轻胺在钢铁磷化防腐蚀中的研究摘要：通过对金属表面受到大气污染和腐蚀而产生生锈现象的研究,发现钢铁的磷化处理可以提高钢铁的耐腐蚀性，而传统的磷化液存在毒性污染大，质量不稳定的问题，因此通过实验发现轻胺作促进剂的磷化膜的耐腐蚀性磷化效率提高10倍。关键词：钢铁腐蚀；磷化作用；金属腐蚀；游离酸度中图分类号：TG174文献标识码：A文章编号:16749944(2017)120233041引言金属的表面由于大气污染和腐蚀会沉积各种污染物并生锈，这种锈大多是金属氧化物和氢氧化物，它们疏松多孔而具有吸湿性，容易使金属继续被腐蚀。据报道，全世界每年钢铁总产量大约几十亿吨，但因修饰而损失掉的约占1/4。为了保护钢铁设备，提高钢铁工件的耐腐蚀性，常需要在工件表面喷漆或喷塑处理之前进行磷化处理。所谓钢铁的磷化处理就是将金属工件浸入含有磷酸二氢盐的酸性溶液中进行化学处理而在金属表面生成一层稳定的难溶性磷酸盐膜层的过程。磷化的主要目的是增加涂膜的附着力，提高涂膜的耐蚀性。但是传统的磷化液存在毒性污染大，质量不稳定等问题。如何在保证质量的前提下,简化处理工艺，降低处理成本，减少毒性和污染，已成为当前钢铁表面处理领域中一项亟待解决的重要课题。近来国际上研究出较实用的新型促进剂主要有疑胺盐和过氧化氢。这两种促进剂促进效率高，且都无NOx排放，但过氧化氢在酸性溶液中不稳定，要频繁检测和添加。因此，国外更多地开发内含羟胺促进的磷化工艺。研究表明，疑胺促进的磷化工艺，有较亚硝酸盐更高的耐蚀性。本文研究的主耍内容就是疑胺在钢铁防腐屮的应用。通过大量的实验获得。疑胺作促进剂的磷化膜的耐蚀性由原来的45s增加到7min，磷化效率提高了将近10倍。拜胺作促进剂存在价格较高的问题，但由于他的优良性能及在磷化液中用量较少的特点，一般厂家还是可以接受的。羟胺作促进剂述存在酸度不稳现象，可能是由于疑胺的少量分解所致。由于时间有限，这个问题有待以后进一步去研究。随着汽车工业的发展，内含径胺促进的磷化工艺将逐步取代亚硝酸盐促进的磷化工艺，这是我国汽车磷化技术的发展方向，有着广阔的应用前景。2实验部分2.l?x器和试剂仪器选用如下：电热恒温水浴锅（恒温范围37~100°C）；酸度计PHS-2C；烧杯（50〜1000mL）；量筒；酸、碱滴定剂；电炉1000W；吸量管;锥形瓶。主要试剂：氧化锌（分析纯）；磷酸（85%）；HN03（65%）；H2S04（98%）；HCI（35%〜37%）；NaOH（分析纯）；草酸（分析纯）；硫酸瓮胺（分析纯）；氯酸钾（分析纯）；磺基水杨酸（分析纯）；NaCl（分析纯）；过硫酸镀（分析纯）；酚駄（0.1%）；甲基酚橙（0.1%）；EDTA标准溶液0.05ml/L；三乙醇胺（75%〜80%）；酒石酸5%；乌洛托品（分析纯）；硫酸铜点滴液：0.IMNaCl0.8mL；1.0MCUS0440mL；10%HCI20mLo2.2实验内容2.2.1磷化原理磷酸是三元酸，它对应的磷酸盐有磷酸二氢盐、磷酸一氢盐和磷酸盐三种形式。其屮只有磷酸二氢盐可溶于水。金属浸入含有游离磷酸和磷酸二氢盐（Mo（H2P04）2）的溶液中（Me代表Fc2+、Zn2+、Mn2+等），在金属和溶液的界面存在可溶性盐转变为难溶性盐的过程。在一定条件下:Me(H2P04)2MeHH2P04I+H3P0Me(H2P04)2Me3(H2P04)I2+H3P04磷酸发生三级离解：H3P04H2P0-4+H+二HP02-4+2H二P03-3+3H+由于Fe+2H+二Fe2++H2t金属工件表面的H+浓度下降，导致磷酸根各级离解右移，产牛更多的P03+4,当金属工件表面离解出的P03+4与磷化槽液中工件表面的金属离子达到饱和时，即结晶沉积在金属工件表面上，甚至在金属工件表面上生成连续的难溶于水的粘结牢固的磷化膜。对于锌系磷化液2Zn2++Fe2卄2P03-4+4H20二Zn2Fe(P04)2.4H20I3Zn2++2P03-4+4H20=Zn3(P04)2.4H20I金属弓箭溶解出来的Fe2+,—部分作为磷化膜的组成部分被消耗掉，而残留在在槽液屮的Fe2+则氧化成Fe3+则氧化成Fe3+生成磷化沉渣。2.2.2磷化前的表面处理耍求磷化处理的零件，其表面一般有油污和氧化层，它们对磷化膜的形成影响很大，因此在磷化前必须除掉。(1)除油。钢件表面一般都有油脂，磷化前必须除去，除油的方法很多，本实验选用的是化学除油。主要试剂有：氢氧化钠，无水碳酸钠，偏硅酸钠，焦磷酸四钠，EDT...