钢铁表面磷化研究

发布时间：2022-01-27 11:19

　　钢铁磷化是保护钢铁重要的措施之一,经过磷化后会在其表面生成磷酸盐,这种磷酸盐可以把钢铁基体与外界隔绝开,保护钢铁本身,延长钢铁本身的使用寿命。本文以化学磷化的方法,研究了辅助成膜剂A、辅助成膜剂B、以及从含稀土磷矿中提取的辅助成膜剂C在磷化液中的应用,并研究了钢铁磷化后磷化渣的处理方法。首先,本文使用磷酸、硝酸、氧化锌、辅助成膜剂A、辅助成膜剂B合成磷化液原液,稀释一定倍数后使用。研究了磷化液具体的使用工艺,表征了优选工艺条件下钢铁表面的磷化膜。结果显示,磷化液使用较好工艺条件:游离酸度为17.8mg/g、总酸度为93.0mg/g、磷化温度为60℃、磷化时间为5min,磷化膜为灰黑色、致密、均匀。磷化膜的元素组成为C、P、O、Fe、Zn,其含量分别为2.39%、10.83%、31.78、20.66%、34.34%。并且磷化膜具有一定的疏水性和耐酸（碱）性。其次,本文使用浓硝酸分解贵州织金含稀土磷矿,再把过滤、浓缩、结晶出来的混合盐作为辅助成膜剂C,与磷酸、硝酸、氧化锌制备磷化液,研究了辅助成膜剂C对钢铁磷化的改善效果。结果表明,辅助成膜剂C的加入只会改变磷化液的总酸度,对磷化液的游离酸... 

【文章来源】：贵州大学贵州省211工程院校

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

化学磷化原理

图 1.1 化学磷化原理Fig.1.1 Principle of Chemical Phosphating电化学磷化是近年来新兴起的磷化技术。电化学磷化技术又称为电解磷化，利用外加电源电解的方法，使磷化液中的阴阳离子发生交换反应，这种钢化操作工艺所需的磷化温度一般比较低、生成的磷化膜厚度也较薄、而且不外界环境的影响[17-19]。其对钢铁表面不需要进行苛刻的前处理，但电解磷化产的设备要求比较苛刻，会受到电流、电压的影响。目前工业化应用比较多数还处于实验性阶段。电化学磷化生成的磷化膜不仅比较薄、而且孔隙率、覆盖在钢铁表面的膜层也比较均匀。未来会随着科研人员对电化学磷化的，相信电化学磷化会在未来有很好的发展。

超声波磷化是在化学磷化的基础上，借用超声波对钢铁表面磷化的过程[20-21]。超声波磷化主要是借助超声波发生器和换能器实现的，当超声波低频电转变成高频电送到位于磷化液壁上的换能器时，换能器中的电器将电能转化为物体震动的动能。这种声波振幅很小，但频率很高，当多组装在一起，一起使用时会对物体有很好的协同共振效果，有利于钢铁的效果，并且当超声波在磷化液中传播时，在一定条件下钢铁和磷化液产生空化作用，这种空化作用能够促进钢铁表面的磷化反应，使钢铁表膜能够覆盖的更加均匀；超声波还能使钢铁表面由磷化反应产生的氢极易脱离钢铁表面，促进钢铁在磷化液中的反应，并使钢铁表面极化现弱；此外，超声波还能使钢铁表面磷酸盐晶体细化，加速磷酸盐晶核的，并能抑制其晶体过度生长，并对大颗粒晶体还有粉碎和分散作用，同也是一种能量的表现形式，能为磷化反应提供一部分能量，降低钢铁磷。

【参考文献】：
期刊论文
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[3]稀土铈对中温锌系磷化的影响[J]. 郭国才,莫振宇,吴清源,蒋萍.  电镀与环保. 2018(04)
[4]电解磷化生产工艺优化与实践[J]. 徐海燕,俞淼,关立.  金属制品. 2018(03)
[5]稀土元素在渗铝工艺中的应用及研究进展[J]. 王伟,孟堃,王远,于晓华.  热加工工艺. 2018(10)
[6]浅谈稀土元素在动物营养中的作用[J]. 陈建平.  畜禽业. 2018(03)
[7]超声波磷化工艺研究[J]. 孙艳馥,竺伟梁.  四川水泥. 2018(01)
[8]磷化渣制备多元掺杂LiFePO4/C正极材料的研究[J]. 刘肖强,张素娜,吴敏昌,乔永民,王利军.  电源技术. 2017(10)
[9]超疏水铜表面的制备及其耐腐蚀性能研究[J]. 熊静文,朱继元,胡小芳.  涂料工业. 2017(09)
[10]绿色磷化处理方法研究[J]. 胡杰珍,王贵,连亚丽,邓培昌,刘泉兵,胡欢欢.  涂料工业. 2017(04)

博士论文
[1]中国稀土资源产量预测方法研究与应用[D]. 王熙博.中国地质大学(北京) 2015
[2]织金新华磷矿稀土赋存状态及其在浮选、酸解过程中的行为研究[D]. 金会心.昆明理工大学 2008

硕士论文
[1]利用磷化渣制备复合磷化液和絮凝剂[D]. 张德仁.大连理工大学 2010



本文编号：3612389