[發(fā)明專利]中溫鋅鈣系高耐蝕磷化液及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310702823.4
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN103668148A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 桂成方
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南金裕化工有限公司
• 主分類號: C23C22/07
• 分類號: C23C22/07
• 代理公司: 衡陽市科航專利事務(wù)所 43101
• 代理人: 潘桂英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磷化液技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，涉及一種中溫鋅鈣系高耐蝕磷化液及其制備方法。

背景技術(shù)

????磷化工藝按操作溫度可以分為低溫、中溫和高溫磷化。中溫磷化一般溫度范圍在50～75℃之間，高溫磷化一般溫度范圍在90℃以上。中高溫磷化多以鋅系為主，近些年又出現(xiàn)了中高溫鋅鈣系磷化，后者耐蝕性往往較前者有所提高。盡管這樣，按航空工業(yè)標準HB5063-1996用硫酸銅溶液測試，通常其耐蝕性均在15min以下，很少能超過20?min，即使是高溫錳系磷化的耐蝕性也很難超過30min。工業(yè)上有些零部件在進行磷化處理時對耐蝕性要求非常高，例如汽車離合器、進口制動器等都把磷化作為防銹的最后一道工序，不允許再涂漆或上油。在這種情況下普通鋅系磷化和鋅鈣系磷化很難滿足耐蝕性方面的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種中溫鋅鈣系高耐蝕磷化液，本磷化液適用溫度范圍廣，耐蝕性極強，硫酸銅點滴最高可達到43min左右，超過一般的中高溫磷化，而且前處理不用表面調(diào)整，后處理無需鈍化或皂化封閉，也不產(chǎn)生任何沉渣。

本發(fā)明的目的之二在于提供上述中溫鋅鈣系高耐蝕磷化液的制備方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種中溫鋅鈣系高耐蝕磷化液，以質(zhì)量百分比計，由以下原料制成：

磷酸15-20%，氧化鋅4-7%，硝酸鋅5-10%，氯化鈣15-20%，檸檬酸鈉0.5-1%，余量為水。

本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案為：一種中溫鋅鈣系高耐蝕磷化液，以質(zhì)量百分比計，由以下原料制成：磷酸17-19%，氧化鋅5-6%，硝酸鋅7-9%，氯化鈣16-19%，檸檬酸鈉0.5-1%，余量為水。

本發(fā)明更優(yōu)選的技術(shù)方案為：一種中溫鋅鈣系高耐蝕磷化液，以質(zhì)量百分比計，由以下原料制成：

磷酸20%，氧化鋅7%，硝酸鋅5%，氯化鈣19%，檸檬酸鈉0.9?%，水48.1?%。

本發(fā)明中溫鋅鈣系高耐蝕磷化液的制備方法依次包括如下步驟：

（1）在反應(yīng)釜中加入磷酸，開啟反應(yīng)釜進行攪拌；

（2）往反應(yīng)釜中加入所需水總用量40%-60%的水；

（3）往反應(yīng)釜中加入氧化鋅；

（4）反應(yīng)完全并溶液澄清后往反應(yīng)釜中加入剩余的水；

（5）往反應(yīng)釜中加入硝酸鋅，攪拌均勻并使溶液澄清；

（6）往反應(yīng)釜中加入氯化鈣，攪拌均勻并使溶液澄清；

（7）最后往反應(yīng)釜中加入檸檬酸鈉，攪拌均勻并溶液澄清。

本發(fā)明的主要工作原理如下：

鋼鐵件浸入磷化液（由Zn(H₂PO₄）₂?組成的酸性稀水溶液，PH值為1-3）中，磷化膜的生成反應(yīng)如下：

3Zn(H₂PO₄）_2?=Zn₃(PO₄）₂↓+4H₃PO₄

鋼鐵工件是鋼鐵合金，在磷酸作用下，F(xiàn)e和FeC₃形成無數(shù)原電池，在陽極區(qū)，鐵開始溶解為Fe²⁺，同時放出電子。

Fe+2H₃PO₄?=Fe?(H₂PO₄）₂+H₂↑

Fe?=Fe²⁺?+2e^-

在鋼鐵工件表面附近的溶液中Fe²⁺不斷增加，當Fe²⁺與HPO₄^2-，PO₄^3-濃度大于磷酸鹽的溶度積時，產(chǎn)生沉淀，在工件表面形成磷化膜：?????????????????????????????????Fe(H₂PO₄）₂=?FeHPO₄↓+?H₃PO₄

Fe+?Fe(H₂PO₄）₂=?2FeHPO₄↓+?H₂↑