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现在人们多从电化学反应和成膜动力学等方面对磷化反应过程进行研究。所有的磷化液都是由磷酸、重金属或碱金属的磷酸二氢盐以及氧化性促进剂组成的。整个磷化过程包含基体金属的电化学溶解反应，难溶磷酸盐结晶沉积的成膜过程以及氧化性促进剂的去极化作用。当金属零件浸入磷化液中，在其表面就形成了许多腐蚀微电池，这时候铁素体是微阳极区，而珠光体、碳粒、合金元素以及应力集中部位是微阴极区。

微阳极区：MeMe2++2e

微阴极区：2H++2eH2↑

由于酸的侵蚀作用，使钢铁表面液层中铁离子浓度升高，pH也升高，磷酸二氢盐水解成磷酸根，当磷酸根和入膜离子如Zn2+、Fe2+、Ni2+、Mn2+的浓度达到溶度__积时，磷酸盐[Me3（PO4）2）]就在零件表面微阴极区结晶析出：

Me（H2PO4）2MeHPO4+H3PO4

3MeHPO4Me3（PO4）2↓+H3PO4

金属溶解时产生的氢气易吸附于局部阴极的金属表面，从而阻碍水解产生的二价金属磷酸盐在阴极区域的沉积，不能形成磷化膜。水解产物则于溶液中沉淀析出成为渣，既浪费成膜原料，也使渣量大大增加。氧化剂的去极化作用是将还原形成的初生态氢氧化成水。氧化剂的这种去极化作用可以增加局部电流密度，局部电流密度的增加可导致局部阳极成为钝态，增加了局部阴极对局部阳极的面积比，阴极面积越大，晶粒析出越多，生成的磷化膜细而致密。

磷化处理的成膜动力学过程，可分成4个阶段：①诱导期（α）；②膜的初始生长期（β）；③指数式生长期（γ）；④线性生长期（δ）。加入促进剂可缩短诱导期（α），加快膜的生成。从动力学上讲，足够的氧化剂提供了磷化反应的内动力，也即氧化剂的电位应大于钢表面的混合电位，这个理论提供了常温磷化选择促进剂的理论依据。由此可知，凡有利于阴极极化，扩大阴极区的物质都可起加速磷化的作用，这种磷化加速理论已经为试验所证实。依照这一理论，还原剂或金属盐也可供选择。

由上可知，新型磷化溶液配方研究的着重点集中在促进剂的选择上。当前多数磷化液是外加促进剂型的，NO2-氧化作用强，常用作外加促进剂，但在酸性介质中NO2-不稳定易分解，导致膜层不稳定，生成的渣量较多，药品消耗量较大。完全不使用外加促进剂，只依靠内含促进剂提供电化学成膜反应的动力，促使快速形成致密而均匀的膜层，这方面的溶液配方及工艺技术研究在国内已获得突破，低温和常温工艺均已开始用于生产。据报道，国外已开发出金属用新型化学转化处理液及处理工艺，该处理液不同于传统磷化液，不含PO43-、Zn2+、Ni2+、Mn2+，该处理液由水溶性三价铬（Cr3+）化合物、水溶性钛（Ti）和/或锆（Zr）化合物、水溶性硝酸化合物、水溶性铝（Al）化合物及氟（F）化合物组成，并调节成pH为2.3~5.0的酸性处理液。该化学转化处理液与材料表面接触1~60s，进行水洗、干燥，形成含有0.02~1.0mmol/m2的Cr及Ti和/或Zr，并且厚度为1~100nm的化学转化膜。该转化膜具有优异的耐腐蚀性以及涂料黏附性。但该处理液仍含有Cr3+，不是完全无毒的。另据报道，国外还开发出一种能使所有金属（如铁、锌、铝）获得良好的化学转化膜的涂装前处理工艺。该化学处理液含有包括锆（Zr）、钛（Ti）、铪（Hf）和氟（F）中的至少一种元素，所得的化学转化膜层中氟的原子分数不高于10%，但该工艺要求待处理工件至少有一部分是铁质。

6.钝化封闭

由于磷化膜含有约1%的孔隙，孔隙深处的金属表面，作为微电池的阳极部分容易因腐蚀介质渗入而造成电化学腐蚀，因此，磷化后最好采用钝化处理。过去多采用铬酸溶液钝化封闭，由于Cr6+对环境污染很大，现在多数工厂已不再使用。钝化封闭的发展趋势是无毒性、无污染、超低浓度、与磷化膜吸附性好、与涂层结合强度高。现在，人们十分重视非铬封闭剂的研究，有的已投入生产应用，新型钝化封闭剂不含Cr6+、Cr3+、NO2-，由多种无毒害的无机物和有机物复配组成，浓度低（0.2%左右），处理时间短（5~20s）。与磷化膜有很好的吸附作用，能显著提高有机涂层与金属基体的结合力。另一个发展趋势是，通过改进磷化膜的致密性和耐蚀性，进而取消钝化工序。国内连续作业的涂装前处理生产线不少已经取消钝化工序。这样既减少了设备，又简化了工艺，从而降低了生产成本。在全球化日益加强的信息时代，新技术的发展速度愈来愈快，涂装前处理技术、工艺和产品的发展更是如此。表面处理行业的同仁们，通过加强学习，深入开展科学研究，加强交流，取长补短，同心协力，一定能够推动中国的涂装事业不断向前发展，为国民经济各行各业的发展做出自己的贡献。