Metal iş parçası fosfatlama tankına daldırılır, böylece özel yapı ve fonksiyona sahip bir kimyasal dönüşüm filmi tabakası oluşturmak için yüzeydeki kimyasal reaksiyon ve fiziksel etki fosfatlama işlemi olarak adlandırılır ve oluşan kimyasal dönüşüm filmi fosfatlama olarak adlandırılır. film.
Fosfatlama filminin gözenekli kristal yapısı, iş parçasının yüzey alanının kumlama ve kumlama sonrasındaki yüzey alanından çok daha büyük olduğunu belirler, dolayısıyla kaplamanın yapışması fiziksel ön işlemden çok daha büyüktür. Fosfatlama filminin elektriksel iletkenliği zayıftır, bu da elektrokimyasal korozyon üzerinde iyi bir önleyici etki yapar ve fosfatlamadan sonraki pas önleme süresi büyük ölçüde uzar.
Fosfatlama mekanizması, elektrokimyasal ve kimyasal reaksiyonların karmaşık bir karma reaksiyon sürecidir. Basitçe söylemek gerekirse, demir fosforik asit çözeltisiyle temasa geçtikten sonra demir yüzeyi, demir iyonları oluşturmak için ilk önce fosforik asit iyonizasyonuyla üretilen H+ ile yavaş bir indirgeme reaksiyonuna girecektir. Demir iyonları daha sonra fosfat çözeltisinden iyonize edilen dihidrojen fosfat iyonlarıyla reaksiyona girer. Dihidrojen fosfatın yüksek konsantrasyonu nedeniyle, indirgenmiş demir iyonları bununla hemen reaksiyona girerek fosfat oluşturur ve parçacıkların yüzeyinde bir fosfat tabakası oluşturur. Fosfatlama işlemi genel olarak şunları içerir: yağdan arındırma, yıkama, yüzey ayarlama, fosfatlama, son işlem vb.
Mekanizmayı anlamak basittir:
Numune ana fosfatlama çözeltisini terk ettikten sonra numunenin yüzeyinde büyük miktarda fosfatlama çözeltisi kalır ve bu çoğunlukla fosfatlama filminin gözeneklerinde yoğunlaşır. Kalan fosfatlama çözeltisinin bu sırada hemen yıkanması durumunda, gözeneklerdeki fosfatlama çözeltisinin devam eden film oluşumunun kesilmesi kaçınılmazdır, bu da gözeneklerde mikro pillerin oluşmasını kolaylaştırır ve korozyon sürecini hızlandırır.
Doğal olarak kurutulursa gözeneklerde kalan fosfatlama sıvısı bir film oluşturmaya devam ederek gözeneklerde fosfatlama işleminin devam etmesini sağlar ve fosfatlama filmi gözeneklerde kalınlaşarak gözenekleri doldurur ve fosfatlama filmini kapatır.
Bu aşamada, tahrik motorunun kalıcı mıknatısı çoğunlukla fosfatlama işlemini kullanır ve Baotou Jinshan Manyetik Malzemesi, manyetik çeliğin fosfatlanması üzerinde bir işlem parametresi optimizasyonu yapmıştır: üç değişkenli DOE, konsantrasyon, sıcaklık ve zaman.
Sonuçlar aşağıdaki gibidir: Sinterlenmiş NdFeb mıknatısların fosfatlanmasından önce fosforik asit dekapajının kullanılması mümkündür. Fosforik asidin zayıf asitliği, matrise az zarar vermesi, fosfatlama sonrası iyi renk tutarlılığı ve nitrik asitten daha kolay kontrol edilmesi nedeniyle proses açısından uygulanabilir. Fosforik asit dekapajı ile fosforik asit süresi uygun şekilde uzun olabilir, ancak zamanın artmasıyla manyetik akının geri döndürülemez kayıp değeri artacaktır, ancak süre, manyetik akının geri döndürülemez kayıp değeri olan 3-5dk'yı aşmaz. akı kabul edilebilir. Ancak süre uzarsa mıknatıs manyetik akısının geri dönüşü olmayan kayıp değeri de büyük ölçüde artacaktır. Bununla birlikte, asitleme sıvısının sıcaklığı, asitleme sırasında sıkı bir şekilde kontrol edilmeli, prensip olarak 40 dereceyi geçmemelidir, aksi takdirde geri dönüşü olmayan manyetik akı kaybında önemli bir artışa yol açacaktır.
Üç yaygın fosfatlama arıtma yöntemi vardır: yüksek sıcaklıkta fosfatlama, orta ve düşük sıcaklıkta fosfatlama ve oda sıcaklığında fosfatlama.
Bilim ve teknolojinin sürekli gelişmesiyle birlikte fosfatlama süreci giderek olgunlaşıyor, normal sıcaklıktaki fosfatlama çözeltisinin ve oksidasyon hızlandırıcının üretim kalitesi de giderek artıyor ve pazar satış fiyatı da düşüyor. Bütün bunlar normal sıcaklıktaki fosfatlama işleminin teşvik edilmesi ve uygulanması için iyi bir temel oluşturmaktadır. Ancak fosfatlama işleminin farklı sıcaklıklardaki performans parametreleri de belirgin farklılıklar göstermektedir.
GB/T 1376-2020: metaller ve diğer inorganik metal kaplamalar için fosfatlama filmleri. Bu standart, fosfatlama filmi gerekliliklerini belirleme yöntemini belirler.
GB/T 6807-2001: Çelik iş parçasının kaplama öncesinde fosfatlanması için teknik koşullar. Bu standart, çelik iş parçalarının kaplanmasından önce fosfatlama filmlerinin sınıflandırılmasını, teknik özelliklerini, muayene yöntemlerini ve kabul kurallarını kapsar.
HB/Z 5080-1996: çelik parçalar için fosfatlama işlemi, HB5067461-2005: Kaplama işlemi için hidrojen gevreklik testi - Bölüm 1 Mekanik yöntem.
Şu anda evsel fosfatlama teknolojisindeki yaygın sorunlar şunlardır: yüksek fosfatlama sıcaklığı, fosfatlama solüsyonunun kısa servis ömrü, zor yıkama ve su kirliliği. Bu sadece çevre yönetimine yük getirmekle kalmıyor, aynı zamanda çok fazla su, fosfat ve diğer kaynakları tüketiyor. Bu nedenle, fosfatlama teknolojisinin gelişim yönü esas olarak kaliteyi artırmak ve kirliliği azaltmak, enerji tasarrufu, toksik olmayan çevre koruma ve daha temiz fosfatlamadır; fosfatlama sıvısı malzeme ve enerji tasarrufu, makul fonksiyon ve ürün özelliklerine sahip olmalıdır. Kullanım sırasında ve sonrasında insan sağlığına ve ekolojik çevreye zarar vermez.
Nikel fosfatlama yok
Nikel, tanecikleri inceltme, boşluğu doldurma ve korozyon direncini artırma vb. işlevleri olan fosfatlama çözeltisinde yaygın olarak kullanılan bir katkı maddesidir. Fosfat kaplama genellikle nikel içeren fosfatlama çözeltisiyle uygulanır. Bu işlem sırasında biriken nikel (ya elementel formda ya da Zn/Ni gibi bir alaşım bileşeni olarak), sonraki elektrokaplama sırasında kaplama için uygun elektrik iletkenliğini sağlar. Ancak yüksek toksisitesi ve çevresel tehlikeleri nedeniyle kullanımından kaçınılmalı veya en azından mümkün olduğunca azaltılmalıdır.
Nitrit içermeyen fosfatlama
Nitrit, fosfatlama reaksiyonunun arayüzünde üretilen hidrojeni tüketebilir, film tabakasının oluşumunu teşvik edebilir, iyi bir hızlandırıcıdır, ancak nitrit toksiktir, insan sağlığına zararlıdır ve aynı zamanda daha fazla tortu, zayıf korozyon direnci ve diğer eksiklikler vardır. , kullanımı sakıncalıdır. Şu anda kullanılan ana alternatifler hidrojen peroksit, hidroksi-amino bileşikleri ve organik nitro bileşikleridir.
Düşük sıcaklıkta fosfatlama
Mevcut proseslerin çoğu orta veya yüksek sıcaklıkta fosfatlamadır. Daha yüksek sıcaklıklarda, fosfatın dönüşüm filmi kristali hem homojenlik hem de yoğunluk açısından zayıftır ve bu da korozyon direncinin zayıflamasına neden olur. Ayrıca, daha yüksek fosfatlama sıcaklığının enerji tüketimini arttırması kaçınılmazdır, bu da çevre kirliliğine ve diğer sorunlara yol açacaktır. Bu nedenle, düşük sıcaklıkta fosfatlama teknolojisinin film oluşturma hızı son derece yavaş ve üretim verimliliği düşük olmasına rağmen, fosfatlama teknolojisinin ve proses geliştirmenin yönünün hala bu olduğu yadsınamaz. Düşük sıcaklıktaki fosfatlama reaksiyonları genellikle verimliliği artırmak için hızlandırıcıların eklenmesini gerektirir.
Fosfatlama yok
Geleneksel fosfatlama işlemi çok sayıda tortu ve fosfor emisyonu üretecektir, çevre kirliliği daha ciddidir ve yağ giderme, pas giderme, yüzey ayarlama, fosfatlama, pasivasyon ve diğer işlemlere yönelik geleneksel fosfatlama işlemi karmaşıktır, yüksek enerji tüketimi ve arıtma projesinde bazı toksik ve zararlı maddelerin üretilmesine de yatkındır. İnsanların çevrenin korunmasına olan ilgisiyle, geleneksel fosfatlama süreci giderek daha sıkı bir şekilde sınırlandırılacak ve fosfatsız teknoloji geniş çapta endişe duymaktadır. Şu anda iki tür araştırma vardır: biri ana film oluşturucu madde olarak fluozirkon asit içeren nano seramik membran muamele maddesi, diğeri ise silan muamele maddesidir.