中温锌-钙-锰系黑磷化液的制备及膜层性能.pdfVIP

馕 第43 第l ：l201o年1 中温锌．钙．锰系黑磷化液的制备及膜层性能 张 昕 ，殷会妮 ，岳宣峰 (1．西安智泽化工科技有限公司，陕西 西安 710061； 2．陕西师范大学化学与材料科学学院，陕西 西安 710061) [摘 要] 已有的高温锰系一步法黑色磷化能耗高，沉渣多，溶液不稳定；中温两步法黑色磷化膜疏松、附着不牢。 两者都不适应大生产 需要。制备 了一种含 zn ，Mn ，Ca 3种离子 的中温黑色磷化液，采用环境扫描 电镜 (ESEM)观察磷化膜表面微观形貌 ，用x射线能谱仪(EDS)分析磷化膜成分，通过硫酸铜点滴试验评价 了磷化膜 的耐蚀性能，并考察了P(PO；一)／p(NO；)、 ／ 、磷化温度和磷化时间对膜层耐蚀性的影响。结果表明，在磷化 温度65～75℃，磷化时间30～35rain， ／ 为9—13，P(PO；一)／p(NO；)为2．5条件下，所得磷化膜结晶均匀、 致密，呈深黑色，耐蚀性 良好。 [关键词] 黑色磷化；锌 ·钙一锰系；中温；耐蚀性；表面形貌 [中图分类号]TG174．44 [文献标识码]A [文章编号]1001—1560(2010)11～0043—04 0 前 言 了BH．9424中温黑色磷化液，其为碧绿色透明液体，配 方 为：40 —50 g／L Zn“ (ZnO)，65～80 g／L 目前，在机械、航运等行业 ，一些不要求涂装的钢铁 ca [Ca(NO3)2·4H2O]，20 — 28 g／L Mn“ 件，多以黑色磷化工艺替代以往的普通磷化工艺，主要作 用为防护与装饰，并兼有吸油和耐磨功能等_1 。已工 [Mn(H2PO4)2·2H2O]，285—340g／LPO；一，90～115 业化的高温锰系一步法黑色磷化膜能够抗蚀防锈、降低 g／LNO；，10 —15g／LC6H8O7，14—18g／LNaNO3， 摩擦系数、改善润滑和提高耐磨性能，但工艺缺点是操作 40～70mL／L自制黑化剂H．9424。 能耗高，磷化液沉渣较多，稳定性欠佳。 “先预黑化处理、 磷化浓缩液的配制：将ZnO粉末加入适量水中，搅 后中温磷化”的中温两步法黑色磷化膜层结合力好，但 拌呈均匀稀糊状，再依次加入 H，PO ，Mn(HPO)：· 发黑膜疏松、附着不牢l6J。为了克服上述不足，本工作 4H2O，Ca(NO3)2·6H2O，NaNO3和黑化剂 H一9424，使 开发了一种一步法中温黑色磷化工艺，并考察了磷化液 其完全溶解，补加水至要求的剂量。黑化剂 H．9424为 成分及工艺参数对膜层性能的影响。 含H．1和H．2的双成分复合黑化剂，H．1由多价态Sb 金属离子作为主发黑剂，再与一种 自制多羟基化合物 1 试 验 加合组成，H-2由次发黑剂 Cu“和助黑剂钼酸盐组成 。 1．1 基材及前处理 将 H．1和H．2按 比例混合，以达到黑化 目的。所用其 基材分别使用 Q235A、45钢、08AL冷轧薄钢板 (厚 他药剂均为工业级。 度为 1mm)，其前处理流程为：试片一脱脂一水洗一酸 磷化工作液配比为 1：9，即配制 1m工作液需要 洗一水洗。其中脱脂采用 自制产品TK一506除油剂进 磷化浓缩液 100L。 行 ，脱脂温度60℃，时间 10min；酸洗采用 1：1盐酸 ， (2)磷化 将经过前处理 的基材在磷化液 中进行 常温酸洗 10min。 磷化 ，工艺参数：游离酸度F 6～8，总酸度 60～70， 1．2 磷化