促進(jìn)劑對(duì)磷化效果的影響
促進(jìn)劑對(duì)磷化效果的影響促進(jìn)劑是必不可少的成分,如果沒(méi)有他們,磷化將失去意義。磷化液中的促進(jìn)劑,主要指某些氧化劑。氧化劑是作為陰極去極化劑而在磷化配方中采用的一種化學(xué)反應(yīng)型的加速劑。他的主要作用是加速氫離子在陰極的放電速度,促使磷化第一階段的酸蝕速度加快,因此可以稱為金屬腐蝕的催化劑。當(dāng)金屬表面接觸到磷化液時(shí),首先發(fā)生以下反應(yīng):
Fe+2H+→Fe2++H2↑
促進(jìn)劑對(duì)磷化效果的影響這個(gè)反應(yīng)能夠消耗大量的氫離子,促使固液界面的PH上升,進(jìn)而促使磷化液中的磷酸二氫鹽的三級(jí)離解平衡右移,以致使鋅離子濃度和磷酸根濃度在界面處達(dá)到溶度積而成膜。如果不添加一些有效物質(zhì),陰極析出的氫氣的滯留會(huì)造成陰極極化,使反應(yīng)不能繼續(xù)進(jìn)行,因而磷酸鹽膜的沉積也不能連續(xù)下去。因此凡能加速這個(gè)反應(yīng)的物質(zhì),必能加速磷化。氧化劑正是起著陰極去極化的作用而加速反應(yīng)。
常用的氧化劑有硝酸鹽、亞硝酸鹽、雙氧水、溴酸鹽、碘酸鹽、鉬酸鹽、有機(jī)硝基化合物、有機(jī)過(guò)氧化物等。最常用的主要是硝酸鹽、氯酸鹽、亞硝酸鹽。亞硝酸鹽的缺點(diǎn)是在酸性磷化液中不穩(wěn)定,容易分解,需不斷補(bǔ)充,否則磷化膜極易發(fā)黃。他分解產(chǎn)生的酸氣易使未磷化的濕工件生銹。
氯酸鹽雖然不能產(chǎn)生酸性氣體,在酸液中也穩(wěn)定,但是他會(huì)還原成氯離子。氯離子在槽液中積累,若隨后的水洗不充分,使氯離子留在工件上,會(huì)帶來(lái)很大的后患。一方面污染電泳槽液,另一方面留在涂層下,會(huì)加快腐蝕速度。
過(guò)氧化氫尤其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),他的還原產(chǎn)物是水,他是工業(yè)開(kāi)發(fā)中最強(qiáng)的氧化劑。使用的濃度很低,大約0.01~0.1g/L,但是他在酸中更不穩(wěn)定,控制要求很高。
此外還有更巧妙的有機(jī)氧化還原劑,比如蒽醌類衍生物。從原理上看,這上一種不消耗的循環(huán)使用的加速劑,他只起氧化載體的作用,利用其氧化性醌先與磷化第一階段產(chǎn)生的氫氣作用,自身被還原成酚,再用強(qiáng)制方法使磷化液與氧氣接觸,發(fā)生還原反應(yīng),又恢復(fù)成醌,同時(shí)給予磷化膜形成反應(yīng)時(shí)必要的氧化電勢(shì)。目前工業(yè)生產(chǎn)中常用的是硝酸鹽、亞硝酸鹽、氯酸鹽、有機(jī)硝基化合物、雙氧水的不同組合。硝酸鹽、氯酸鹽、有機(jī)硝基化合物等在磷化液中都較穩(wěn)定,除定期抽查外,一般不進(jìn)行日常檢測(cè)。而亞硝酸鹽則需隨時(shí)檢測(cè)。濃度不夠時(shí),立即反映在磷化膜外觀泛黃生銹,因此必須重視。