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新型液体表面调整剂 | |
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表面调整剂的作用机理
所谓表面调整剂(简称表调剂)是一种能够改变金属表面状态、加速磷化过程、降低磷化液温度、促使形成结晶细微致密的磷化膜的复合化学材料。
表面调整剂应用在磷化前表面调整工序,以微粒形式吸附在金属表面,成为一层分布均匀、数量较多的磷化结晶的晶核。由于金属表面的晶核数量多,在结晶成长过程中,晶体之间能很快互相连接,限制了晶体继续生长,因而使得磷化膜结晶细密均匀。
新型液体表调剂特性试验
目前,国内绝大部分表调剂是粉状形式的,主要成分是胶体磷酸钛,而配成工作液后呈乳白色胶体状。由于胶体系统属于高度分散的多相分散系统,具有巨大的表面自由焓,故是热力学不稳定的系统,会形成自动产生微粒聚结成为大颗粒的现象,使胶体很快产生沉淀而失效。这种表调剂不受生产负荷影响必须定期进行排放。一般情况下,春、秋、冬三季两周排放一次,夏天高温季节一周排放一次。频繁的重新配槽,不仅增加了水及材料的消耗,同时所产生的废水给环境保护增加了压力。
新型液体表调剂以磷酸锌铁作为主要成分,完全不使用粉状表调剂中所使用的胶体钛盐。与目前广泛使用的粉状表调剂相比,槽液清澈透明接近于真溶液,具有材料消耗量低、槽液稳定性高、使用寿命长(6~8个月)、废水排放量少、磷酸盐皮膜更加细微致密等特点。
为了验证新型液体表调剂的特性,我们对新型液体表调剂(简称PL-X)、粉状表调剂(简称PL-Z)进行了如下的对比试验。
1、槽液消耗对比试验
(1)试验条件
□ 溶液体积:2L
□ 溶液浓度:2g/L
□ 试验板材:尺寸为150×75×0.8mm的冷扎板
(2)试验工艺流程及规范
□ 对于PL-X表调剂
脱脂(50℃,3min,游碱12PT)→水洗(常温,30s )→表调(常温,1min,浓度2g/L,PH=8.7)→磷化(42℃,3min,总酸21.8,游酸0.8,气点1.5)→自来水洗(常温,30s )→去离子水洗(常温,30s )→干燥(110℃,10min) →评价磷化膜外观
□ 对于PL-Z表调剂
脱脂(50℃,3min,游碱12PT)→水洗(常温,30s )→表调(常温,1min,浓度2g/L,PH=9.5)→磷化(42℃,3min,总酸21.8,游酸0.8,气点1.5)→自来水洗(常温,30s)→去离子水洗(常温,30s )→干燥(110℃,10min)→评价磷化膜外观
试验过程中,除表调液外的其他溶液,脱脂液、水洗液、磷化液,每试验5块试板都将更换新溶液。
(3)试验结果
用PL-Z做表调进行磷化,当表调到第91块试板时,试板表面的磷化膜开始出现轻微的发黄;当表调到第141块试板时,试板表面严重发黄,所处理的试板面积为3.15m2。这时测定表调液浓度补加新鲜表调剂,继续磷化制板,使磷化膜恢复正常,测算出PL-Z的消耗量约为2.0g/m2。
而用PL-X做表调进行磷化,当进行到第161块试片时,试板表面的磷化膜开始出现轻微的发黄、发花;当表调到第381块试片时,试板表面发黄较为严重,所处理的试板面积为8.55m2。这时测定表调液浓度补加表调剂,继续磷化制板,使磷化膜恢复正常,测算出PL-Z的消耗量约为0.2g/m2。
试验结果表明,PL-X的消耗量明显低于PL-Z,溶液稳定性好。
2、槽液贮存耐久性对比试验
(1)试验条件
□ 溶液体积:2L
□ 溶液浓度:2g/L
□ 试验板材:150×75×0.8mm的冷扎板
(2)试验方法
对新配表调溶液分别放置2~8周后的溶液,在相同的磷化规范下,进行磷化制板。对所制磷化板进行外观评价、膜重对比、拍摄晶像照片,进行晶粒尺寸对比。
(3)试验结果如表1所示。 表1 槽液贮存耐久性试验结果对比 (图片)(图片) (图片) (图片) | |
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