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在眾多的表面處理工藝中，有一種工藝處理后可以讓產品表面變成黑色，彩虹色或者是變成接近金屬本色的灰色，這種工藝就是磷化處理工藝。
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什么是磷化處理磷化處理是一種化學反應，在表面形成一層膜（磷化膜）的一種表面處理工藝。
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磷化處理工藝主要用在金屬表面，目的也是為金屬表面提供一層保護膜，讓金屬與空氣隔絕，防止其被腐蝕；還會用于一些產品涂漆之前的打底，有了這層磷化膜能夠提高漆層的附著力和防腐蝕能力，提高裝飾性讓金屬表面看起來更漂亮，并且還能夠在部分金屬冷加工過程中起到潤滑的作用。 - O: x8 l! u6 K3 _! y4 U
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經過磷化處理后能讓工件在很長時間內不會氧化生銹，所以磷化處理的應用非常廣泛，也是常用的一種金屬表面處理工藝，在汽車，船舶，機械制造等行業中應用越來越多。 但磷化處理也有著溶液沉渣多，表面粗糙，磷化溫度較高，時間長以及成本較高的缺點。 + o( I3 T( i. C5 t1 f( D# W
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, t2 H9 A3 d, {6 m) m$ l磷化的發展歷史
A, f; `2 o, A7 v) N$ \4 ~其實磷化處理工藝發展至今已經有很長時間了，它應該是現代金屬表面處理中，發明時間較早的一種，其發展也經過了不同的時期。
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在1869年的英國，有人就發現了磷化膜可以用在金屬表面，能有效的保護金屬長時間不被腐蝕，并且當時還將其申請了專利，這也為磷化處理的技術和發展奠定了基礎。
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從20世紀初開始，磷化處理開始用在工業產品中，這也促進了磷化工藝的發展和進步，從此磷化處理得到了快速的發展和進入實際應用時期。 . b3 ^ p+ `. o% B, C
到了現代，為了適應各種需求，磷化處理工藝也在不斷的改進，主要是向著低溫，低渣，環保無毒的方向發展。 8 p/ P9 O4 e0 j* } ]. V
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磷化的分類及應用, G7 A* L% O8 o3 `
通常情況下，一種表面處理后都是呈現出一種顏色，但是磷化處理可以根據實際需求，通過使用不同的磷化劑就會呈現不同的顏色，這也就是我們經常會看到磷化處理有灰色，彩色或者是黑色。 鐵系磷化 磷化后表面會呈現出彩虹色以及藍色，所以又被稱為彩磷，磷化液主要以鉬酸鹽為原料，會在鋼鐵材料表面形成彩虹色的磷化膜，也主要是用于涂裝底層，以達到工件的防腐蝕能力和提高表面涂層的結合力。 ) X) O$ x! G R, R* F1 u
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' K* g9 M9 K3 _3 H* d鋅系磷化 顏色呈灰色，所以被稱為灰膜磷化，主要使用的磷化液由磷酸，氟化鈉以及乳化劑等組成，會在工件表面形成灰色的磷化膜，它主要也是為涂裝底層，與后道的噴塑，噴漆或者電泳等工序進行結合。
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灰色磷化膜本身也是具有一定的防腐蝕性，所以也可以單獨作為防腐蝕涂層用在工件表面，主要用于一些鍍鋅板，冷軋板，以及鋁板的表面磷化處理。 ![]() ' c7 m% ]. x+ [
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錳系磷化 顏色呈黑色或者黑灰，所以也被稱為黑色磷化，主要是使用含有錳離子的磷化溶液，會在工件表面形成一層黑色的磷化膜，它也是防銹性能最好的一種磷化處理，可以作為零部件的長期防銹，也是應用最廣泛的一種防銹磷化。
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錳系磷化會比其它磷化的摩擦系數更小，所以對于那些經常摩擦的零部件就可以使用黑色磷化，能夠有效的減小摩擦，如一些汽車零部件以及一些緊固件等等。 4 M! k6 U* W" J2 y
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- k/ _7 f8 y$ a磷化處理工藝 常用的磷化處理工藝是利用化學元素發生反應，在金屬表面形成一層膜，以起到防腐蝕以及打底的作用，而現代磷化工藝中主要有這些過程。 & w1 i( ]& M% ?' F# W. m
脫脂除油 金屬材料在儲運加工過程中都會接觸到各種油跡或汗跡，并且這些油跡還會與各種灰塵雜質摻和在一起，附著在金屬表面，不但會影響磷化的形成，還會降低磷化膜的附著力，耐腐蝕性能以及美觀，磷化質量會受到很大影響。 5 p2 A/ G% s3 [" G1 u: J
這就需要在磷化前將工件清洗干凈，常用的方法是化學法，將工件放入到加有加溫到80℃強酸的清洗液中大約5分鐘，通過強酸對油脂產生反應，把油脂從工件上去除掉。 ( f8 `+ E) B) V$ a$ o$ e
除銹，除氧化皮 鋼鐵在加工過程中會在其表面形成一層氧化皮，還有就是在儲運過程中遇水或者腐蝕性液態就會生銹，這些氧化皮和銹跡如果不將其清理干凈，就會加速工件的腐蝕。 6 a4 o" r- v* e3 e; t) K& @
所以在工件進行磷化前對其進行除銹和除氧化皮也是主要的工序，這將關系磷化質量。
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除銹去氧化皮有機械法和化學法，通常情況下都會采用化學法，將工件放入到含有工業鹽酸的酸洗液中，靜置30分鐘左右就能完成除銹和去氧化皮。 ' w% B6 P+ W3 H2 j7 @
磷化處理 磷化過程中最主要的就是磷化液，不同磷化使用的磷化液也會不相同，將金屬工件放入磷化液中后，就會相互之間發生化學反應，生成一種磷酸鐵元素，并且還會產生氫氧。
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這種碳酸鐵元素會慢慢的結晶，并且沉積在金屬表面，當這種結晶越來越多后，就會在金屬表面連成一片，形成一層不溶于水牢固的磷化膜。
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工件放入磷化液中后，需要持續的晃動幾分鐘，主要是為了排出滯留在工件凹槽內的空氣和氣泡，磷化的時間一般會根據不同的工件結構，材料以及溫度來決定，通常情況下在30分鐘左右。 & }2 j7 B9 `2 X4 `9 y& p
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: z8 _1 W* @- H4 o H: |8 R7 n4 r其它工序 工件在每一道工序后，都需要對其進行水洗，這主要是為了清洗掉工件表面殘留下的化學成分，能夠順利的完成下一道工序。 6 B5 p9 r; A+ \; z0 u3 e# r
工件完成磷化并水洗后，需要對其烘干表面的水分，這樣就完成了整個磷化過程，就可以再加工或者使用了。
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涂裝是現代金屬防腐蝕處理簡單而實用的一種方法，磷化處理又是其前處理的關鍵工序，此外磷化處理工藝還對，整個表面處理涂裝行業起到了很大的推動作用。 , [; V0 D' h/ K2 S9 J# Y
但磷化處理工藝也面臨著諸多的問題，需要通過改進處理工藝，向著節能環保，無毒以及提高效率的方向發展。
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發表于 2022-11-4 13:49:22
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