金屬外表磷化處理技術(shù)
磷化是大幅度進(jìn)步金屬外表耐腐蝕性的一個(gè)簡單牢靠、費(fèi)用低廉、操作便當(dāng)?shù)墓に嚪?/p>
法，因而被普遍的應(yīng)用在實(shí)踐消費(fèi)中。
現(xiàn)代磷化工藝流程普通為：
脫脂→水洗→除銹→表調(diào)→磷化→水洗→烘干。
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1、 脫脂
鋼材及其零件在儲(chǔ)運(yùn)過程中要用防銹油脂維護(hù)，普通合金在壓力加工時(shí)要用到拉延油，
林件在切削加工時(shí)要接觸乳化液，熱處置時(shí)可能接觸冷卻油，零件上還經(jīng)常有操作者手上
的油跡和汗跡，零件上的油脂還總是和灰塵等雜質(zhì)摻和在一同的。零件上的油脂不只障礙
了磷化膜的構(gòu)成，而且在磷化后停止涂裝時(shí)會(huì)影響涂層的分離力、枯燥性能、裝飾性能和
耐蝕性。
要脫去金屬外表的油脂，首先就要理解油脂的有關(guān)性質(zhì)：
1、
油污的性質(zhì)和組成
在選擇脫脂辦法和脫脂劑時(shí)，首先要理解金屬外表所帶的油污的性質(zhì)和組成，只要這
樣，才干停止正確的選擇，到達(dá)稱心去油效果。
1、1、油污的組成
(1)、礦物油、凡士林 他們是防銹油、防銹脂、光滑油、光滑脂及乳化液的主要成分。
（2）皂類動(dòng)植物油脂、脂肪酸等 他們是拉延油的主要成分。
（3）防銹添加劑 他們是防銹油和防銹脂的主要成分。
此外，金屬屑、灰塵及汗?jié)n等污物也會(huì)混雜在上述的油污中。
1、 2 油污的性質(zhì)
（1）化學(xué)性質(zhì) 依據(jù)油污能否與脫脂劑發(fā)作化學(xué)反響而分為可皂化油污和不可皂化油污。
植物油脂和動(dòng)物油脂是可皂化的，他們能夠依托皂化、乳化和溶解的作用脫除。礦物油和
凡士林是不可皂化的，他們只能依托乳化或溶解的作用來脫除。
（2）物理性質(zhì) 依據(jù)油污黏度或滴落點(diǎn)的不同，其形態(tài)有液體和半固體。黏度越大或滴
落點(diǎn)越高，清洗越艱難。依據(jù)油污對(duì)基體金屬的吸附作用，可分為極性油污和非極性油污。
極性油污，如含有脂肪酸和極性添加劑的油污，有激烈的吸附在基體金屬上的傾向，清洗
較艱難，要靠化學(xué)作用或較強(qiáng)的機(jī)械作用力來脫除。
此外，某些油污，如含有不飽和脂肪酸的拉延油，長期寄存后，氧化匯集構(gòu)成薄膜，
含有固體粉料的拉延油，細(xì)微的粉料吸附在基體金屬外表上，還有當(dāng)油污和金屬腐蝕物等
混合在一同，都會(huì)極大的增加清洗的難度。
2、脫脂辦法及資料
脫脂是依托脫脂劑對(duì)污物的溶解作用，皂化作用，依托外表活性劑對(duì)污物的潤濕、滲
透、分散等物理作用等等，使污物成為可溶解的或可分散的。但還必需使污物分開金屬表
面，而讓新的清洗劑占領(lǐng)外表，這樣金屬外表才干到達(dá)清潔。因固體外表有相對(duì)穩(wěn)定的液
膜，溶解后的污物自動(dòng)分開金屬外表以及外表上清洗劑的更新等都不是很容易的。這就要
求加以攪拌、擦拭等方式，以完成清洗過程或進(jìn)步清洗效果等。
2、1 清洗的方式有：
（1） 機(jī)械攪拌。在液體中加以機(jī)械攪拌，使固體外表之液膜減薄。攪拌越強(qiáng)，液膜越
薄，但其作用有一定限度。
（2） 擦洗。
（3） 加溫清洗，增加熱運(yùn)動(dòng)。
（4） 噴洗。用高壓噴洗。
（5） 蒸氣清洗。用溶劑蒸氣清洗，溶劑在金屬外表上冷凝成液體，液體流淌時(shí)帶下 污
物。
（6） 超聲波輔助清洗。應(yīng)用超聲波振蕩作用，使固體外表被沖擊震動(dòng)，促使污物分開
金屬外表。
（7） 電解清洗。應(yīng)用金屬外表電化學(xué)反響生成氣體。氣體自外表詣出時(shí)，使污物析出，
自外表剝離。
2、2 清洗用資料
清洗用資料有幾類：石油系溶劑，鹵代烴溶劑，堿性化學(xué)水溶液，乳化液等。簡單的
說就是溶劑清洗和堿液清洗倆種。
1）常見的有機(jī)溶劑為：
石油系溶劑有溶劑汽油、煤油、正己烷等；芳香族溶劑有甲苯、二甲苯等；氯系溶劑
有三氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯、二氯甲烷等。
有機(jī)溶劑的特性是脫脂效率高，特別是肅清那些高黏度、高滴落點(diǎn)的油脂具有特殊的
效果，而且能夠在常溫下用簡單的用具和石油系溶劑停止手工清洗，關(guān)于各種金屬、各種
尺寸和外形的零件都適用，一在產(chǎn)量不大、機(jī)械化程度不高及有特殊請(qǐng)求的工廠中依然采
用。
為了使油污除凈，至少要用有機(jī)溶劑西倆次以上，運(yùn)用一段時(shí)間后，當(dāng)溶劑中的油污含量
增加到一定水平時(shí)，要及時(shí)改換，最后一道清洗要用比擬潔凈的溶劑。
除了液相有機(jī)溶劑脫脂，還有氣相有機(jī)溶劑脫脂。例如應(yīng)用三氯乙烯、三氯甲烷等物
質(zhì)，他們的沸點(diǎn)低、受熱易汽化，遇冷易液化、蒸氣密度大、蒸氣界面不易擴(kuò)散、不熄滅、
溶解才能強(qiáng)（15 度時(shí)三氯乙烯的溶解才能比汽油大四倍，50 度時(shí)大七倍），因此常用做氣
相脫脂，即把零件置于這類有機(jī)溶劑的蒸氣中蒸氣就在冷的零件上冷凝化，零件上的油脂
就溶解于液化了的 有機(jī)溶劑中而脫離零件，液化了的溶劑又被加熱成蒸氣，這種過程不斷
持續(xù)到零件外表的溫度與溶劑的溫度相等，蒸氣不在被液化為止。
固然氣鄉(xiāng)有機(jī)溶劑去油效率內(nèi)很高，但是不能洗掉無機(jī)鹽類和堿類物質(zhì)，不能除去零
件上的灰塵微粒。把三氯乙烯的浸洗、氣相清洗和噴洗來結(jié)合采用，能夠取得極好的清洗
效果。由于采用有機(jī)溶劑去油的勞動(dòng)條件差、毒性較大，氣相脫脂必需有良好的封鎖式脫
脂設(shè)備和通用安裝，大多數(shù)有機(jī)溶劑防火請(qǐng)求嚴(yán)厲，而且脫脂費(fèi)用高，如今又有高效賭東
道的水基清洗劑的呈現(xiàn)，如今 普通已不采用有機(jī)溶劑去油。
2）堿性水基清洗
以堿性清洗劑為主的水溶液，對(duì)動(dòng)植物油脂經(jīng)過皂化作用使之成為可溶于水的皂類。
此皂為外表活性劑，對(duì)非極性的礦物油有乳化作用，使之“增溶”于水相中堿性清洗劑的
水溶液也可溶解汗跡等無機(jī)污物，故也能將其洗去。參加合成洗濯?jiǎng)┑那逑匆海瑢?duì)油脂的
清洗作用更有效。
堿性化學(xué)水溶液能清洗各種污物，在下一工序請(qǐng)求親水外表時(shí)特別適用。他有較溶劑
經(jīng)濟(jì)、清洗液能用水洗凈，有不燃性，無毒性。
普通的堿性水溶液不如有機(jī)溶劑清洗快，而且需求加溫，還要有機(jī)械攪拌，并需留意
PH 值高室隊(duì)銅、鋁、鋅等金屬的腐蝕作用。
各種金屬發(fā)作腐蝕的臨界 PH 值為：
鋅 鋁 錫
黃銅 鋼鐵
PH 10 10 11 11.5 13
目前隨著技術(shù)的開展，呈現(xiàn)了外表活性劑，他能夠和堿性水溶液一同運(yùn)用。他即保管
了堿性脫脂劑便當(dāng)?shù)蛢r(jià)的優(yōu)點(diǎn)，又能大大的進(jìn)步脫脂效率，降低脫脂溫度，與單純用外表
活性劑相比，即降低了脫脂費(fèi)用，又有很高的脫脂效果。因而，目前被普遍的應(yīng)用在前處
理工藝上。
含外表活性劑的堿性脫脂劑中常用物質(zhì)及作用簡介如下：
1、氫氧化鈉 又稱苛性鈉，是一種強(qiáng)堿化合物，他在水中溶解后電離出 OH-，提供堿性，
與動(dòng)植物油發(fā)作皂化反響，生成能溶于水的甘油和脂肪酸鹽，溶解分散在水溶液中。所生
成的脂肪酸鈉皂不只本身有水溶性，而且也起外表活性劑的作用，能使不活性的油污被殘
余的堿乳化、分散。當(dāng)?shù)V物油脂中存在羧酸基和磺酸基時(shí)，也能產(chǎn)生同樣的現(xiàn)象。
2、碳酸鈉 又稱蘇打，是一種價(jià)錢低廉的堿，他在水中水解時(shí)生成 OH-，,提供堿度。因而，
碳酸鈉具有緩沖作用，不象強(qiáng)堿那樣腐蝕某些有色金屬。碳酸鈉在硬水中能生成難溶的碳
酸鈣，因而對(duì)應(yīng)水有一定的軟化才能。
3、磷酸三鈉幾縮合磷酸鹽 磷酸三鈉在水解時(shí)生成離解度很小的磷酸，從而取得堿度。
磷酸三鈉具有軟化硬水的作用和較明顯的促進(jìn) 污垢粒子的分散（乳化）作用，他還具有較
高的堿性，可經(jīng)過皂化作用使脂肪類污垢溶解。
其他縮合磷酸鹽，包括焦磷酸鈉、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉，他們都有一個(gè)重要性質(zhì)，
就是作為多價(jià)螯合劑運(yùn)用，所構(gòu)成的螯合物不會(huì)從水溶液中沉淀出來，即是說，縮合磷酸
鹽對(duì)水的軟化作用不會(huì)產(chǎn)生任何沉淀。對(duì)鈣離子的螯合力以六偏磷酸鈉最強(qiáng)，對(duì)鎂離子的
螯合力以焦磷酸鈉最強(qiáng)，三聚磷酸鈉對(duì)鈣鎂離子的螯合力介于倆者之間。一切的縮合磷酸
鹽特別是三聚磷酸鈉與十二烷基苯磺酸鈉這類外表活性劑都有明顯的協(xié)和作用，二者復(fù)配
比比單用其中一種的清洗效果大幅度進(jìn)步。此外，他們還具有緩沖、分散、促進(jìn)乳化等作
用。4、硅酸鈉 有原硅酸鈉、偏硅酸鈉和水玻璃。水玻璃在水中能構(gòu)成穩(wěn)定的膠體，構(gòu)成
溶劑化膠束，與外表活性劑一同運(yùn)用時(shí)，有良好的助洗作用。硅酸鹽在水中會(huì)發(fā)作水解，
水解生成的硅酸不溶于水，而以膠束構(gòu)造懸浮在槽液中，此種溶劑化的膠束對(duì)固體污垢的
粒子具有懸浮和分散才能，對(duì)油污有乳化作用，因此有利于避免污垢在工件的外表再堆積。
硅酸鹽具有緩沖作用，即在酸性污垢存在時(shí)，其 PH 值簡直維持不變。硅酸鹽還能夠和水中
的高價(jià)金屬離子構(gòu)成沉淀，可除去水中的鐵鹽，還能絡(luò)合鈣鎂離子，在一定意義上說有軟
化水的作用。硅酸鹽還具有耐腐蝕作用，是金屬緩蝕劑，因此有色金屬，特別是鋁、鋅、
錫等制件用的堿性清洗劑簡直都含有硅酸鹽。
5、外表活性劑
外表活性劑又叫界面活性劑。狹義上講是指在很低含量時(shí)就能顯著的降低水的外表張
力的物質(zhì)稱為外表活性劑。廣義上是指但凡可以使體系的外表狀態(tài)發(fā)作明顯變化的物質(zhì)，
都稱之為外表活性劑。
外表活性劑的分子是由易溶于油的親油基和易溶于水的親水基倆種集團(tuán)所組成。