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引言

磷化液在使用中存在诸多误区，如长时间在常温或更低的温度下使用、高浓度下使用、不顾条件地降低磷化时间、使用地下水或污水配制磷化槽液、不重视前处理工艺流程等。产生这些误区既有直接原因，又有间接原因。

直接原因：一是有关企业为了降低生产成本，不顾产品质量；二是减少设备投资，导致“凑合使用”；三是轻易相信某些供应商的虚假宣传。

间接原因：一是企业缺乏相关技术人员和管理人员，想当然地使用磷化液；二是受某些行业初始技术、工艺水平、工艺装备的影响，认为既有的工艺就是完全正确的；三是通过不正当竞争使用质量低劣的磷化液。

存在如此多的误区，企业不能很好地使用磷化液，导致磷化液浪费严重、磷化膜质量低下、生产成本加大、污染物处理难度加大、污物处理费用升高。

2

磷化液在使用中的误区

2.1

磷化温度越低越好

有关磷化温度，行业中往往存在一些误区，认为最好在常温或更低的温度下长时间使用磷化液。殊不知在温度一定的情况下，为了满足生产节拍和质量，往往需要加大药剂使用浓度或延长处理时间来弥补温度的不足。

根据磷化反应原理，升高温度可以加快磷化反应速度，有利于磷化反应的进行。在相当多的中小企业，往往都采用常温磷化，甚至在冬季也不加温，磷化液多数情况下都呈黑色。

我们知道，温度过低时不利于磷酸电离，磷化液中游离的PO

4

3-

过低，很难形成磷化膜，而此时磷化液中的游离磷酸又过高，快速腐蚀金属使大量的Fe

2+

进入磷化液中，磷化液很快变黑。同时温度过低，削弱了NO

3

 –

和NO

2

 -

的氧化性又进一步加快了磷化液变黑的速度。从式（3）可以看出，温度过低不利于Fe（NO）

2+

分解。

以亚硝酸盐为主要促进剂的磷化液，NO与Fe

2+

在上述温度下形成稳定的深棕色络离子Fe（NO）

2+

，过多时就变成了黑色。反应原理如下：

Fe

2+

 + NO

2

 -

 + 2H

+

 = Fe

3+

 + NO + H

2

O       （1）

Fe

2+

 + NO = [Fe(NO)]

2+

                     （2）

可见，反应后生成的NO并没有从溶液中溢出，而是与Fe

2+

结合成亚硝基配合物。式（1）和式（2）在实验室称作“棕色环”反应。

注意，式（1）是Fe

2+

与NO

2

 -

反应，而不是Fe

2+

与NO

3

 –

反应，原因是Fe

2+

与NO

3

 –

必须在浓硫酸等强酸性条件下才能发生式（1）的反应，而Fe

2+

与NO

2

 -

在磷酸等弱酸性条件下就可以发生式（1）的反应，这恰好符合磷化液的工作条件。生成的Fe（NO）

2+

在工作状态的磷化液中能稳定存在，在磷化液温度升高时不稳定，发生分解并溢出NO。反应如下：

[Fe(NO)]

2

+

= Fe

2+

+ NO↑                    （3）

但是温度超过一定限度，副反应增多，磷化液自身消耗，生成额外沉渣。不管磷化液工作还是不工作，额外生成沉渣都存在。原因如下：温度升高，加快磷酸二氢根电离生成大量的PO

4

3-

离子，在Zn

2+

离子含量一定时，两者的浓度满足Zn

3

（PO

4

）

2

的溶度积时便生成Zn

3

（PO

4

）

2

沉淀，即额外沉渣。反应如下：

H

2

PO

4

-

=2H

+

+PO

4

3-

                      (4)

3Zn

2+

+2PO

4

3-

=Zn

3

（PO

4

）

2

↓                    （5）

正常情况下，温度升高，会有少量的额外沉渣生成。当温度超高上限时，破坏了正常温度下的槽液平衡，原有的游离酸度、总酸度和酸比值会打破，需要重新建立新温度下的槽液平衡，即升高了游离酸度，降低了总酸度和酸比值，也就是说额外消耗总酸度生成大量沉渣。

式（5）对于温度来说是不可逆的。也就是说，一旦槽液温度超过上限生成沉渣，再降低温度不能回复槽液原有的游离酸度、总酸度和酸比值，必须通过加入新鲜磷化液的办法才能回复槽液原有的参数。磷化液的加热系统最好采用合格的自动温度控制系统，并设有温度上限报警装置。无自动控制系统时需要人工参与控制，严禁温度超过上限。

目前，多数涂装企业的磷化温度都在30-45℃之间。

2.

2

磷化液浓度越高越好

实际工作中，磷化液的浓度是通过其酸度来控制的。磷化液的酸度包括总酸度、游离酸度。

总酸度：磷化工作液的总酸度，对磷化膜的完整性有直接影响。当总酸度低于下限时，不能形成完整的磷化膜，而高于上限时，生成的磷化膜粗糙，甚至挂灰。

正常使用时涂装磷化液的总酸度控制在15-25点之间。

游离酸度：在一定范围内，游离酸度升高，磷化膜溶解加快，膜重降低，基体的腐蚀迅速增加。游离酸度过高，难以形成磷化膜；游离酸度过低，基体溶解非常慢，磷化膜的生成也慢，甚至导致磷化液不能正常工作。

正常使用时涂装磷化液的游离酸度控制在0.5-1.2点之间。

如果游离酸度和总酸度都低，则加入磷化浓缩液；如果游离酸度和总酸度都高，则加水稀释；如果游离酸度低但总酸度高，则先加入磷化液后再进行稀释；如果游离酸度高但总酸度低，则先加入中和剂调整游离酸度，之后再加入磷化液调整总酸度。

一般情况无论是浸泡式磷化还是喷淋式磷化，建槽时的浓度控制在5%或以下。

2.

3

喷淋压力越高越好

随着喷淋压力的升高，磷化反应速度加快，有利于磷化进行。但压力过大，工件表面来不及发生化学反应，即被机械冲力破坏，也不利于生产线节能。

正常使用时磷化液的喷淋压力控制在....