一种薄层耐磨磷化液的配方及性质

由于薄层耐磨磷化液的配方中磷化液的组成成分为马日夫盐、浓度为84%的磷酸、硝酸镍、硝酸钙、硝酸锌、铁屑、柠檬酸与碳酸锰，没有亚硝酸钠，因此本品不包含有毒物质。一般来说，次磷酸可用于镀锌磷化液，耐磨磷化液很少用。由于薄层耐磨磷化液的配方包括硝酸钙，而硝酸钙能明显提高膜层的硬度和耐磨性，与市场同类产品相比，使用本磷化液可把磷化层的耐磨寿命延长80%以上，因此本品形成的膜层不仅硬度较强，而且耐磨性较高。薄层耐磨磷化液的配方所形成的磷化膜的膜层厚度为6~12μm，厚度较为适中，因此本品形成的磷化膜既不会由于厚度过厚造成晶粒粗大易碎，影响寿命，也不会由于厚度过薄造成寿命短，而且本品形成的磷化膜的膜层晶粒致密，不易破碎，因此本品形成的磷化膜的膜层厚度适中，寿命较长。下面我们详细介绍一种薄层耐磨磷化液的配方及性质，每一种成分在配方中的作用原理也作了详细说明。

一，配方及原料

马日天盐：46；磷酸(84%)：2ml；硝酸镍：3；硝酸钙：3；硝酸锌：0.5；铁屑：3；柠檬酸：1；碳酸锰：0.8；水：加至1000ml

二，生产制备方法

1，先称取马日夫盐放入70℃的水中进行溶解，溶解完毕后再补充水到需要配制的体积，然后对溶液进行加热至沸腾。

2，将上述沸腾的溶液进行自然冷却，冷却到70℃时加铁屑，反应30~45min后再加入磷酸，随后取样分析溶液的总酸度与游离酸度，然后根据取样分析的结果添加马日夫盐、水、磷酸及碳酸锰来调整溶液的酸度，直至溶液的总酸度为40~42点，总酸度与游离酸度之比为（6:1)~(7:1)。

3，加入硝酸镍、硝酸钙、硝酸锌，随后取样分析溶液的总酸度与游离酸度，再根据取样分析的结果添加马日夫盐、水、磷酸及碳酸锰来调整溶液的酸度，直至溶液的总酸度为45~50点，游离酸度为6.5~7.5点，且总酸度与游离酸度之比为(6:1)~(7:1)，然后用小试片进行试生产，并检查生产后小试片上磷化层的厚度和抗蚀性，检查合格后，再在溶液中加人柠檬酸，即制得所述磷化液。薄层耐磨磷化液各组分用量范围为（g)：马日夫盐45~50，磷酸(84%）1~2mL，硝酸镍2~4，硝酸钙2~10，硝酸锌0.5~2，铁屑3~5，柠檬酸1~3，用以调整游离酸度的碳酸锰0~0.8，水加至1L。

三，原料成分的作用

1，马日夫盐:化学式为nFe(H2PO4)2.mMn(H2PO4)2,它所提供Mn²+可以提高磷化膜的硬度、附着力和耐蚀性，并能使磷化膜的颜色加深，结晶均匀。

2，浓度为84%的磷酸：化学式为H3PO4,可提高溶液的游离酸度，每添加浓度为84%的磷酸0.7mL，可提高每升溶液的游离酸度1点。

3，硝酸镍:化学式为Ni(NO3)2.6H2O，它能增强磷化膜的耐蚀性，且其含量越高，磷化膜就越薄。

4，硝酸钙:化学式为Ca(NO3)2.4H2O，它可以明显提高磷化膜膜层的硬度和耐磨性。

5，硝酸锌:化学式为Zn(NO3)2.6H2O,它所提供的Zn²+可以加快磷化的反应速率，并使磷化膜的膜层晶粒致密、结晶闪烁有光，当锌离子含量低时，膜则疏松发暗，含量过高，尤其是在Fe²+和PO5的含量也较高时，膜上晶粒则会粗大、排列紊乱，膜较脆弱且其中白灰较多，白灰较多显示沉淀杂质较多，这会导致膜层疏松，抗蚀性不合格。

6，铁屑：化学式为FE，它能增加亚铁离子的含量。

7，柠檬酸:化学式为CH。O·H.O,作为稳定剂的它可稳定溶液的总酸度和游离酸度。

8，碳酸锰：化学式为MnCO3，可降低溶液的游离酸度，每加2g碳酸锰可降低每升溶液的游离酸度1点。

所述磷化液的总酸度为45~50点，游离酸度为6.5~7.5点，且总酸度与游离酸度之比为(6:1)~(7:1)。

总酸度可提高总酸度能加速反应，并能使膜层薄而细致，总酸度过高，则膜层变薄，总酸度过低，则反应速率缓慢，且膜层厚而粗糙。游离酸度过高，则会延长反应的时间，膜层晶粒粗大多孔，耐蚀性降低，此外，还容易造成亚铁离子的含量上升，增多溶液里的沉淀物，而游离酸度过低，则膜薄甚至没有膜。