磷酸盐涂层是一种广泛应用于金属防腐蚀处理的涂层,特别是在钢铁表面。本文将详细探讨磷酸盐涂层的性能、形成机制、制备方法及其优缺点。
不同类型的耐蚀性
磷酸锰膜——耐蚀性优良,适合高强度应用。
磷酸锌膜——同样具有良好的耐蚀性,适用于多种环境。
磷酸亚铁膜——耐蚀性较差,易被氧化,导致膜与基体的附着力下降。
环境影响——磷酸盐涂层在大气、矿物油和植物油中表现出优异的耐蚀性,但在酸、碱和水蒸气中则耐蚀性较差。
磷酸盐膜的涂漆性取决于膜的厚度和结构,通常较薄的膜厚度不会显著影响漆膜的附着性。
加封闭层(如有机涂料)能显著提高耐蚀性,达到1+1>2的效果。
磷酸锌膜在温度高于106℃时开始失重,250℃以上时逐渐变色,350℃时膜剥落。
磷酸锰膜在160-170℃时失重,200-218℃时结晶水减少。
磷酸盐涂层的主要缺点包括硬度低、机械强度不足和韧性差。
以磷酸锌涂层为例,钢铁件浸入含磷酸二氢锌的酸性水溶液中形成磷化膜。
磷酸盐涂层呈现多孔结构,厚度一般在1-50微米,膜的颜色和密度根据磷化液的成分和处理工艺而异。
高温型(80-99℃)——膜厚度大,但能耗高。
中温型(50-75℃)——处理时间短,膜的耐蚀性良好,适合大规模应用。
常温型(10-40℃)——能耗低,操作简单,但处理时间较长。
磷化工艺分为浸渍法和喷淋法,前者适合处理多种形状的工件,后者适合大面积工件。
温度、游离酸度和总酸度都会影响磷化膜的质量,需保持在适当的范围内。
溶液中的离子浓度也需控制,以保证膜的致密性和均匀性。
磷化渣的处理是环保中的一个重要问题。国内外一些厂家开始尝试对磷化渣进行回收和再利用,以减少环境污染。
磷酸盐涂层的检验包括外观检查、耐蚀性检查、厚度和重量检查等。
耐蚀性可以通过浸入法和点滴法进行评估。
磷酸盐涂层作为一种高性能涂层材料,广泛应用于金属表面处理,显著提升其耐蚀性和附着力。其多孔结构使得涂层不仅具备优良的机械强度,还能改善耐热性。在制备和应用过程中,环保因素和相关检验标准也需受到重视,以确保材料的性能和可持续发展。