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第一章涂层钢板的特点与用途

§1涂层钢板的特点

一．涂层钢板的定义及涂层目的

在宝钢企业标准BQB440—99中对涂层钢板（带）给出了明确的定义。

彩色涂层钢板、钢带是指金属基材经过彩色辊涂机组后，在表面涂敷上一层或多层有机涂料而成的复合材料。

涂层的目的就是以各种方法在物体表面上涂上涂料，形成干燥保护膜，使其具有耐大气等腐蚀、耐污染等性能，以保护基体，同时赋予色彩、光泽、花纹、平滑、立体感、接触感好等优点，使物体美观。

另外，在特殊情况下，还有以电器绝缘、防火、防菌、防虫、粘合、标识、色彩调节、温度指示等为目的而采用的。

二．涂层钢板的结构特点

涂层钢板是一种复合材料，它兼有金属材料和有机材料的特性，如具有良好的压力成型性和耐蚀性。

这种复合材料的断面结构如下图1—1所示：

上面漆

上底漆

磷化膜

镀锌层

基体

镀锌层

磷化膜

下底漆

下面漆

图1—1

涂层板的生产一般是二涂二烘型的，产品特点是每面都可以涂两次。

根据用途的需要，涂层钢板除了基板可以有电镀锌板、热镀锌版、冷轧板等种类。

一次涂层即一层漆，对外观、可成型性和耐蚀性等有一定要求；二次涂层漆，由一层底漆和一层面漆组成，对外观、可成型性、耐蚀性等有要求。

目前，宝钢彩涂机组能生产单面层型、双面层型涂层产品。

§2涂层钢板的用途

涂层钢板自1936年诞生，至今已有六十多年的历史，因其兼有钢板和有机材料的优点，既有钢板的机械强度和易成型的性能，又有有机材料良好的装饰性和耐蚀性，使得其应用领域不断扩大，社会需求不断增加。

彩色涂层钢板的应用有两个方面，即装饰方面和耐蚀方面。

彩色涂层可以赋予钢板色彩，使物体美观。

同时，涂层钢板的寿命一般是普通钢板5倍以上，比镀锌板延长近一倍。

涂层钢板的具体应用主要有下面几个方面：

1．建筑业上的应用

⑴室外建筑业主要是：

屋顶、屋顶结构、窗框、大门、售货亭、简易房等等。

⑵室内应用主要是：

屋门、门框、房屋轻钢结构件、屏风、天花板、卫生间内装等等。

2．电器上的应用

如冰箱、冷冻柜、洗衣机、电烤炉、空调机、仪表柜、文件柜、电子计算机等等。

3．运输业上的用途

汽车天花板、围板、内部装饰板、车外壳、车厢板、操纵台外壳、电车、列车天花板、隔板、内壁、门、车内器、轮船隔色板、门、船上家具、地板，集装箱等等。

4．钣金加工和家具上的应用

通风取暖炉、热水炉外壳、柜台、货架子、招牌、浴盆、衣柜、桌子、床头柜、椅子、更衣箱、档案箱、书架等等

5．其他方面的应用

乐器外壳、垃圾箱、告示板、照相器材、钟表、打火机、包装容器等等

§3涂层钢板的耐蚀性能

所谓涂层钢板的耐腐蚀性，一般指抵抗由于涂膜劣化而引起原板生锈的性能，而大气腐蚀性是指由光泽降低引起粉化的性能。

一．耐蚀性能

涂层钢板的耐蚀性由涂膜的如下性能决定：

1水份引起的涂膜的膨胀和水的透过性；

⑵气体和水蒸气的透过性；

⑶涂膜的耐热、耐光性等；

⑷涂膜的粘附性；

⑸涂敷前的处理方法和表面处理状态等。

涂膜在腐蚀环境中吸水，有离子透过，金属表面开始腐蚀。

为了防锈应避免吸水，使金属表面钝化，这样就需要高阻抗涂膜，以减弱局部电池的腐蚀。

二、耐大气腐蚀性能

将涂层钢板暴露于室外时引起的涂膜光泽降低，粉化现象有外因和内因。

1．外部原因

1紫外线

用高分子材料形成的涂膜，由紫外线导致劣化的波长在400nm以下，构成涂膜的分子吸收这一能量活化分散后，和空气中的氧结合，导致涂膜劣化。

2水

水份使涂膜膨胀，容易为紫外线所破坏，起了向涂膜内部输送氧的作用。

另外，如将粉化的涂膜洗去，会进一步促使涂膜劣化。

3温度

当由可见光、红外线引起温度上升时，将会促进由紫外线活化分解的树脂的氧化反应，使涂膜劣化。

2．内部原因

1树脂

防止涂膜劣化的最有利因素是树脂的稳定性，用于室外的涂层钢板的涂料树脂，需使用耐大气腐蚀的材料。

2颜料

一般，添加颜料能提高涂膜的耐大气腐蚀性，这是通过调配颜料，使紫外线被涂膜表面上的颜色反射或吸收，以减少对树脂的作用。

另外，也防止水和热辐射浸透到涂膜的内部。

颜料对于紫外线的遮断性因其种类而异，涂膜对紫外线吸收率越高对其保护效果就越好。

但是颜料对涂层的影响，因颜料浓度、粒子大小和形状，化学性质和树脂的亲合性等不同而异。

涂层钢板的耐蚀性必须从基材的耐蚀性使用的环境条件及涂膜功能这三方面综合考虑。

§4彩涂机组概况

一、机组特点

宝钢彩色涂层钢板生产机组的成套设备从美国WeanUnited公司引进，这是我国第一条高速、大型、现代化的二涂/二烘型的有机涂层带钢生产线，该机组每年可生产约22.7万吨彩色涂层钢板，生产线速度可达146米/分。

根据用户要求，可生产一涂一烘产品，也可生产二涂二烘产品。

机组具有如下几个特点：

1设备双层紧凑布置，采用立式活套既便于操作管理，又显著地缩短了机组的长度。

2强化的清洗和预处理能适应热镀锌、电镀锌和冷轧热轧带钢等不同的基材。

3采用WeanUnited公司的新型双头摆门式精密涂层机，涂层厚度公差可控制在5%（重量），每年还可减少换辊、换涂料等非生产时间数百小时。

4装有五段炉温控制的可调悬垂式烘烤炉，带钢在炉内的垂度可以调节，带有低爆炸极限控制系统，并配有后燃烧系统和余热锅炉，既解决了污染问题，又利用了废气热量。

5在机组出口端设有一台快速剪切机，用于将带钢接缝前后切下的板段快速剪成所需长度的板块，以便于利用。

6采用过程计算机对全线操作进行在线操作。

二．机组的主要参数

1．机组主要技术参数

基板原料：

冷轧、热轧、镀锌钢板（屈服强度21—35㎏/㎜）

带钢厚度：

0.3~2.0㎜

带钢宽度：

900~1550㎜

钢卷尺寸：

内径610㎜,外径1200~2100㎜

钢卷重量:

入口最大22.5吨,出口最大15吨

机组速度：

入口段22.4~183m/min,工艺段24.4~146，出口段24.4~220

涂层厚度：

2.5~200µm，重量公差+5%

机组年产量：

22.7万吨

涂料品种：

醇酸树脂、环氧树脂、塑料溶胶、丙烯酸、乙烯溶液、聚酯等类型

2．机组生产的工艺流程

开卷→缝接→预清洗→入口活套储存→碱洗脱脂→刷洗→碱洗脱脂→冲洗→化学转化处理→初涂→烘烤→冷却→干燥→精涂→烘烤→冷却→干燥→出口活套储存→卷取

§5钢材涂漆前的表面预处理

一．概论

钢材表面处理技术涉及到物理学，化学，电化学，冶金学等等．表面处理的目的不仅仅是为了使钢材表面精美，更重要的是为了改善钢材表面的耐蚀性，耐磨耗性，

钢材的表面处理可以根据不同的使用对象，选择不同的涂，镀层材料与处理工艺，使钢基材与涂，镀层两者性能结合起来，以获得具有优良的耐蚀性，装饰性和机械加工成型姓的金属材料．

对钢材（板，管，卷）进行表面处理技术目前正随着世界新技术革命的兴起，益显示出越来越大的使用价值和经济效益．

以钢铁为基材的表面处理技术已发展为几大类型，综合概括如下：

1.镀锌钢板

2.镀铝钢板

3.镀锡钢板

4.复合钢板

5.有机涂层钢板

无论钢材表面进行何种类型的表面处理，为了获得具有良好附着性。

防腐性能好的涂，镀层，都需要在涂，镀层工艺前对钢材表面进行必要的预处理．而预处理的类型又依後工序的涂，镀层种类的不同而异．本讲义针对我们目前的工作性质及对象，着重对钢材涂漆前的表面预处理作详细的阐述．

二．钢材涂漆前的表面预处理

1．预处理的目的

“预处理”这个术语，一般是指金属在涂漆前应经过喷丸，酸洗，溶剂喷洗等工序，也就是基扳表面进行净化处理并形成一层非金属转化膜的一整套表面处理技术，这不仅是卷涂工艺中需要这样，在任何一种金属涂装饰的工序前面均有大同小异的预处理工艺，预处理的目的是：

1.1提高金属的耐蚀能力

从防腐蚀机理来说，有机涂层是一种隔离性涂层，它将腐蚀介质与基材隔离开来，可以起到防蚀作用．但实际上，从微观的角度来看，较薄的有机涂层是多孔的（图l），涂层厚度越薄，针孔越多，水分和空气可以从针孔部位侵入以至腐饰金属基材。

如果基材是冷轧板，在有机涂层的膜下会出现金属腐蚀（如图2所示），随着腐蚀不断扩展，将导致有机涂层起泡甚致破坏。

因此，在预处理中使金属表面生成附着力良好的耐蚀性化学转化膜，这就是预处理的目的之一。

1.2提高有机涂层与基板之间的粘接性

从有机涂层和金属基材之间的粘结机理考虑，一种属于物理缠连，另外一种属于化学结合，由于转化膜中磷酸盐晶体不规则的排列形成一定粗糙的表面，使液态有机涂料渗入到化学转化膜的微小逢隙之中，因而提高了涂层与金属的粘结力，如图3所示．

2.对预处理工艺条件的要求

预处理的目的是为了提高金属的耐腐蚀能力，提高有机涂层与基材的附着力，但其应有一定的柔韧性，以利于深加工，这样就对预处理工艺提出了一系列的要求．这里着重以卷钢彩涂线对预处理工艺的特殊要求进行讨论．

2.1化学转化膜应具有较强的附着饺和可挠性

因为涂层钢材在加工成型中要能承受切断，弯曲，深冲，钻孔，铆接，咬合和焊接等综合加工的受力条件，并保持其原有精美的外观而又不降低其使用寿命，所以这一层化学转化膜应具有更优良附着性和可挠性．

2.2最短的预处理操作时间

由于机组速度快，（宝钢彩涂线的工艺段速度最高达到每分钟146米），但又不能把机组中的予处理槽设计得过长，这就要求预处理中各处理液的作用要加强，加快，以缩短处理糟中的反应时间，当机组速度在100米时，带钢在反应槽中的停留时间只有5秒钟左右．

2.3形成的转化膜要求薄而致密

铁系磷化膜为无定形，因为薄，在加工成形时具有较好的结合力．磷酸铁膜的量通常为每平方米0.3克，铬酸盐膜的重量常约每平方米0.25克，锌系磷化膜有结晶，膜越簿，晶粒越细，其加工性和附着性也越好．不适当的膜厚度或膜重量容易导致有机涂层钢板在加工制作过程中转化膜发生剥离．就磷酸锌膜而言，随着量在每平方米2—5克的抗剥离性能要比磷酸锌膜含量在每平方米6—10克时好得多．

2.4转化膜的晶粒尺寸，密着性和均匀性直接影响膜的耐腐蚀性能．膜的晶粒越细，密着性越好，不仅提高了膜的加工性能，同时也增强了膜的耐蚀效果．所以应考虑到膜的成分和结构也是影响膜抗蚀性能的重要因素．

三、预处理的工艺流程

钢材在涂漆前通常均要经过一整套金属预处理工艺，流程为：

酸洗一—＞水洗一—＞碱洗一—＞水洗一—＞磷化（化学转化处理）—一＞水洗一—＞钝化．

在我们的彩涂生产中，基材（冷轧板）已在轧制前进行了酸洗，基材（包括冷轧板，电镀锌板，热镀锌板．）来彩涂线后首先是进行碱洗处理，为了能对预处理流程有一个完整的了解，这里将酸洗工艺也说明一下．

1．酸洗：

普通金属（钢铁）涂漆前都须经过酸洗处理．以除掉金属表面的铁锈．铁锈的生成是由于接触了空气中的水分和氧气，而形成Fe（0H）3．反应式如下：

Fe-2e一一＞Fe2+

1／202+H2O+2e一一＞2OH-

Fe2++2OH-——＞Fe（0H）2

4Fe（0H）2+O2+2H2O——＞4Fe（OH）3一一一＞铁锈

钢铁材料受空气的侵蚀，使表面氧化．这是因为表面的铁原于在空气中夺取氧原子而成为金属氧化物，附在金属表面成为氧化皮，在高温下，钢铁材料更易与氧结合．氧化物的厚度随反应的温度不同而异，当温度大于500C度时为薄膜状．当温度大干700C度时成铁磷状．质硬而脆．还具有一定结合力而较难以除去．

氧化皮结构由三层组成：

化学酸洗就是使用酸液与金属表面发生化学反应，以除去氧化皮．常用的主要有硫酸，盐酸，磷酸等无机酸．也可用柠檬酸，酒石酸等有机酸．

1.1机理

l）溶解作用：

氧化皮与酸作用后生成易溶的盐类而溶解于酸液中．以硫酸为例的反应式如下：

Fe304+4H2SO4一一＞FeSO4十Fe2（SO4）3十4H2O

Fe2O3+3H2SO4——＞Fe2（SO4）3+3H2O

FeO+H2SO4——＞FeSO4+H2O

2）机械剥离作用：

Fe+H2SO4一一＞FeSO4十H2↑

3）还原作用：

氢还可使氧化铁皮中不易溶于酸的氧化铁磁性氧化铁还原成可与酸作用的氧化亚铁或纯铁，以加速酸洗过程．

Fe+Fe3O4+4H2SO4一一＞4FeSO4十4H2O

Fe+Fe2O3+3H2SO4一一＞3FeS04十3H2O

1.2酸液的选择：

盐酸：

溶液的温度在40℃度以下，除锈速度快，但酸消耗量大，放出氯化氢气体而污染工作环境．

硫酸：

其反应中氢的机械作用大于盐酸，成本低，耗酸量小．

磷酸：

价格成本高，除锈能力不如硫酸，盐酸，不适宜作为大批量的酸液使用，可作为有特殊要求的处理溶液组分。

宝钢冷轧厂的酸洗车间采用的是盐酸．

1.3酸洗液的添加剂

在酸洗中，有大量的氢析出，氢析出太多的结果使得酸耗量大，金属也受到损失，酸洗不均匀．由于氢扩散至金属内部，导致金属物理性能变化，产生脆性，降低了韧性和延展性，这现象叫”氢脆”．当氢分子从酸液中向空气逸出时产生酸雾，造成操作环境恶劣，也时常因时间，温度控制不准还会出现过腐蚀．为了解决以上这些问题，在酸洗液中添加必要的添加剂使问题得到解决．

1）缓蚀剂

一般认为缓蚀剂具有较大带正电荷分子的胶体颗粒物质，能在基体金属表面形成一层吸附膜或难溶的保护膜．从而阻止酸与铁继续反应而达到缓蚀．从电化学观点上说，新形成的保护膜增大了阴极的氢超电压，抑制氢气的产生，使腐蚀过程减慢，改善氢脆．缓蚀剂的种类很多，主要有硫脲，若丁，乌洛沱品，缓蚀剂的加入量为酸量的0.05—0.10%，缓蚀剂作用的效率添加量的增加而提高．但也不能无限量的加入，当量过多时，反而会使效率降低．缓独剂的加入还具有节约钢材，降低酸耗，以及改善操作条件，减少酸洗设备的腐蚀．

2）润湿剂

润湿剂在酸洗液中的作用主要是有润湿，渗透，乳化，分散，增溶作用，加快酸洗过程，抑制酸雾．

通常是采用非离子的OP乳化剂和阴离子型的601洗涤剂等表面活性剂．其加入量可按含活性物质含量定．通常OP乳化剂＜l%，601洗涤剂＜6%．

2.碱洗除油

冷轧板在轧制加工中，由于润滑，冷却等需要而沾附有乳化油，压延油，米糠油，在运输过程中需要涂防锈油．这些材料在涂油漆前都需要进行除油．

日常生活中的油脂可归纳为两类，动，植物油为一类，矿物油为一类．动，植物油能与碱起皂化作用，称为皂化性油．矿物油不会与碱起皂化作用，称为非皂化性油．无论那种油脂都不溶于水，只溶于溶剂．因此只能通过溶解，乳化，电解或机械等作用来达到清除．

2.1除油方法的选择：

可根据清洗材料的类别，油脂的类型，程度来选择除油的方法．经常采用的方法有：

有机溶剂，化学，电化学，也有用超声波清洗法．

2.1.1有机溶剂除油

有机溶剂除油速度快，对各类油脂均有溶解力，但除油不彻底，溶剂易燃，有毒，适用于油脂较严重的或者易受碱液腐蚀的金属工件．包括钢铁材料的冲压件，铸件，铜，铜和金件等．

常用的有机溶剂有苯类，溶剂汽油，酮类，合氯溶剂（四氯化碳）．选择除油的有机溶剂应该具有溶解性强，挥发性好，不易燃，毒性小，对材料没有腐蚀性和价格低廉的要求．

施工方法一般采用清洗和刷洗，也有用蒸气清洗（或称气相清洗），喷射清洗．有机溶剂的安全使用和存放：

1）应放在温度较低，通风良好，无阳光直射的场所．

2）避免长时间与皮肤接触．

3）含氟和氯的溶剂与明火接触，会产生有毒气体．应特别注意。

4）含氟溶剂受热易膨胀，倒液体时先旋松容器盖子，在压力减弱时再打开盖子．

5）在存放有机溶剂的场地应备有二氧化碳或高效消防器材．

常接触的有机溶剂有毒种类有：

苯，甲笨，二甲苯，丙酮，己酸乙酯，乙酸丁酯等等．

2.1.2电化学除油

在碱液里通电，利用电解，使各类油脂脱离金属表面．在阴极，阳极上析出氢气和氧气．以达到冲击油膜，促使油膜很快的转变成细小的油珠而脱离金属表面

2.1.3化学除油

化学除油也包括乳化除油和碱液除油．除油溶液应具备的性能是：

对油脂有良好的浸透，皂化，乳化等性能．解油力强，溶液稳定，能长期的使用，泡沫少，水洗性好．并要求安全，无毒．

乳化除油主要采用表面活性剂．表面活性剂是由亲油基和亲水基（憎水基）结合构成的化合物．它能吸附在油水相互排斥的界面上．通过表面活性剂的亲水基和亲油基结构作用于油水相互不溶的界面上．降低它们之间的表面张力．在除油中形成水包油．如图所示：

1）润湿作用：

亲水基与水亲和，亲油基于油亲和，亲水基使其溶解于水，而使油从金属表面分离．

2）渗透作用：

表面活性剂渗透到油膜底层与金属接触，使两者隔离．

3）乳化分散与增溶作用：

表面活性剂一般用量在0.3—3%之间．多了使泡沫增加，不好清洗．量太少了效果不好．表面活性剂使用时要注意温度控制．使用温度不可高于非离子表面活性剂的浊点。

接近浊点时变混浊，表面活性剂自己析出．

2.1.4碱液除油

碱液一般均以氢氧化纳为主．在大多数情况下还加入碳酸纳．硅酸纳，磷酸三纳等碱性盐，组成混和碱液，以发挥各自的特性．取得较好效果．

碱液中各组份的作用：

1）氢氧化纳是起皂化作用的主要物质．动物，植物油脂的主要组份是甘油脂和脂肪酸．它与碱液中氢氧化纳起作用生成可溶于水的肥皂和甘油而除去油污．

2）碳酸纳能起皂化和软化作用．对凝胶状油脂有润湿作用．对溶液的PH值有良好的缓冲作用．

3）硅酸纳具有良好的渗透，乳化和皂化作用．能使洗掉的油相互凝集而不在返到金属表面．可减少表面张力，使碱液渗透到金属表面微孔内．但要注意碱流后的清洗工作，否则硅酸纳与酸接触会生成难溶于水的硅胶．而附在金属表面.

4）磷酸三纳除具有碳酸纳的优点外，磷酸根还具有一定的乳化能力，并帮助硅酸钠容易被水清洗掉．

宝钢彩涂线预处理中的碱液是以代号为338的粉状化合物配制而成．

338的主要成份为以上四种，再加上表面活性剂，处理冷轧板时的浓度为5-20g／l．处理镀锌板时浓度应控制在4g／l以下．

3.磷化--化学转化处理

3.1磷化的定义

将金属（一般指钢铁）浸入（或喷淋）磷酸二氢盐的酸性溶液中，在一定条件下金属表面会生成一层磷酸盐的簿膜．这一过程称为磷化过程．所生成的膜叫磷化膜．磷化过程中的金属表面转化成一层不溶性的非金属磷酸盐簿膜，所以有时也称磷化过程为化学转化处理．有了这层磷化膜不但能增加金属的防腐蚀性能，更使有机涂层与表面的附着力大大提高．

3.2化学转化处理的类型

化学转化处理的类型依被处理的基材不同而异．如基材为冷扎扳，镀锌板，锌—铝合金化板等等时就必须依此而选择最佳溶液配方．化学转化处理的类型大致有以下几种：

3.2.1氢化铁一磷酸盐膜（也称作铁系磷化）

这种类型所生成的膜是一种无定形膜．工艺条件是在含有磷酸碱金属磷酸盐和类似氯酸盐，硝酸盐和钼酸盐等加速剂的酸性溶液中，温度在40—70度范围内进行处理，成膜可在5—20秒中完成．其反应机理为：

4Fe+8NaHPO4+4H2O+2O2一一＞4Fe（H2PO4）2+8NaOH

2Fe（B2PO4）+2NaOH+l／2O2——＞2FePO4↓+2NaH2PO4+3H2O

2Fe（H2PO4）+6NaOH+l／2O2一一＞2Fe（OH）3+2NaHPO4+2NaH2PO4+H2O

2Fe（OH）3一一＞Fe2O3十2H2O

综合上述各式而得：

4Fe+4NaH2PO4+3O2一一＞2FePO4+Fe2O3+2Na2HPO4+3H2O

为磷化膜的主要成份

这一类的膜光洁而薄，膜重约为每平方米0.3克，防锈性能不是十分理想．当冷轧板或钢材被这样处理後应及早涂上有机涂料．彩涂机组上使用的902型处理液就与这种相类似．

3.2.2复合金属氢化物膜

这是一种无定形膜，在含有碱类铬和物及钴，镍，铁等重金属离子的溶液中，于40—70度的温度内形成，处理时间为5—20秒，膜重在每平方米0.1—0.3克．生成的膜主要由锌的氢化物生成，其中含有铁，钴，镍．处理膜具有良好的涂装性能，但耐蚀性较差，故还需进行铬酸盐处理．良好的复合金属氧化物膜通常应含钴或镍约每平方米5.4—18毫克．

宝钢彩涂生产线预处理中用1303溶液处理镀锌板就属于这种类型．

3.2.3磷酸锌膜

这种类型的膜是一种结晶形膜，主要用于处理镀锌钢极．处理液中一般含有磷酸，磷酸锌，硝酸盐，镍和氟化物的加速剂等等．处理液经调整後也可用于冷轮钢板．处理液温度为65度，时间为5—20秒，生成的膜的主要成份是锌的磷酸盐，膜约重每平方米2。

0克．由于处理膜是多孔的，因此具有良好的涂装性能．为了提高其耐蚀性能，尚须进行铬酸盐处理．

尽管磷酸锌配方繁多，但几乎都是以金属的磷酸二氢盐为主盐．

以Me（K2PO4）表示磷酸盐溶于水中，（Me++代表Zn++，Fe++，Mn++，Ca++等）磷酸二氢锌在溶液里达到一定温度时，放进去的钢铁材料则发生下列反应。

l）水解：

3Zn（H2PO4）2====3ZnHPO4+3H3PO4（l）

3ZnHPO4===Zn3（PO4）2+H3PO4

（2）

3Zn（H2PO4）====Zn3（PO4）2+4H3PO4（3）

注：

2H3PO4——＞2H2PO4-+2H+

│一＞游离磷酸的浓度为游离酸度

2）铁溶解：

Fe+2H2PO4===Fe（H2PO4）2+H2↑

Fe（H2PO4）===FeHPO4+H3PO4

综合（l）至

（2）式，发生并完成了膜的生成过程．

3）形成晶体并沉积成磷化膜．

3Zn（H2PO4）2+Fe===Zn3（PO4）2+FeHPO4+H2↑+3H2PO4

锌系磷化膜成份

或者：

3Zn（H2PO4）2+4H2O===Zn3Fe（PO4）2·4H2O十4H3PO4

锌系磷化膜

2Zn（H2PO4）2+Fe（H2PO4）2+4H2O===Zn2Fe（PO4）2·4H2O+4H3PO4

锌系磷化膜

在实际磷化过程中，整个处理糟的反应远比以上这些方程式复杂．同时拌有许多付反应发生．这些付反应常常影响磷化膜主要成份生成的好与坏．

3.3影响磷化质量的因素：

3.3.1游离酸度和总酸度

游离酸度是指溶液中磷酸二氢盐水解后产生游离磷酸的浓度．

总酸度是指溶液中磷酸二氢盐和各类盐类水解后所产生出的酸度．其浓度的高低反应出磷化液中磷酸根，二价锌，三价铁，二价铁筹金属离子的总和．

不同的配方应选择不同的游离酸度与总酸度．游离酸度过高，腐化膜形成缓慢．膜的结晶粗大疏松，乏黄，抗腐蚀能力低．有时反应不停止，溶液内一直有气泡产中．磷化膜不易形成．反之，游离酸磅过低，磷化膜呈粉状，很容易擦去，溶液易产生沉淀。

总酸度可提高磷化膜的沉积速度．并使膜均匀细致．可降低溶液温度．但是，如果总酸度过高则容易产生粉状物．

酸的比值以游离酸度和总酸度的比来表示．

游离酸度（点）

酸的比值（酸比）=--------------------

总酸度（点）

3.3.2温度的影响

对于同一磷化液，温度越高，磷化膜形成的越快．防腐性能越好。

磷化膜增厚．但是会加速铁的溶解，而增加亚铁离子的含量，同时