促进剂的添加

yule765

为了解决车体磷化颗粒多问题，我们降低了促进剂的添加量，虽然车体大部分没有生锈，但是大顶内侧出现了轻微生锈，厂家提出可以在水洗2中添加促进剂，问了老员工这是为什么，他们只说这是土方法，具体为什么说不清楚，请问哪位高手能告诉我这是为什么啊？

wj_034

磷化成膜过程主要是由如下4步：
       ① 酸的浸蚀使基体金属表面H+浓度降低
　　Fe – 2e→ Fe2+
　　2H2－+2e→2[H] (1)
　　H2
　　② 促进剂（氧化剂）加速
　　[O]+[H] → [R]+H2O
　　Fe2++[O] → Fe3++[R]
　　式中[O]为促进剂（氧化剂），[R]为还原产物，由于促进剂氧化掉第一步反应所产生的氢原子，加快了反应（1）的速度，进一步导致金属表面H+浓度急剧下降。同时也将溶液中的Fe2+氧化成为Fe3+。
　　③ 磷酸根的多级离解
　　H3PO4 H2PO4－+H+ HPO42－+2H+ PO43－+3H－ （3）
　　由于金属表面的H+浓度急剧下降，导致磷酸根各级离解平衡向右移动，最终为PO43-。
　　④ 磷酸盐沉淀结晶成为磷化膜
　　当金属表面离解出的PO43－与溶液中（金属界面）的金属离子（如Zn2+、Mn2+、Ca2+、Fe2+）达到溶度积常数Ksp时，就会形成磷酸盐沉淀
　　Zn2++Fe2++PO43－+H2O→Zn2Fe(PO4)2·4H2O↓ （4）
　　3Zn2++2PO43－+4H2O=Zn3(PO4)2·4H2O↓ （5）
　　磷酸盐沉淀与水分子一起形成磷化晶核，晶核继续长大成为磷化晶粒，无数个晶粒紧密堆集形而上学成磷化膜。
　　磷酸盐沉淀的副反应将形成磷化沉渣
　　Fe3++PO43－=FePO4 （6）
　　以上机理不仅可解释锌系、锰系、锌钙系磷化成膜过程，还可指导磷化配方与磷化工艺的设计。从以上机理可以看出：适当的氧化剂可提高反应（2）的速度；较低的H+浓度可使磷酸根离解反应（3）的离解平衡更易向右移动离解出PO43-；金属表面如存在活性点面结合时，可使沉淀反应（4）（5）不需太大的过饱和即可形成磷酸盐沉淀晶核；磷化沉渣的产生取决于反应（1）与反应（2），溶液H+浓度高，促进剂强均使沉渣增多。相应，在实际磷化配方与工艺实施中表面为：适当较强的促进剂（氧化剂）；较高的酸比（相对较低的游离酸，即H+浓度）；使金属表面调整到具备活性点均能提高磷化反应速度，能在较低温度下快速成膜。因此在低温快速磷化配方设计时一般遵循上述机理，选择强促进剂、高酸比、表面调整工序等。
        一般常温低温型磷化采用NO3-/NO2-、NO3-/ClO3-/NO2-促进剂体系较好，不仅成膜速度快，磷化膜形成结晶细密，促时剂主体NO2-测定非常方便，以致槽液管理简单，不易出现问题。需经常补加促进剂，有时每隔几小时补一次或有时每班、每天补一次。对NO3-/ClO2-、NO3-/ClO2-/有机硝基物促进剂体系，它虽不需要经常补加，但由于主促进剂ClO2-、有机硝基物的测定比较复杂，在实际应用中当出现促进剂过量或不足时槽液会变成深棕色，使总酸度、游离酸度的化验带来不便，并且这类促进剂体系成膜速度也快。因此推荐采用NO2-为主体 的促进剂体系。在常温低温锌系磷化液中由于有大量的氧化性促进剂，因此槽中Fe2+不会积累，并被氧化成为Fe3+而形成磷酸铁沉渣。