Question

钢铁表面磷化的锌系磷化液的配制,怎么弄啊

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Answer 1

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。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。磷化液按磷化成膜体系主要分为：锌系、锌钙系、锌锰系、锰系、铁系、非晶相铁系六大类。
锌系磷化槽液主体成分是：Zn2+、H2PO3-、NO3-、H3PO4、促进剂等。形成的磷化膜主体组成（钢铁件）：Zn3(po4)2·4H2O 、Zn2Fe(PO4)2·4H2O。磷化晶粒呈树枝状、针状、孔隙较多。广泛应用于涂漆前打底、防腐蚀和冷加工减摩润滑。按磷化处理温度可分为常温、低温、中温、高温四类。常温磷化就是不加温磷化。低温磷化一般处理温度30～45℃。中温磷化一般60～70℃。高温磷化一般大于80℃。温度划分法本身并不严格，有时还有亚中温、亚高温之法，随各人的意愿而定，但一般还是遵循上述划分法。
锌系磷化液配方（仅供参考）：
组份 投料量(g/L)
磷酸二氢锌 96~98
钼酸铵 7~8
硫酸镁 8~9
硝酸钙 25~26
氢氟酸 1~2
磷酸 9~10
硝酸 12~13
硝酸镍 6.5~7
亚硝酸钠 2.5~3
酒石酸 5~5.5
水 余量

Answer 2

二、磷化液的国际标准化学组成（总酸度）为液体状态：
Ａ．磷酸（约20%）＋磷酸二氢锌（约35%）＋硝酸锌（约35%）＋磷酸锌（无效成分约10%）
　　Ｂ．磷酸（约20%）＋磷酸二氢锌（约45%）＋硝酸锌（约35%）
　　注：按《化工产品物性辞典》解释
　　１．磷酸二氢锌为白色结晶或黏稠状液体，溶于水和酸，水溶液呈酸性。为磷化皮膜剂的主要成分，用于钢铁的防腐蚀。
　　２．磷酸锌为无色斜方结晶或白色微晶粉末，溶于无机酸（盐酸、硫酸、硝酸、磷酸）；不溶于乙醇；水中几乎不溶，其溶解度随温度上升而减少。

Answer 3

磷化处理工艺应用于工业己有90多年的历史，大致可以分为三个时期:奠定磷化技术基础时期、磷化技术迅速发展时期和广泛应用时期。
磷化膜用作钢铁的防腐蚀保护膜，最早的可靠记载是英国Charles Ross于1869年获得的专利(B.P.No.3119)。从此，磷化处理工艺应用于工业生产。在近一个世纪的漫长岁月中，磷化处理技术积累了丰富的经验，有了许多重大的发现。一战期间，磷化技术的发展中心由英国转移至美国。1909年美国T.W.Coslet将锌、氧化锌或磷酸锌盐溶于磷酸中制成了第一个锌系磷化液。这一研究成果大大促进了磷化工艺的发展，拓宽了磷化工艺的发展前途。Parker防锈公司研究开发的Parco Power配制磷化液，克服T许多缺点，将磷化处理时间提高到lho 1929年Bonderizing磷化工艺将磷化时间缩短至10min, 1934年磷化处理技术在工业上取得了革命性的发展，即采用了将磷化液喷射到工件上的方法。二战结束以后，磷化技术很少有突破性进展，只是稳步的发展和完善。磷化广泛应用于防蚀技术，金属冷变形加工工业。这个时期磷化处理技术重要改进主要有:低温磷化、各种控制磷化膜膜重的方法、连续钢带高速磷化。当前，磷化技术领域的研究方向主要是围绕提高质量、减少环境污染、节省 能源进行。

Answer 4

锌系磷化液制作原理与应用
一、磷化液的制造原料：
　　１．一般家庭式作坊所用原料：
　　Ａ．85%磷酸（液体）＋磷酸二氢锌（粉体）＋硝酸锌（粉体）
　　Ｂ．85%磷酸（液体）＋40%～98%硝酸（液体）＋95%氧化锌（粉体）或者锌渣或锌灰（固体）
　　注：无效成分约30％。
　　２．国际标准使用原料：
　　Ａ．85%磷酸（液体）＋68%硝酸（液体）＋99.7%氧化锌（粉体）
　　Ｂ．85%磷酸（液体）＋68%硝酸（液体）＋99.99锌锭（金属）
　　注：无效成分约10％。
　　二、磷化液的国际标准化学组成（总酸度）为液体状态：
Ａ．磷酸（约20%）＋磷酸二氢锌（约35%）＋硝酸锌（约35%）＋磷酸锌（无效成分约10%）
　　Ｂ．磷酸（约20%）＋磷酸二氢锌（约45%）＋硝酸锌（约35%）
　　注：按《化工产品物性辞典》解释
　　１．磷酸二氢锌为白色结晶或黏稠状液体，溶于水和酸，水溶液呈酸性。为磷化皮膜剂的主要成分，用于钢铁的防腐蚀。
　　２．磷酸锌为无色斜方结晶或白色微晶粉末，溶于无机酸（盐酸、硫酸、硝酸、磷酸）；不溶于乙醇；水中几乎不溶，其溶解度随温度上升而减少。
　　三、磷化液的制作方法：
　　１．一般家庭式作坊：
　　使用瓷缸或塑料桶为反应容器，以人工木棒的搅拌操作。原料用水以井水或自来水。
　　２．国际标准：
　　使用不锈钢为反应容器，以机械不锈钢棒的搅拌操作。原料用水为纯水。
　　四、一般处理物为钢铁时，其反应机构如下：
　　１．化学反应（化）
　　铁＋磷酸（游离酸）→磷酸二氢铁（铁分）＋氢气（气泡） ．．．．．．(1)
　　　　　　　　　　　　　　↓　　　　　　　　↓
　　　　　　　　　　　　　　↓〔促进剂〕　　　↓〔促进剂〕
　　　　　　　　　　　　　　↓　　　　　　　　└→水　　　　．．．．．．．．．．．(2)
　　　　　　　　　　　　　　└→磷酸铁（淡黄色沉渣）　．．．．．．．．．．．(3)
　　２．皮膜生成反应（成）
　　磷酸二氢锌→磷酸锌（Ｈ皮膜）＋磷酸　．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(4)
铁（离子）＋磷酸二氢锌→磷酸锌铁（Ｐ皮膜）＋磷酸　．．．．．．．．．(5)
　　〔说明〕钢铁表面与磷化处理液接触，钢铁表面发生溶解，表面附近的磷化处理液中的氢离子减少，ＰＨ值由3上升至4.6。其结果引起(4)、(5)式的化学反应，不溶性的磷酸锌（Hopeite）、磷酸锌铁（Phosphophyllite）结晶在钢铁表面析出，形成皮膜。
　　溶解出的铁离子一部分作为皮膜的构成成分被消耗掉，而一部分反应成为铁分留在磷化处理液中，使皮膜的化学生成反应很难顺利进行。为了把这种剩余的铁分氧化，生成不溶性的磷酸铁沉渣出来，并迅速地从反应系统中清除出去，使磷化反应顺利进行，因此必须在磷化处理液中预先添加促进剂（氧化剂）。
　　五、磷化液的品质比较：
　　１．一般家庭式作坊：浓缩液的比重为1.32～1.4，价格低。
　　使用群：一般钢线处理量为1000吨／月以下，不重视品质。
　　因原料纯度非常差，导致主要成分不足，使用时会产生不当沉渣（白色沉渣）的量很大，补给量也大。为达到适当的磷化皮膜，其管理浓度（总酸度）必须有60～100pt。使用者的总成本高（磷化液用量大，模具损伤大，加工不良率高），因原料的价格便宜，大多数消费者仍选择使用此类垃圾产品。
　　２．国际标准：浓缩液的比重为1.55～1.6，价格高。
　　使用群：一般钢线处理量为1000吨／月以上，非常重视品质。
　　拉拔磷化的管理浓度（总酸度）为30～40pt已经足够，可以有效控制皮膜生成量，以及提供拉拔的各项性能（密着性延展、耐热性、防蚀性、冷锻加工性），有效降低使用者的总成本（磷化液用量小，模具损伤少，加工不良率低）。
　　六、国际标准磷化液的制造程序：
　　１．85%磷酸（液体）＋68%硝酸（液体）＋99.7%氧化锌（粉体）
　　Ａ．以氧化锌为底时：
　　先将水加入搅拌槽内固定位置处，氧化锌徐徐加入搅拌槽内与水混合成糊状。先将硝酸加入后才能再加磷酸（注意：酸的加入顺序不可颠倒）反应至槽液完全澄清即可。
　　Ｂ．以酸液为底时：
　　先将水加入搅拌槽内固定位置处，再将硝酸及磷酸加入后搅拌均匀（注意：酸的加入顺序没有固定，但硝酸先加比较好）。氧化锌徐徐加入搅拌槽内与混合酸液反应。反应至槽液完全澄清即可。　
　　２．85%磷酸（液体）＋68%硝酸（液体）＋99.99锌锭（金属）
　　Ａ．制造磷酸二氢锌：
　　先将水加入搅拌槽内固定位置处后加热至90℃以上，加入磷酸搅拌均匀。锌锭徐徐加入搅拌槽内与磷酸液反应至完全澄清即可。（注意：反应过程中必须持续加热）
　　Ｂ．制造硝酸锌：
　　先将水加入搅拌槽内固定位置处，再将硝酸加入后搅拌均匀。氧化锌徐徐加入搅拌槽内与硝酸液反应至完成澄清即可。
　　七、国际标准磷化液的制造法比较：
　　１．85%磷酸（液体）＋68%硝酸（液体）＋99.7%氧化锌（粉体）
　　化学反应方程式为：
氧化锌＋硝酸　→　硝酸锌＋水　‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥（１）
　　氧化锌＋磷酸　→　磷酸锌＋水　‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥（２）
　　　　　　　　　→　磷酸二氢锌＋水　‥‥‥‥‥‥‥‥‥（３）
　　２．85%磷酸（液体）＋68%硝酸（液体）＋99.99锌锭（金属）
　　化学反应方程式为：
氧化锌＋硝酸　→　硝酸锌＋水　‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥（１）
锌　锭＋磷酸　→　磷酸二氢锌＋水　‥‥‥‥‥‥‥‥‥（２）
３．依据两个制造方式的化学反应方程式得知：
Ａ．磷酸为弱酸性，与氧化锌或锌锭反应较不活泼，因此必须加热。而使用氧化锌为原料时会得到无效成分（磷酸锌）。使用锌锭为原料则不会产生无效成分。
Ｂ．硝酸为强酸性，所以与氧化锌反应为完全反应，且为放热反应，因此不需要加热。使用锌锭为原料时会产生剧烈的爆炸反应，且会破坏硝酸性质而产生红棕色有毒气体，所以不能使用。
Ｃ．使用磷酸二氢锌与硝酸锌两种半成品的制造方式，虽然在制造过程中比较复杂，但是品质能够得到保障。而且可以随时依据客户的不同需求来调制成品，所以平时不需要库存成品，减少仓库的使用面积。