процесс химической и электрохимической реакции для того чтобы сформировать фильм преобразования фосфата химический, который вызван phosphating фильм. Цель phosphating главным образом обеспечить защиту для основного металла и предотвратить металл от корозии в определенной степени; Она использована для воспламенять перед картиной для того чтобы улучшить прилипание и коррозионную устойчивость фильма краски; Она использована для антифрикционной смазки в процессе деятельности холода металла.
1. Разумное объяснение:
Phosphating процесс включает химические и электрохимические реакции. Phosphating механизм реакции различных phosphating систем и материалов сложен. Хотя ученые проводили исследование много исследование в этой области, они не имеют пока полно поняли ее. Давным давно, phosphating механизм образования фильма просто был описан уравнением химической реакции:
8Fe+5Me (H2PO4) 2+8H2O+H3PO4Me2Fe (PO4) 2 · 4H2O (мембрана) +Me3 (PO4) · (Мембрана) +7FeHPO4 (седимент) +8H2 ↑ 4H2O
Я Mn, Zn, etc. Machu, etc. верил что сталь погруженная в высокотемпературном решении содержа фосфорную кислоту и фосфат dihydrogen сформирует кристаллический phosphating фильм составленный депозитов фосфата, и производит седимент водопода утюга фосфата и водопод. Объяснение этого механизма довольно грубо и не может совершенно объяснить фильм формируя процесс. С постепенный углублять phosphating исследование, сегодня, ученые соглашаются что phosphating фильм формируя процесс главным образом состоит из следующих 4 шагов:
①Травление кислотой уменьшает H+concentration на поверхности основного металла
Fe – 2e→ Fe2+
2H2-+2e→2 [h] (1)
H2
②Ускоряя ход агент (оксидант)
[O] + → [H] [R] +H2O
→ Fe3++ Fe2++ [o] [r]
В формуле, [o] акселератор (оксидант), и [r] продукт уменьшения. Потому что акселератор окисляет атом водорода произведенный в первом шаге реакции, скорость реакции (1) ускорена ход, которая более добавочно водит к резкому падению в H+concentration на поверхности металла. В то же время, Fe2+in решение окислено к Fe3+.
③Многошаговая разобщенность фосфата
H3PO4 H2PO4-+H+ HPO42-+2H+ PO43-+3H- (3)
Должный к резкому падению H+concentration на поверхности металла, уравновешению разобщенности фосфата на всех движениях уровней к праву, и в конце концов PO43 -.
④Фосфат осаждает и выкристаллизовывает в phosphating фильм
Когда PO43 - разъединенное от поверхности металла достигает постоянный продукта растворимости Ksp с ионами металла (как Zn2+, Mn2+, Ca2+, Fe2+) в решении (интерфейсе) металла, высыпании фосфата сформирует
Zn2++Fe2++PO43-+H2O→Zn2Fe (PO4) 2·4H2O↓ (4)
3Zn2++2PO43-+4H2O=Zn3 (PO4) 2·4H2O↓ (5)
Молекулы высыпания и воды фосфата совместно формируют phosphating кристаллическое ядро, которое продолжается вырасти в phosphating зерна, и бесчисленные зерна близко штабелированы для того чтобы сформировать phosphating фильм metaphysically.
Бортовая реакция высыпания фосфата сформирует phosphating седимент
Fe3++PO43-=FePO4 (6)
Вышеуказанный механизм не может только объяснить phosphating фильм формируя процесс серии кальция серии цинка, серии марганца и цинка, а также направить дизайн phosphating формула и процесс. От вышеуказанного механизма, его можно увидеть что соотвествующие оксиданты могут улучшить скорость реакции (2); Понизьте H+concentration смогите сделать уравновешение разобщенности реакции разобщенности фосфата (3) более легко двинуть к праву разъединить PO43 -; Если активная вязка поверхности пункта на поверхности металла, то реакция высыпания (4) (5) может сформировать ядра высыпания фосфата без слишком много пересыщенности; Поколение phosphating седимент зависит от реакции (1) и реакции (2). Высокая концентрация решения H+in и сильного акселератора увеличит седимент. Соответственно, в фактической phosphating формуле и отростчатой вставке, поверхность является следующим: соотвествующий сильный акселератор (оксидант); Высокий кисловочный коэффициент (относительно низкая свободная кислота, т.е. H+concentration); Регулировать поверхность металла для того чтобы иметь активный пункт может улучшить phosphating скорость реакции, и может быстро сформировать фильм на более низкой температуре. Поэтому, вышеуказанный механизм вообще следовать в дизайне формулы низкой температуры быстрой phosphating, и выбраны сильный акселератор, высокий кисловочный коэффициент, поверхностный процесс регулирования, etc.
О phosphating седимент. Потому что phosphating седимент главным образом FePO4, количество Fe3+must быть уменьшенным для уменьшения количества седимента. То есть, 2 метода приняты: уменьшите H+concentration phosphating решение (низкая свободная кислотность) для уменьшения оксидации Fe2+to Fe3+.
Phosphating механизм цинка и алюминия по существу это же как выше. Phosphating скорость материала цинка быстра, и phosphating фильм только составлен фосфата цинка, и меньший седимент. Вообще, больше смесей фтора добавлены к алюминиевый phosphating для того чтобы сформировать AlF3 и AlF63 -. Механизм алюминиевой phosphating ступенчатой полимеризации по существу это же как выше.
2. Phosphating классификация
Много методов классификации для phosphating, но они вообще расклассифицированы согласно phosphating фильм формируя систему, phosphating толщина фильма, phosphating температура и тип акселератора.
2,1 классификация согласно phosphating система фильма
Согласно phosphating фильму формируя систему, оно главным образом разделено в 6 категорий: система цинка, система кальция цинка, система марганца цинка, система марганца, система утюга и аморфическая система утюга.
Главные компоненты цинка phosphating решение ванны являются следующими: Zn2+, H2PO3 -, NO3 -, H3PO4, accelerant, etc. главный состав сформированного phosphating фильма (стальных частей): Zn3 (po4) 2 · 4H2O, Zn2Fe (PO4) 2 · 4H2O. Phosphated зерна ветвеобразны, acicular и пористы. Оно широко использован для воспламенять перед смазкой картины, анти--корозии и деятельности холода антифрикционной.
Главные компоненты кальция цинка phosphating решение ванны являются следующими: Zn2+, Ca2+, NO3 -, H2PO4 -, H3PO4 и другие добавки. Главный состав phosphating фильм (стальные части): Zn2Ca (PO4) 2 · 4H2O, Zn2Fe (PO4) 2 · 4H2O, Zn3 (PO4) 2 · 4H2O. Phosphated зерна компактные зерна (иногда с большой иглой как зерна) с немногими порами. Она использована для воспламенять и анти--корозии перед картиной.
Главный состав марганца цинка phosphating решение ванны: Zn2+, Mn2+, NO3 -, H2PO4 -, H3PO4 и другие добавки. Главный состав phosphating фильма: Zn2Fe (PO4) 2 · 4H2O, Zn3 (PO4) 2 · 4H2O, (Mn, Fe) 5H2 (PO4) 4 · 4H2O. Phosphating зерна в форме зернистой иглы ветвеобразной смешанной кристаллической с немногими порами. Она широко использована для воспламенять перед картиной, анти--корозией и антифрикционной смазкой во время холодной деятельности.
Главный состав марганца phosphating решение ванны: Mn2+, NO3 -, H2PO4, H3PO4 и другие добавки. Главный состав phosphating фильм сформированный на стальных частях: (Mn, Fe) 5H2 (PO4) 4 · 4H2O. Phosphating фильм толст с немногими порами, и phosphating зерна плотны. Он широко использован в смазке анти--корозии и деятельности холода антифрикционной.
Главный состав утюга phosphating решение ванны: Fe2+, H2PO4, H3PO4 и другие добавки. Главный состав phosphating фильма (стального workpiece): Fe5H2 (PO4) 4 · 4H2O. Phosphating фильм толст, phosphating температура высока, время обработки длинно, фильм имеет много пор, и phosphating зерна зернисты. Он использован для смазки анти--корозии и деятельности холода антифрикционной.
Главные компоненты аморфического утюга phosphating решение ванны: Na+ (NH4+), H2PO4, H3PO4, MoO4 - (ClO3 -, NO3 -) и другие добавки. Главный состав phosphating фильм (стальные части): Fe3 (PO4) 2 · 8H2O, Fe2O3. Phosphating фильм тонок, и микро- структура фильма плоскостное распределение аморфной фазы, которая только использована для воспламенять перед картиной.
2,2 классификация согласно толщине phosphating фильм
Согласно толщине phosphating фильм (вес phosphating фильм), его можно разделить в 4 типа: под облегченный, облегченный, под тяжеловес и тяжеловес. Вес вторичного облегченного фильма только 0.1~1.0g/m2. Вообще, аморфическая система утюга phosphating фильм, который только использован для воспламенять перед картиной, особенно для больших деформированных workpieces. Облегченный фильм весит 1.1~4.5 g/m2, и широко использован для воспламенять перед картиной, но более менее использован в анти--корозии и холодных обрабатывающих промышленностях. Толщина под тяжелого phosphating фильма 4,6 | 7,5 g/m2. Должный к большому весу фильма, фильм толст (generally>3 μ m) оно более менее использован как праймер перед красить (только используемый как праймер перед картиной для по существу не деформированных стальных частей), и может быть использован для предотвращения коррозии и холода обрабатывая для уменьшения трения и смазки. Тяжелый фильм весит больше чем 7,5 g/m2 и не использован как праймер перед картиной. Он широко использован для анти--корозии и холодной деятельности.
2,3 классификация согласно phosphating температура обработки
Согласно температуре обработки, его можно разделить в нормальную температуру, низкую температуру, среднюю температуру и высокую температуру. Нормальный phosphating температуры не нагревая phosphating. Общая температура обработки phosphating низкой температуры ℃ 30-45. Средний phosphating температуры вообще ℃ 60~70. Высокотемпературный phosphating вообще больше чем ℃ 80. Метод сам разделения температуры не строг. Иногда под средняя температура и методы подводной лодки высокотемпературные, в зависимости от желаний каждого человека, но вышеуказанный метод разделения вообще следовать.
2,4 классификация согласно типу акселератора
В виду того что только немного видов phosphating accelerants, полезно понять решение ванны согласно типу accelerants. Phosphating температуру обработки можно вообще определять согласно типу accelerant, например, accelerant NO3 главным образом средний phosphating температуры. Акселераторы главным образом разделены в тип нитрата, тип нитрита, тип хлората, органический тип нитрида, тип молибдата и другие главные типы. Каждый тип акселератора можно использовать вместе с другими акселераторами, и много серий ветви. Тип нитрата включает: NO3 - тип, NO3 - /NO2 - (автогенный тип). Типы хлората включают: ClO3 -, ClO3 - /NO3 -, ClO3 - /NO2 -. Нитрит включает: nitroguanidine r - NO2 - /ClO3 -. Тип молибдата включает MoO4 -, MoO4 - /ClO3 -, MoO4 - /NO3 -.
Много путей расклассифицировать phosphating, например, его можно разделить в стальные части, алюминиевые части, части цинка и смешанные части материалом.
Pretreatment 2、 перед phosphating
Вообще, phosphating обработка требует что поверхность workpiece должна быть чистой поверхностью металла (за исключением 2 в одном, 3 в одном и 4 в одном). Перед phosphating, workpieces необходимо pretreated для того чтобы извлечь регулировку тавота, ржавчины, кожи окиси и поверхностных. В частности, phosphating для воспламенять перед картиной требует, что поверхностная регулировка делает поверхность металла имеет некоторую «деятельность», для того чтобы получить равномерное, точный и плотный phosphating фильм, и соотвествует улучшать прилипание и коррозионную устойчивость фильма краски. Поэтому, phosphating pretreatment лежит в основу для получать высококачественный phosphating фильм.
1. обсальте
Цель удаления тавота извлечь тавот и жирную грязь на поверхности workpiece. Включая механические метод и химический метод. Механический метод главным образом включает ручной чистить щеткой, взрывать песка и взрывать съемки, горение пламени, химический метод etc. главным образом включают раствор для уборки, кисловочную чистку очищая агента, сильную чистку щелочного раствора и низкую чистку агента обезжиривания щелочным раствором. Последователи описывают химический обсаливая процесс.
1,1 раствор для уборки
Растворяющий метод вообще использован для того чтобы извлечь тавот не огнеопасным методом пара halohydrocarbon или методом эмульгации. Самый общий метод использовать пар trichloroethane, трихлорэтилена и perchloroethylene для того чтобы извлечь тавот. Пар обсаливая быстр, эффективен, чист и тщателен, и имеет очень хорошее влияние удаления на всех видах масла и тавота. Добавление некоторое количество эмульсии в хлорированные углероды имеет хорошее влияние как в выдерживать, так и в распылять. Должный к токсичности хлорированных галоидов и высокой температуры испарения, так же, как возникновению новых водных низких агентов обезжиривания щелочным раствором, растворяющего пара и методов лосьона обсаливая редко используйте теперь.