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金屬除銹劑-金屬防銹劑-鋅系磷化劑的化學(xué)原理解析

發(fā)布日期:2023-02-25 10:46瀏覽次數:
  金屬除銹劑-金屬防銹劑-鋅系磷化劑的化學(xué)原理解析
  首先,磷化劑作用在金屬零件上的效果:既達到防銹的效果,同時(shí)增強電鍍和噴涂等附著(zhù)力,讓后處理變得更容易。
  磷化,從字面上就是給金屬表面增加磷這個(gè)化學(xué)元素,對,是不是覺(jué)得我們都很聰明!先不管磷以什么離子形式加入,反正是加入了。
  所謂的鋅系磷化就是既加入了磷也加入了鋅元素,你也太聰明了吧,從字面就能將鋅系磷化大概了解了。至于要不要深度了解,那就看是否還能回憶起初中化學(xué)知識了,初中化學(xué),那就一起回憶一下吧。我們一鋅系磷化金屬鐵零件為例:
  鋅離子,代號Zn(注:正2價(jià));
  磷酸根,代號PO(注:負3價(jià)),氧為-2乘4=-8,所以磷元素為正5價(jià)。
  1)鐵與酸置換反應。在磷化池中,鐵零件加入后,表面的鐵元素【代號為Fe】,立即與酸發(fā)生化學(xué)反應;
  2)亞鐵的氧化反應。也就是行業(yè)中說(shuō)的促進(jìn)劑作用下,將正二價(jià)亞鐵提高至三價(jià)鐵,方式式件件圖片【舉例用雙氧水】;
  3)磷酸分部解離。于此同時(shí),磷酸的酸性離子氫,被鐵持續的消耗,磷酸在無(wú)奈的多級離解,最后剩下磷酸根。
  這里磷酸多級離解,是因為磷酸本身是一種無(wú)機酸,不易揮發(fā)和分解,如果不是因為酸離子被剝奪,其存在的形式中就沒(méi)有磷酸根,沒(méi)有磷酸根就無(wú)法實(shí)現磷化作用。
  4)磷化反應覆膜。前面三個(gè)反應僅僅是為了做準備工作,置換出亞鐵離子,分離出磷酸根均是為了完成磷化反應的準備工作而已。
  鋅離子和亞鐵離子與磷酸根和水發(fā)生一些復雜的化學(xué)反應,生成化學(xué)中叫做含水的符合磷酸鹽【想起復合肥了吧】,這種符合物資能是一種晶核。由于反應的持續性,同時(shí)所有的反應均是在金屬表面進(jìn)行的,速度非???,這種晶核物快速吸附在金屬的表面,與金屬零件緊密結合,當晶核顆粒達到一定的數量時(shí),也就形成一層磷化物的薄膜。
  其中還有一個(gè)副反應為第二部中氧化反應出來(lái)的三價(jià)鐵離子與磷酸根反應生成磷酸鐵,也是一個(gè)沉淀物?;瘜W(xué)方程式如下:
  亞光環(huán)保學(xué)習化學(xué)多年,一開(kāi)始硬是沒(méi)看懂,整理完這一連串的知識后才發(fā)現,鐵離子只有2個(gè),一個(gè)亞鐵,一個(gè)三價(jià)鐵,要是沒(méi)有第二部中的氧化劑,磷酸根都剝奪不出來(lái),您簡(jiǎn)單算算,是這樣吧,兩個(gè)鐵,消耗四個(gè)酸離子,要是沒(méi)有氧化劑的作用,是不夠吧。
  妙哉啊,這是誰(shuí)第一個(gè)發(fā)現的,整個(gè)過(guò)程居然是流水線(xiàn)式反應,連貫性反應,并沒(méi)有太多的步驟,其中鋅離子、氧化劑、磷酸等按照一定比例制作的磷化液或稱(chēng)磷化劑,放入磷化池,金屬零件放入時(shí)間并不會(huì )太長(cháng)即可完成磷化過(guò)程。能思考出這一套流水式化學(xué)反應的人確實(shí)頭腦非常非常聰明,誰(shuí)知道發(fā)現者記得留言。
  其實(shí)小福林還是有很多疑問(wèn),但目前互聯(lián)網(wǎng)和書(shū)本上都沒(méi)找到資料,到底為什么生成的磷化物晶核為什么就可以停留在金屬零件的表面?雖然這個(gè)化學(xué)反應的過(guò)程確實(shí)是在金屬表面完成的,但磷化晶核也是一種沉淀,但副反應中磷酸鐵仍然也是沉淀物,為什么磷酸鐵就被剝離,而磷化的晶核就能停留在金屬是表面呢?或許是因為晶核成長(cháng)太快,各種擠壓行為快速凝結,同時(shí)晶核與晶核之間存在某種物理性的鏈接關(guān)系?
  但本人更傾向于鐵在酸置換反應過(guò)程中形成的是不規則的表面,磷化后晶核成長(cháng)時(shí)與不規則毛刺形成某種包裹吸附,晶核就固體表面形成快速包裹和凝結,可以理解。所以沒(méi)思考透徹的就是磷酸鐵是怎么脫落沉淀下去的,是因為比較沉嗎?會(huì )不會(huì )磷化物種確實(shí)也殘留少量磷酸鐵,要是殘留了,也就沒(méi)有疑惑了。
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  精密五金制造業(yè)領(lǐng)域:應用于CNC加工后清洗,拋光后清洗,研磨后清洗,噴砂后清洗,工序間表面防護,加工切削時(shí)冷卻潤滑,零部件表面退脫等。
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