磷酸鹽皮膜（化成工程）

一、磷酸鹽皮膜的生成原理

磷酸鋅系皮膜的基本處理液由如下物質所組成

游離酸[H3PO4]  

 FA：游離酸度

磷酸鋅[Zn（H2PO4）2]                                    

TA：全酸度

氧化劑[O]                                              

AC：促進劑濃度

鋼鐵表面與化成處理液相接觸，鋼鐵表面發生溶解，表面附近的化成處理液中H+離子減少，PH值上升。

其結果引起（1）（2）式的化學反應，不溶性的磷酸鋅結晶在鋼鐵表面析出，形成皮膜。

Fe   +   2 H3PO4                             Fe（H2PO4）2    +    H2↑

（被處理物） （游離酸）                           O(氧化劑)

O（氧化劑）                 H2O

FePO4+H3PO4+1/2H2O

（沉渣）

3Zn(H2PO4)2               Zn3（PO4）2·4H2O    +       H3PO4------(1)

H2O

(化成液主成分)            （皮膜/Hopeite）

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

H2O[O]

(被處理物)（化成液主成分）（氧化劑）（皮膜/Hopeite）

當處理物為鋅時，由于沒有Fe的供給源，皮膜便為（1）式所示的磷酸鋅Zn3（PO4）2·4H2O Hopeite；而處理物為鋼鐵時，皮膜由磷酸鋅與（2）式所示的磷酸鐵Zn2Fe（PO4）2·4H2O Hopshophyllte的混合物所組成。

溶解出的Fe2+的一部分作為皮膜的構成成分被消耗掉，而剩余的殘留在化成處理液中，使皮膜的化學生成反應很難順利進行。為了將剩余的Fe2+氧化，生成不溶性的磷酸鐵FePO4沉淀，并迅速地從反應系統中清除出去，使化成反應順利進行，在處理液中必須預先添加氧化劑。

通常所采用的氧化劑有NO2、NO3、CIO3、BrO3、H2O2、過氧化硼、有機硝基化合物等。

二、    磷酸鹽皮膜的特性

干燥后涂裝，則為耐蝕性優良的皮膜，但只有皮膜不能長期防銹。

皮膜為電的不良導體，此為對耐蝕性有利點。

皮膜外觀呈灰色，有結晶質，無光干擾色。

皮膜重量2～4g/㎡不等，膜厚0.6～3.5UM耐沖擊：>490N.cm

皮膜在180℃以上時，重量開始變化，但不影響其實際性能，但200℃以上時皮膜組成變質，應避免之。