促进剂对磷化效果的影响
促进剂对磷化效果的影响促进剂是必不可少的成分,如果没有他们,磷化将失去意义。磷化液中的促进剂,主要指某些氧化剂。氧化剂是作为阴极去极化剂而在磷化配方中采用的一种化学反应型的加速剂。他的主要作用是加速氢离子在阴极的放电速度,促使磷化第一阶段的酸蚀速度加快,因此可以称为金属腐蚀的催化剂。当金属表面接触到磷化液时,首先发生以下反应:
Fe+2H+→Fe2++H2↑
促进剂对磷化效果的影响这个反应能够消耗大量的氢离子,促使固液界面的PH上升,进而促使磷化液中的磷酸二氢盐的三级离解平衡右移,以致使锌离子浓度和磷酸根浓度在界面处达到溶度积而成膜。如果不添加一些有效物质,阴极析出的氢气的滞留会造成阴极极化,使反应不能继续进行,因而磷酸盐膜的沉积也不能连续下去。因此凡能加速这个反应的物质,必能加速磷化。氧化剂正是起着阴极去极化的作用而加速反应。
常用的氧化剂有硝酸盐、亚硝酸盐、双氧水、溴酸盐、碘酸盐、钼酸盐、有机硝基化合物、有机过氧化物等。最常用的主要是硝酸盐、氯酸盐、亚硝酸盐。亚硝酸盐的缺点是在酸性磷化液中不稳定,容易分解,需不断补充,否则磷化膜极易发黄。他分解产生的酸气易使未磷化的湿工件生锈。
氯酸盐虽然不能产生酸性气体,在酸液中也稳定,但是他会还原成氯离子。氯离子在槽液中积累,若随后的水洗不充分,使氯离子留在工件上,会带来很大的后患。一方面污染电泳槽液,另一方面留在涂层下,会加快腐蚀速度。
过氧化氢尤其独特的优点,他的还原产物是水,他是工业开发中最强的氧化剂。使用的浓度很低,大约0.01~0.1g/L,但是他在酸中更不稳定,控制要求很高。
此外还有更巧妙的有机氧化还原剂,比如蒽醌类衍生物。从原理上看,这上一种不消耗的循环使用的加速剂,他只起氧化载体的作用,利用其氧化性醌先与磷化第一阶段产生的氢气作用,自身被还原成酚,再用强制方法使磷化液与氧气接触,发生还原反应,又恢复成醌,同时给予磷化膜形成反应时必要的氧化电势。目前工业生产中常用的是硝酸盐、亚硝酸盐、氯酸盐、有机硝基化合物、双氧水的不同组合。硝酸盐、氯酸盐、有机硝基化合物等在磷化液中都较稳定,除定期抽查外,一般不进行日常检测。而亚硝酸盐则需随时检测。浓度不够时,立即反映在磷化膜外观泛黄生锈,因此必须重视。