磷化过程及磷化膜组成

2019-05-30

周谟银采用腐蚀电压和电流两种方法研究了磷化过程,指出磷化可分成从基体开始腐蚀、成膜到过腐蚀等7个阶段。宋锦福等扫描电镜仔细地考察了常温磷化成膜过程:当钢铁试样浸入磷化液的瞬间,试片表面形成彩虹色膜(可能是Fe2O3和FeO的混合物),接着某些活性点形成晶核,随着浸泡时间的延长、晶核长大,这种长大位向与钢原始组织似乎并无多大关系。最后,松针状结晶覆盖整个表面,整个反应(溶解与沉积)趋于动态平衡状态,磷化膜完全形成。K F Ang等在对低碳钢磷化试样扫描电镜观察时发现,短时间磷化的试样上形成了一层较薄的背景膜。随时间延长,背景膜和磷化结晶膜同时发展,最后,磷化结晶膜将背景膜遮盖住了。常温下的磷化结晶较缓慢。EDX分析发现,微晶粒中的元素为Zn、Fe、P,而远离晶粒的背景膜中的元素为Fe和P。杨中发从磷酸盐外延成核、微晶相生长、接触生长中止等方面对磷化膜生长特点作了研究,指出磷酸锌外延核以短程有序方式生成,其底层明显取向基体晶格。俞敦义等通过测定
不同磷化促进剂下磷化过程的电位时间(φ-t)曲线,及用JSM-35C扫描电镜分析磷化膜的成分(主要为磷酸锌铁),制得了性能良好的常温磷化液。胡德强等用X射线及电子探针对常温磷化膜的晶型、膜组成元素及其含量进行了分析,确定了膜的组成,并提出了改进工艺的设想。以上的工作用不同方法研究了磷化过程,揭示了磷化膜形成、组成和性能之间的联系。
  磷化膜由金属磷酸盐沉积而成,其主要组成为金属磷酸盐。对于钢铁锌系磷化,膜主要由磷酸锌铁(P相:Zn3Fe(PO4)2·4H2O)和磷酸锌(H相:Zn3(PO4)2·4H2O)所组成。邬庆平等为详细地比较了P相和H相两种晶体,指出前者具有较强的耐碱性,适宜作阴极电泳涂料的底层,在磷化膜中应占较大比例,即应提高P相比[P/(P+H)]。