Metallarbeidsstykket er nedsenket i fosfateringstanken, slik at den kjemiske reaksjonen og fysiske virkningen på overflaten for å danne et lag av kjemisk transformasjonsfilm med spesiell struktur og funksjon kalles fosfateringsprosessen, og den dannede kjemiske transformasjonsfilmen kalles fosfatering. film.
Den porøse krystallinske strukturen til fosfateringsfilmen bestemmer at overflatearealet til arbeidsstykket er mye større enn overflatearealet etter skuddblåsing og sandblåsing, så adhesjonen til belegget er mye større enn den fysiske forbehandlingen. Den elektriske ledningsevnen til fosfateringsfilmen er dårlig, noe som har en god hemmende effekt på elektrokjemisk korrosjon, og anti-rusttiden etter fosfatering er kraftig forlenget.
Mekanismen for fosfatering er en komplisert blandet reaksjonsprosess av elektrokjemiske og kjemiske reaksjoner. For å si det enkelt, etter at jernet er i kontakt med fosforsyreløsningen, vil jernoverflaten først gjennomgå en langsom reduksjonsreaksjon med H+ generert av fosforsyreionisering for å generere jernholdige ioner. Jernionene reagerer deretter med dihydrogenfosfationene ionisert fra fosfatløsningen. På grunn av den høye konsentrasjonen av dihydrogenfosfat, reagerer de reduserte jernholdige ionene umiddelbart med det for å danne fosfat, og danner et fosfatlag på overflaten av partiklene. Fosfateringsprosessen inkluderer vanligvis: avfetting, vask, overflatejustering, fosfatering, etterbehandling og så videre.
Mekanismen er enkel å forstå:
Etter at prøven forlater hovedfosfateringsløsningen, forblir en stor mengde fosfateringsløsning på overflaten av prøven, som hovedsakelig er konsentrert i porene til fosfateringsfilmen. Hvis den resterende fosfateringsløsningen vaskes umiddelbart på dette tidspunktet, er den bundet til å avbryte den fortsatte filmdannelsen av fosfateringsløsningen i porene, noe som gjør det enkelt å danne mikrobatterier i porene og akselerere korrosjonsprosessen.
Hvis det tørkes naturlig, vil fosfateringsvæsken som er igjen i porene fortsette å danne en film, noe som gjør at fosfatavsetningsprosessen fortsetter i porene, og fosfateringsfilmen tykner i porene, fyller porene og forsegler fosfateringsfilmen.
På dette stadiet bruker den permanente magneten til drivmotoren for det meste fosfateringsprosessen, og Baotou Jinshan Magnetic Material har gjort en prosessparameteroptimalisering på fosfatering av magnetisk stål: DOE av tre variabler, konsentrasjon, temperatur og tid.
Konklusjonene er som følger: Det er mulig å bruke fosforsyrebeising før fosfatering av sintrede NdFeb-magneter. På grunn av den svake surheten til fosforsyre, liten skade på matrisen, god fargekonsistens etter fosfatering og lettere å kontrollere enn salpetersyre, er det gjennomførbart fra et prosessperspektiv. Med fosforsyrebeising kan fosforsyretiden være passende lang, men med tiden øker den irreversible tapsverdien for magnetisk fluks, men tiden overskrider ikke 3-5min, den irreversible tapsverdien for magnetisk fluks er akseptabelt. Men hvis tiden er lengre, vil den irreversible tapsverdien til den magnetiske magnetiske fluksen også øke sterkt. Imidlertid bør temperaturen på beisingsvæsken kontrolleres strengt under beising, i prinsippet bør den ikke overstige 40 grader, ellers vil det føre til en betydelig økning i det irreversible tapet av magnetisk fluks.
Det er tre vanlige fosfateringsmetoder: høytemperaturfosfatering, middels og lavtemperaturfosfatering og romtemperaturfosfatering.
Med den kontinuerlige forbedringen av vitenskap og teknologi blir fosfateringsprosessen mer og mer moden, produksjonskvaliteten til normal temperatur fosfateringsløsning og oksidasjonsakselerator blir også høyere og høyere, og markedssalgsprisen blir lavere og lavere. Alle disse legger et godt grunnlag for å fremme og anvende den normale temperaturfosfateringsprosessen. Ytelsesparametrene til fosfateringsprosessen ved forskjellige temperaturer har imidlertid også åpenbare forskjeller.
GB/T 1376-2020: fosfateringsfilmer for metaller og andre uorganiske belegg av metaller. Denne standarden bestemmer metoden for fosfatering av filmkrav.
GB/T 6807-2001: Tekniske forhold for fosfatering av stålarbeidsstykke før belegg. Denne standarden spesifiserer klassifisering, tekniske krav, inspeksjonsmetoder og akseptregler for fosfatering av filmer før belegging av stålarbeidsstykker.
HB/Z 5080-1996: fosfateringsprosess for ståldeler, HB5067461-2005: Hydrogenbrittanstest for pletteringsprosess - Del 1 Mekanisk metode.
For tiden er de vanlige problemene i innenlandsk fosfateringsteknologi: høy fosfateringstemperatur, kort levetid for fosfateringsløsning, vanskelig vask og vannforurensning. Det medfører ikke bare en byrde for miljøstyring, men bruker også mye vann, fosfat og andre ressurser. Derfor er utviklingsretningen for fosfateringsteknologi hovedsakelig å forbedre kvaliteten og redusere forurensning, energisparing, giftfri miljøvern, og ytterligere ren fosfatering, fosfateringsvæske bør ha egenskapene til å spare materialer og energi, rimelig funksjon, og produktet skader ikke menneskers helse og skader det økologiske miljøet under og etter bruk.
Ingen nikkelfosfatering
Nikkel er et vanlig tilsetningsstoff i fosfateringsløsning, som har som funksjon å raffinere korn, fylle tomrom og forbedre korrosjonsbestandigheten, etc. Fosfatbelegg påføres vanligvis ved fosfateringsløsning som inneholder nikkel. Nikkelet som avsettes under denne prosessen (enten i elementær form eller som en legeringskomponent slik som Zn/Ni) gir passende elektrisk ledningsevne for belegget under påfølgende elektrobelegging. På grunn av dens høye toksisitet og miljøfarer, bør bruken unngås eller i det minste reduseres når det er mulig.
Nitrittfri fosfatering
Nitritt kan konsumere hydrogen produsert på grensesnittet til fosfateringsreaksjonen, fremme dannelsen av filmlag, er en god akselerator, men nitritt er giftig, skadelig for menneskers helse, og samtidig er det mer sediment, dårlig korrosjonsbestandighet og andre mangler , upraktisk å bruke. For tiden er hovedalternativene som brukes hydrogenperoksid, hydroksy-aminoforbindelser og organiske nitroforbindelser.
Lav temperatur fosfatering
De fleste av de eksisterende prosessene er middels eller høy temperatur fosfatering. Ved høyere temperaturer er transformasjonsfilmkrystallen av fosfat dårlig både i jevnhet og tetthet, noe som resulterer i svekkelse av korrosjonsmotstanden. I tillegg vil den høyere fosfateringstemperaturen nødvendigvis øke energiforbruket, noe som vil føre til miljøforurensning og andre problemer. Derfor, selv om filmdannelseshastigheten til lavtemperatur-fosfateringsteknologi er ekstremt langsom og produksjonseffektiviteten er lav, er det ubestridelig at dette fortsatt er retningen for fosfateringsteknologi og prosessutvikling. Fosfateringsreaksjoner ved lav temperatur krever vanligvis tilsetning av akseleranter for å forbedre effektiviteten.
Ingen fosfatering
Den tradisjonelle fosfateringsprosessen vil produsere et stort antall sediment- og fosforutslipp, miljøforurensningen er mer alvorlig, og den tradisjonelle fosfateringsprosessen til oljefjerning, rustfjerning, overflatejustering, fosfatering, passivering og andre prosesser, prosessen er kompleks, høy energiforbruk, og er i behandlingsprosjektet også utsatt for å produsere noen giftige og skadelige stoffer. Med oppmerksomhet fra folk til miljøvern, vil den tradisjonelle fosfateringsprosessen bli mer og mer strengt begrenset, og ikke-fosfateringsteknologien har vært mye bekymret. For tiden er det to typer forskning: den ene er det nanokeramiske membranbehandlingsmidlet med fluozirkonsyre som hovedfilmdannende stoff, og den andre er silanbehandlingsmidlet.