1、钢铁常温锌铁系磷化

两种常温钢铁磷化液：彩膜磷化液和多功能磷化液。 钢铁经过彩膜磷化后适用于做涂漆底层，选用无毒无污染的加速剂硫酸羟胺替代传统使用的有毒的亚硝酸钠，不仅减少了磷化所产生的沉渣、避免了操作的复杂性、降低了污染，而且提高了反应速度和磷化膜的耐蚀性；选用钼酸盐作为促进剂、彩膜剂和缓蚀剂加到磷化液中，形成均匀致密的彩色磷化膜，增强了与漆膜的结合力，为其在环境工程、材料工业上应用提供理论依据和重要手段。 通常磷化处理需经过除油、除锈、磷化和水洗等多道工序，工艺控制要求高，对于结构复杂的大型室外钢铁构件的防锈处理

2、HAS低温磷化液

通过改变促进剂类型及用量,引入锰离子,以羟胺为主促进剂的新型环保磷化液的配方,研究了磷化膜的性能,并探讨了促进剂含量、pH值变化、总酸、游离酸度变化对磷化膜的影响,另外对所优化配方的使用寿命进行了预测,并且通过电子探针对磷化膜的形貌及所含元素比例做了分析。通过减少磷化时间,使磷化膜的膜重大大降低,并对漆膜的附着力进行了测试,为磷化工艺的推广应用提供了有用的数据,并给以后低温磷化配方的研制以借鉴。结果表明。

3、汽车涂装磷化液

对低温化的磷化液的特点进行了充分研究和分析，通过在磷化液中适当提高锌含量、提高总酸度、降低游离酸度、提高促进剂浓度、增加氟含量、添加其它添加剂等来提高磷化液在低温下的反应性。同时，为了保护环境，减少镍的用量；为了保证磷化膜的防腐性能，适当增加了锰的含量。经过反复试验，得到了一个合适的低温、低渣、高防腐性能的磷化液配方。 磷化膜的性能测试结果表明：磷化膜外观良好，膜重为2～3g/m~2，P比为88％(大于要求的80％)，结晶为最佳的粒状、钢板结晶粒径为3μm、镀锌板结晶粒径为7μm，都小于10μm的要求.

4、中低温磷化处理工艺及絮凝剂

通过化学浸泡、硫酸铜点滴、测量膜重及电化学实验测试表明，碳钢经磷化后，改善了阳极溶解性能，具有良好的耐蚀性能。物理测试分析表明，磷化膜结晶组织呈网片状结构，均匀、密集、弥散分布。磷化膜组成为磷酸锌和磷酸铁锌的混合物，系结晶型磷化膜。本文所获得的中低温磷化工艺，成本低、成膜快、耐蚀性能优良，性能稳定，具有工业推广价值。 目前水处理方法中应用最广、成本最低、最常用的是絮凝沉淀法。研制新型、高效、安全。

5、低温快速少渣磷化液研制

通过优化分析，研究出一种新型低温、少渣、快速磷化液，并通过一系列工艺实验验证了该种磷化液在汽车涂装前处理中使用的可行性。其主要工作和结论如下： 1．通过优选，确立了新型低温、少渣、快速磷化液(DKL2000)的主要成分配方。 2．在磷化液配方确定的基础上进行了工艺验证，主要验证了磷化膜外观、膜重、晶向结构、耐盐水性、耐碱性、与电泳配套性、成渣量，以及与前后工序的适应性等。通过以上表明：1)DKL2000磷化液，工作温度低

6、电镀锌板磷化工艺

通过SEM、XRD、电位时间变化、膜重时间变化等方法研究了NaNO_3、NaF、Mn~(2+)、Ni~(2+)、Fe~(2+)等对电镀锌板磷化的影响。 NANO_3是一种电镀锌板磷化有效促进剂，NaF能促进磷化膜的形成，增加膜重，使膜均匀。 Mn~(2+)，Ni~(2+)，Fe~(2+)是优良的电镀锌板磷化的改性离子，能明显细化磷化结晶，使磷化膜结晶均匀、致密。 研究解决了电镀锌板磷化不易形成“P比”的技术难点，发现Fe~(2+)具有能促使形成“P比”的独特效果，适量的Fe~(2+)加入，使电镀锌板磷化也能象钢铁磷化一样形成具有一定“P比”的磷化膜。“P比”的研究表明磷化处理磷化液配方专利

7、钢铁冷轧加工的磷化液及其磷化方法

8、在磷化中含镍废水的处理

9、纳米磷化物半导体材料的水热合成制备方法

10、磷化物纳米线的水热合成制备方法

11、环保型多方式、快速节能铁系磷化液

12、负载型过渡金属磷化物深度加氢脱硫催化剂制备

13、锌、铁金属及其组件同槽磷化方法

14、用于黑色金属制件表面的除锈磷化剂

15、绿色环保型常温磷化液的制备方法

16、具有化学泳涂作用的快速无水磷化液

17、光整锌花热镀锌板的磷化方法

18、一种黑色磷化处理的预处理液

19、常温磷化液

20、锌磷化处理法和污染可能性减小的组合物

21、汽车涂装用中温磷化液

22、杂多酸体系磷化技术

23、磷化处理的金属表面的后钝化

24、工业废磷化液的处理方法

25、磷化,后淋洗和阴极电浸涂的方法

26、一种常温磷化液

27、钢铁冷变形加工的磷化液及其磷化工艺

28、减少污泥的锌磷化工艺及组合物

29、一种用于金属塑性加工的锌钙系磷化液

30、一种脱脂磷化联合处理装置

31、用于磷化金属表面的水溶液和方法

32、一种强抗碱性膜常温磷化粉的生产方法

33、锌锰镍三元系中温磷化液

34、激光淬火前处理常温磷化新工艺

35、对磷化液补充的方法

36、一种节能型低宽温快速磷化液

37、酸性磷酸盐水溶液及用此溶液对金属表面磷化

38、金属表面磷化用的预漂洗液

39、单面镀锌钢条的磷化处理方法

40、用于处理磷化金属表面的组合物和方法

41、低温快速彩膜磷化剂

42、除油除锈钝化宽温磷化液

43、常温黑色磷化液

44、一种钢铁除锈磷化液

45、低温化锈防锈磷化液

46、一种过渡金属磷化物的制备方法

47、过渡金属磷化物的制备方法

48、拉丝用低温快速磷化液及磷化工艺

49、节能型常温快速磷化液

50、除油除锈无渣常温磷化液

51、一种钢铁除锈磷化剂的配制工艺及其应用

52、黑色磷化液及其制备方法

53、黑色磷化液

54、多功能低温金属磷化液

55、超低温快速“四合一”磷化液

56、室温磷化液及其配制方法

57、一种新型磷化液及其制备方法

58、低温快速磷化剂

59、常温不水洗漆前锌钙磷化液

60、黑色金属常温磷化剂

61、节能型常温快速磷化液

62、金属表面磷化处理制程的废污泥回收法

63、镁合金磷化溶液及其磷化工艺

64、含硫酸羟胺促进剂的低温无毒磷化液及其制备

65、杂多酸体系磷化技术

66、常温三合一清洗除锈磷化剂及其制备方法

67、高精度液压钢管黑色磷化加工工艺

68、锰系含钙磷化液

69、粉末冶金工件的黑色磷化处理方法

70、金黄色膜常温磷化粉

71、电解磷化工艺

72、一种锌镍锰三元磷化液

73、汽车用磷化液、配制方法及其磷化处理工艺

74、含可溶性淀粉的磷化液及其制备方法

75、低温锌锰镍三元系磷化液

76、金属表面的防锈磷化液配方及磷化工艺方法

77、金属构件表面磷化处理液

78、镁合金磷化溶液及其磷化工艺

79、多方式快速室温锌系或锌钙系或铁系清洁型磷化液

80、一种金属塑性变形常温快速磷化剂及其制备方法

磷化处理磷化液配方文献资料

81、常温锌系快速磷化液的研制

82、中温快速钢磷化液的研制

83、低温磷化液的研制及开发

84、新型锌系常温磷化液的研制

85、单组份环保型中温锌钙系磷化液的研究

86、影响锌钙系磷化液性能的几个因素

87、常温低锌磷化液的研究

88、新型磷化液的研制

89、室温多功能磷化液的研制

90、高耐蚀性常温铁系快速磷化液的研究

91、钢铁除锈除油磷化液的研制

92、低温高效锌系磷化液的研究

93、低温高效磷化液的研制

94、常温超薄型磷化液的研制及性能研究

95、室温锌系磷化液的研制

96、锌锰系室温磷化液的研制

97、低温微晶薄膜型磷化液研究

98、环保型单组分低温磷化液的研制和应用

99、常温铁系耐蚀磷化液的研制和应用

100、环保型单组分低温磷化液的研制

101、AC-1常温磷化液的配制与使用

102、锌系室温磷化液的研究

103、中温锌钙系磷化液研究

104、多功能低温磷化液的研制

105、常温型磷化处理促进剂的特性研究

106、常温抗蚀性磷化液的研制

107、室温Zn-Mn系磷化液的研究与应用(Ⅰ)

108、锌钙系磷化液的研究

109、金属拉丝用低温快速磷化液的研制与应用

110、钢球表面磷化着亮黑色的工艺研究

111、用正交试验法提高中温锌系磷化质量

112、常温磷化液的研制

113、高耐蚀性黑色磷化膜技术

114、新型磷化脱脂剂的研制

115、低温锌系磷化液的研究

116、钢铁磷化机理及新工艺研究

117、含加速剂的磷化溶液和工艺

118、高耐蚀常温磷化液的研制

119、环保型耐腐蚀铁系磷化液的研究

120、Zn-Mn-Ca-Ni系中温磷化液的研究

121、高耐蚀常温磷化液的研制

122、预磷化处理对电镀纯锌钢板成形性能影响的研究

123、环保型常温磷化液的研制

124、清洁型刷涂铁系磷化液研究

125、磷化涂装废水的工艺研究

126、金属拉丝用低温快速磷化处理工艺研究

127、膜厚综合法确定磷化液

128、磷化层高温耐腐蚀的研究

129、恒温恒湿法检验常温铁系磷化膜的耐蚀性

130、混凝法处理酸性磷化废水

131、常温快速磷化剂的研究

132、常温低渣磷化液的研究

133、一种可替代进口产品的磷化液DSM997的研制

134、JNP磷化液的研制

135、耐磨磷化剂的生成机理、工艺及应用

136、金属表面常温磷化技术的研究

137、铁系刷涂防蚀型磷化液研究

138、Zn-Ca系列磷化液的研究

139、铁系常温磷化液及磷化工艺研究

140、刷涂型磷化液的研制

141、钙离子在锌系磷化中的作用研究

142、环保型常温锌钙系磷化液的研制

143、常温可水洗铁系磷化液的研制

144、一种新型磷化液的研究

145、常温环保型钢铁综合磷化液的研制

146、正交试验设计法在配制磷化液中的应用

147、环保型不加热磷化液研究

148、高耐腐蚀锌钙系中温磷化液的研制

149、新型高效节能耐蚀磷化液的研究

150、中温磷化工艺及磷化膜故障分析

磷化剂配方设计所依据的原则与实例

摘要：本文通过对磷化机理、磷化液中动态平衡，以及磷化剂中各组份所起的作用阐述，并通过实例说明磷化剂配方设计的方法，从而得出了设计配方时所必须依据的原则。

引言：现在磷化的发展趋势是低温微晶薄膜，为了方便大家研发新的磷化配方，提出以下观点与大家共同探讨。

1、磷化液的构成

磷化是金属与稀磷酸或酸性磷酸盐反应而形成磷酸盐保护膜的过程。磷化液的主要成分是磷酸二氢盐，如Zn（H2PO4）2以及适量的游离磷酸和加速剂等。加速剂主要起降低磷化温度和加快磷化速度的作用。作为化学加速剂用得最多的氧化剂如NO3-、NO2-、CIO3-、H2O2等。

2、磷化的基本原理

原则上说，当金属工件一旦浸入加热的稀磷酸溶液中，就会生成一层膜。但由于这种膜的保护性差，所以通常的磷化在含有Zn、Mn等酸性溶液中进行。

以铁为例，当金属表面与酸性磷化液（以锌为例）接触时，发生如下反应：

首先，钢铁表面被溶解

Fe+2H+→Fe2+ +H2

从而使金属与溶液界面的酸度降低，金属表面的磷酸二氢锌向不溶的磷酸锌转化，并沉积到金属表面形成磷化膜，其反应为：

Zn（H2PO4）2→+ZnHPO4+ H3PO4

3Zn（H2PO4）2→+Zn3（PO4）2+4H3PO4

同时基体金属也可直接与酸性磷酸二氢锌反应

Fe+ Zn（H2PO4）2→+ZnHPO4+FeHPO4+H2

Fe+ Zn（H2PO4）2→+ZnFe(HPO4)2+H2

事实上，磷化膜是含有四个分子结晶水的磷酸叔盐。最终过程可以写成

5Zn（H2PO4）2+Fe（H2PO4）2+8H2O→Zn3（PO4）2·4H2O+ Zn2Fe（PO4）2·4H2O+8H3PO4

3、磷化液中存在的动力学平衡

磷化液的基本平衡方程式

3M（H2PO4）2 M3（PO4）2+4H3PO4

此方程的平衡常数

K=[M3（PO4）2][ H3PO4]4

[M（H2PO4）2]3

M代表Zn、Mn等

由上述议程式可以看出，常数K值越大，磷酸盐沉积的比率越大。而K值随一代和三代金属盐的金属的性质，溶液的温度，PH值及总浓度有关。所以影响磷化液性能的至少有PH值、游离酸度、总酸度、温度和金属性质。

4、磷化液中的各组成的作用及影响

4.1pH值的影响

成膜金属离子浓度越低，所要求的溶液的pH值越大，反之，随着成膜离子浓度的提高，可适当降低溶液的pH值。

4.2游离酸度的影响

游离酸度指磷化液中游离磷酸的含量。酸度太低，不利于金属基体的溶解，因此也就不能成膜。但如果酸度太高，则大大提高了磷化膜的溶解速度，也不利于成膜，甚至根本不会上膜。

4.3总酸度的影响

总酸度主要指磷酸盐、硝酸盐和游离酸的总和，反映磷化内动力的大小。总酸度高，磷化动力大，速度快，结晶细。如果总酸度过高，则产生的沉渣多和粉末附着物多；如果过低，则磷化慢，结晶粗。

4.4酸比值γ的影响

酸比值是磷化必须控制的重要参数。它是总酸和游离酸的比值，以及表示总酸和游离酸的相互关系。酸比小，则意味着游离酸太高，反之，则意味着游离酸低。随温度升高，酸比值变小；随温度降低而增大。一般常温下控制在20—25：1。

4.5加速剂的影响

4.5.1氧化性加速剂

氧化性加速剂有两个十分重要的作用。1）限制甚至停止氢气的释出。这个作用限于金属/溶液界面处，决定磷化膜沉积的速度，是磷化液具有良好性能所必须的。2）使溶液中某些元素，特别是还原性化合物发生化学转化，如把二价铁离子氧化成三价铁，生成不溶性磷酸铁沉渣，从而控制磷化液中亚铁的含量。此外，还可以迅速氧化初生态氢，可大大减少金属发生氢脆的危险。

4.5.1.1硝酸盐的影响

硝酸盐是常用的氧化剂，可直接加入到磷化液中。NO3-/PO43-比值越高，磷化膜形成越快。但过高会导致膜泛黄。单一使用NO3-会使磷化膜结晶粗大。

4.5.1.2亚硝酸盐的影响

亚硝酸盐是常用的促进剂，常与NO3-配合的使用，以亚硝酸钠的形式加入到磷化液中。但亚硝酸盐不稳定，易分解，用亚硝酸盐做促进剂的磷化液都采用双包装，使用时定量混合，并定期补加。含量少，促进作用弱；含量过高，则沉渣过多，且形成的膜粗厚，易泛黄。一般含量在0.7-1克/升。

4.5.2金属离子促进剂的影响

磷化剂中添加金属盐（一般灵硝酸盐），如Cu2+、Ni2+、Mn2+等电位较正的金属盐，有利于晶核的形成和晶粒细化，加速常温磷化的进程。

4.5.2.1铜离子影响

极少量的铜盐会大幅度提高磷化速度。工作液中含Cu2+在0.002-0.004%时，使磷化速度提高6倍以上。但铜离子的添加量一定要适度，否则铜膜会代替磷化膜，其性能下降。

4.5.2.2镍离子的影响

Ni2+是最有效、最常用的磷化促进剂。它不仅能加速磷化，细化结晶，而且能提高膜的耐腐蚀性能。Ni2+含量不能过低，否则膜层薄；与铜盐不同的是，大量添加镍盐时，并无不良影响，但会增加成本。一般控制Ni2+含量在1.0-5.0克/升。

5、磷化液配方设计实例

如设计总酸度为40点，NO3：PO4为1：1的磷化剂时，其过程如下：

5.1物料的计算

5.1.1磷化液中酸浓度的计算

0.1×40=C（磷化液中酸浓度）×10

C（磷化液中酸浓度）=0.1×40/10=0.4（mol/l）

5.1.2磷酸和硝酸浓度的计算

3C1（磷酸浓度）+C2（硝酸浓度）=0.4（mol/l）

而NO3：PO4为1：1

所以C1（磷酸浓度）=0.1（mol/l）C2（硝酸浓度）=0.1（mol/l）

5.1.3氧化锌的计算

ZnO+2H3PO4= Zn（H2PO4）2+ H2O

1 2

C1（zno）：0.1=1：2

所以C1（zno）=0.05（mol/l）

ZnO+2HNO3= Zn（NO3）2+H2O

1 2

C2（zno）：0.1=1：2

所以C2（zno）=0.05（mol/l）

C（zno）= C1+ C2=0.05+0.05=0.1（mol/l）

由上述计算可以知道，要配制NO3：PO4为1：1，总酸度为40点的磷化溶液时，需要HNO3 0.1（mol/l） H3PO4 0.1（mol/l）ZnO 0.1（mol/l）

5.2浓缩液的配制

5.2.1按上述的计算物料和所要求的浓缩倍数及磷化液的配制量，计算HNO3 H3PO4 ZnO的用量，并根据实际使用物质的浓度换算成其质量和体积。

5.2.2将氧化锌用水调成糊状，并在不断的搅拌中依次加入H3PO4、HNO3，并控制反应温度在50-60℃。

5.2.3加入各种复配成分（促进剂：Cu（NO3）2Ni（NO3）2；降渣络合剂：柠檬酸）

5.2.4为保持配制好的磷化液不出现析渣，加入适度过量的磷酸。

5.2.5将配制好的磷化液过滤。

5.3磷化液的使用

5.3.1按照适当的倍数将浓缩液稀释至使用条件。

5.3.2按照使用条件及工件状况，调整工艺参数至最佳范围。

6、结论

综上所述，配制磷化液应遵守的原则如下：

6.1溶液中金属离子（主要指锌、锰离子）含量越高，溶液所要求PH值越底；金属离子含量越低，溶液所要求PH值越高。

6.2喷淋磷化比浸淋磷化可以有更低的温度、浓度、更小的酸比值和更短的时间。

6.3喷淋磷化比浸淋磷要求更低的总酸，高的游离酸，低的促进剂。

6.4磷化液中，磷酸根过量越多，锌沉积越完全。所以要尽可能增加磷酸含量。