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在眾多的表面處理工藝中，有一種工藝處理后可以讓產(chǎn)品表面變成黑色，彩虹色或者是變成接近金屬本色的灰色，這種工藝就是磷化處理工藝。
什么是磷化處理
磷化處理是一種化學(xué)反應，在表面形成一層膜（磷化膜）的一種表面處理工藝。
磷化處理工藝主要用在金屬表面，目的也是為金屬表面提供一層保護膜，讓金屬與空氣隔絕，防止其被腐蝕；還會(huì )用于一些產(chǎn)品涂漆之前的打底，有了這層磷化膜能夠提高漆層的附著(zhù)力和防腐蝕能力，提高裝飾性讓金屬表面看起來(lái)更漂亮，并且還能夠在部分金屬冷加工過(guò)程中起到潤滑的作用。
經(jīng)過(guò)磷化處理后能讓工件在很長(cháng)時(shí)間內不會(huì )氧化生銹，所以磷化處理的應用非常廣泛，也是常用的一種金屬表面處理工藝，在汽車(chē)，船舶，機械制造等行業(yè)中應用越來(lái)越多。
但磷化處理也有著(zhù)溶液沉渣多，表面粗糙，磷化溫度較高，時(shí)間長(cháng)以及成本較高的缺點(diǎn)。
磷化的發(fā)展歷史
其實(shí)磷化處理工藝發(fā)展至今已經(jīng)有很長(cháng)時(shí)間了，它應該是現代金屬表面處理中，發(fā)明時(shí)間較早的一種，其發(fā)展也經(jīng)過(guò)了不同的時(shí)期。
在1869年的英國，有人就發(fā)現了磷化膜可以用在金屬表面，能有效的保護金屬長(cháng)時(shí)間不被腐蝕，并且當時(shí)還將其申請了專(zhuān)利，這也為磷化處理的技術(shù)和發(fā)展奠定了基礎。
從20世紀初開(kāi)始，磷化處理開(kāi)始用在工業(yè)產(chǎn)品中，這也促進(jìn)了磷化工藝的發(fā)展和進(jìn)步，從此磷化處理得到了快速的發(fā)展和進(jìn)入實(shí)際應用時(shí)期。
到了現代，為了適應各種需求，磷化處理工藝也在不斷的改進(jìn)，主要是向著(zhù)低溫，低渣，環(huán)保無(wú)毒的方向發(fā)展。
磷化的分類(lèi)及應用
通常情況下，一種表面處理后都是呈現出一種顏色，但是磷化處理可以根據實(shí)際需求，通過(guò)使用不同的磷化劑就會(huì )呈現不同的顏色，這也就是我們經(jīng)常會(huì )看到磷化處理有灰色，彩色或者是黑色。
鐵系磷化
磷化后表面會(huì )呈現出彩虹色以及藍色，所以又被稱(chēng)為彩磷，磷化液主要以鉬酸鹽為原料，會(huì )在鋼鐵材料表面形成彩虹色的磷化膜，也主要是用于涂裝底層，以達到工件的防腐蝕能力和提高表面涂層的結合力。
鋅系磷化
顏色呈灰色，所以被稱(chēng)為灰膜磷化，主要使用的磷化液由磷酸，氟化鈉以及乳化劑等組成，會(huì )在工件表面形成灰色的磷化膜，它主要也是為涂裝底層，與后道的噴塑，噴漆或者電泳等工序進(jìn)行結合。
灰色磷化膜本身也是具有一定的防腐蝕性，所以也可以單獨作為防腐蝕涂層用在工件表面，主要用于一些鍍鋅板，冷軋板，以及鋁板的表面磷化處理。
錳系磷化
顏色呈黑色或者黑灰，所以也被稱(chēng)為黑色磷化，主要是使用含有錳離子的磷化溶液，會(huì )在工件表面形成一層黑色的磷化膜，它也是防銹性能最好的一種磷化處理，可以作為零部件的長(cháng)期防銹，也是應用最廣泛的一種防銹磷化。
錳系磷化會(huì )比其它磷化的摩擦系數更小，所以對于那些經(jīng)常摩擦的零部件就可以使用黑色磷化，能夠有效的減小摩擦，如一些汽車(chē)零部件以及一些緊固件等等。
磷化處理工藝
常用的磷化處理工藝是利用化學(xué)元素發(fā)生反應，在金屬表面形成一層膜，以起到防腐蝕以及打底的作用，而現代磷化工藝中主要有這些過(guò)程。
脫脂除油
金屬材料在儲運加工過(guò)程中都會(huì )接觸到各種油跡或汗跡，并且這些油跡還會(huì )與各種灰塵雜質(zhì)摻和在一起，附著(zhù)在金屬表面，不但會(huì )影響磷化的形成，還會(huì )降低磷化膜的附著(zhù)力，耐腐蝕性能以及美觀(guān)，磷化質(zhì)量會(huì )受到很大影響。
這就需要在磷化前將工件清洗干凈，常用的方法是化學(xué)法，將工件放入到加有加溫到80℃強酸的清洗液中大約5分鐘，通過(guò)強酸對油脂產(chǎn)生反應，把油脂從工件上去除掉。
除銹，除氧化皮
鋼鐵在加工過(guò)程中會(huì )在其表面形成一層氧化皮，還有就是在儲運過(guò)程中遇水或者腐蝕性液態(tài)就會(huì )生銹，這些氧化皮和銹跡如果不將其清理干凈，就會(huì )加速工件的腐蝕。
所以在工件進(jìn)行磷化前對其進(jìn)行除銹和除氧化皮也是主要的工序，這將關(guān)系磷化質(zhì)量。
除銹去氧化皮有機械法和化學(xué)法，通常情況下都會(huì )采用化學(xué)法，將工件放入到含有工業(yè)鹽酸的酸洗液中，靜置30分鐘左右就能完成除銹和去氧化皮。
磷化處理
磷化過(guò)程中最主要的就是磷化液，不同磷化使用的磷化液也會(huì )不相同，將金屬工件放入磷化液中后，就會(huì )相互之間發(fā)生化學(xué)反應，生成一種磷酸鐵元素，并且還會(huì )產(chǎn)生氫氧。
這種碳酸鐵元素會(huì )慢慢的結晶，并且沉積在金屬表面，當這種結晶越來(lái)越多后，就會(huì )在金屬表面連成一片，形成一層不溶于水牢固的磷化膜。
工件放入磷化液中后，需要持續的晃動(dòng)幾分鐘，主要是為了排出滯留在工件凹槽內的空氣和氣泡，磷化的時(shí)間一般會(huì )根據不同的工件結構，材料以及溫度來(lái)決定，通常情況下在30分鐘左右。
其它工序
工件在每一道工序后，都需要對其進(jìn)行水洗，這主要是為了清洗掉工件表面殘留下的化學(xué)成分，能夠順利的完成下一道工序。
工件完成磷化并水洗后，需要對其烘干表面的水分，這樣就完成了整個(gè)磷化過(guò)程，就可以再加工或者使用了。
涂裝是現代金屬防腐蝕處理簡(jiǎn)單而實(shí)用的一種方法，磷化處理又是其前處理的關(guān)鍵工序，此外磷化處理工藝還對，整個(gè)表面處理涂裝行業(yè)起到了很大的推動(dòng)作用。
但磷化處理工藝也面臨著(zhù)諸多的問(wèn)題，需要通過(guò)改進(jìn)處理工藝，向著(zhù)節能環(huán)保，無(wú)毒以及提高效率的方向發(fā)展。