一般的水基有機(jī)復(fù)合膜、硅烷無磷轉(zhuǎn)化膜和三元磷化工藝在工件成膜后經(jīng)高溫烘烤容易失去結(jié)晶水和化學(xué)鍵斷裂,而出現(xiàn)燒結(jié)粉化情況,具體表現(xiàn)為涂覆在工件上的涂層因附著力下降而脫落。鐵系磷化膜更適用于對(duì)耐熱性要求更高的工藝。
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鐵系磷化的優(yōu)點(diǎn)
(1)?鐵系皮膜耐高溫。鋅系皮膜在加熱到?200℃?左右時(shí),性能會(huì)下降,而鐵系皮膜即使在????300℃?左右也幾乎不出現(xiàn)異常情況,即鐵系皮膜非常適用于高溫干燥型涂裝工藝時(shí)的表面處理,同時(shí)也適用于對(duì)耐熱性要求比較高的工藝。
(2)?鐵系皮膜平滑,光澤度好。與鋅系磷化相比,鐵系磷化膜比較平滑,涂裝后的光澤度較好,對(duì)于只進(jìn)行一次涂裝的工藝來說,外觀更好。
(3)?鐵系皮膜的結(jié)合力強(qiáng)。在磷酸鋅系皮膜和磷酸鐵系皮膜上采用相同的涂裝工藝,然后進(jìn)行耐濕試驗(yàn)。鐵系皮膜往往表現(xiàn)更好。這是由于鐵系磷化膜與鋅系磷化膜相比,表面更平滑,且其表面殘存的可溶性鹽類也較少。因而鐵系磷化膜與涂膜結(jié)合力優(yōu)于鋅系磷化膜;且鐵系磷化膜是憎水性膜,不易使涂膜起泡。
(4)?鐵系皮膜附著性好。錳系皮膜以及鋅系皮膜很容易溶解于鉻酸的水溶液中,而鐵系皮膜則不溶解。另外,鋅系皮膜較易溶解于苛性鈉和氰化鈉的水溶液中,而鐵系皮膜不溶解。其原因主要是由于其皮膜中還含有氧化膜,因此和其他的磷酸鹽皮膜相比較,其耐酸堿性能顯得較強(qiáng)。
(5)?鐵系磷化產(chǎn)渣量少。如果磷化工藝產(chǎn)渣量較多,則磷化渣易附著于槽內(nèi)的加熱管上使得換熱效率變差,也較易使噴嘴和配管內(nèi)部發(fā)生堵塞。由于鐵系磷化比鋅系磷化的產(chǎn)渣量明顯少得多,所以在除渣、清洗等方面所花的費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用也少很多。
(6)?鐵系磷化前不需要表調(diào),可在低溫下磷化,能耗小,磷化后沉渣量極少。廢水中不含重金屬離子,處理方便。綜上所述,鐵系磷化具有槽液穩(wěn)定性好,環(huán)境污染小,易管理,使用周期長(zhǎng),成本低廉,沉渣少,調(diào)整方便、工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。
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鐵系磷化的缺點(diǎn)
由于鐵系磷化膜中?Fe2O3?和?F3O4?是半導(dǎo)體,?Fe3(PO4)2·8H2O?是絕緣的,因此,鐵系磷化膜不適合用作電泳涂裝的底層,但是適合作為溶劑型涂料和粉末涂料的底層。
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鐵系磷化膜轉(zhuǎn)化膜孔洞較多,耐蝕性一般。采用鉻酸鈍化封閉處理可以達(dá)到提高磷化膜性能的目的,但是這種鈍化處理又會(huì)帶來鉻污染。采用鋯鹽作為磷化處理后的鉻酸封閉鈍化劑的換代產(chǎn)品已開發(fā)成功。鐵系磷化膜的耐蝕性可通過在3%NaCl溶液中的浸泡試驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè),通常以浸泡1h不銹蝕為合格。
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鐵系磷化膜表面的色調(diào)變化比較多。鐵系皮膜的膜厚一般<1μm,膜重為0.2~1g/m2,即使膜厚稍有差別,也會(huì)引起外觀顏色的變化,而且局部顏色不一致的現(xiàn)象也較多。因此,鐵系磷化不適用于對(duì)外觀要求較高的產(chǎn)品,容易產(chǎn)生色差。
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鐵系磷化常見工藝
脫脂磷化“二合一”工藝是一種既具有脫脂能力又具有磷化功能的處理工藝,磷化槽液一般由A、B兩種組分組成,由于低泡性,適合于噴淋處理方式,形成磷酸鐵鹽以及鐵的氧化物組成的藍(lán)、黃、紅、綠彩色膜層。
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一般的工藝流程為:脫脂磷化噴淋處理→水清洗→烘干→涂裝。總酸度:≥3.5點(diǎn);游離酸度:一般情況下0.2~1.0點(diǎn);處理溫度:(50±5)℃。
槽液使用一段時(shí)間后,由于化學(xué)反應(yīng)和槽液帶出的消耗,槽液的總酸度和游離酸度降低,脫脂和磷化效果變差,因此應(yīng)定期化驗(yàn)槽液總酸度和游離酸度,并予以調(diào)整。另外一種是常溫快速磷化工藝。
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經(jīng)脫脂、清洗、磷化處理,鋼鐵表面形成磷酸鐵鹽以及鐵的氧化物組成的彩色膜層。工藝流程為:除油、除銹→水洗1~2次→鐵系磷化→水洗1~2次→干燥(晾干、吹干、熱水燙干,烘干均可)→涂裝。
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不同材質(zhì),不同處理溫度、時(shí)間均會(huì)使鐵系磷化膜呈現(xiàn)不同的顏色(藍(lán)、黃、紅、綠或混合色彩),此類彩色磷化膜與各類涂料,特別是粉末涂料,鐵紅底漆等具有優(yōu)良的配套性,使漆膜抗彎曲,抗變形,附著力等性能特別優(yōu)異,與常規(guī)Zn、Zn-Ca、Zn-Mn、Mn系磷化相比,槽液性能具有如下優(yōu)點(diǎn):沉渣極少,不需要表面調(diào)整,消耗成本低,槽液控制方便等。