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前言1

第1章 概述1

1.1基本概念1

1.1.1表面处理1

1.1.2化学转化膜2

1.1.3磷化及磷化技术3

1.1.4氧化与着色3

1.1.5前处理与后处理3

1.1.6涂装与塑性加工3

1.2化学基础4

1.2.1化学反应4

1.2.2电化学反应6

1.2.3缓冲溶液8

1.2.4难溶强电解质的溶度积8

1.2.5相似相溶原理9

1.2.6溶液的含量10

1.3磷化技术的发展过程及发展趋势11

1.3.1磷化技术的发展过程11

1.3.2磷化技术的发展趋势11

1.4磷化处理的典型工艺12

1.5磷化技术的应用范围13

1.6磷化所涉及的相关技术14

1.6.1除油与磷化的关系14

1.6.2除锈与磷化的关系14

1.6.3表面调整与磷化的关系15

1.6.4磷化、氧化、钝化与退漆15

1.6.5磷化与磷化设备15

1.7清洁生产与保护环境15

第2章 除油17

2.1工件上油污的来源17

2.2工件上油污的性质17

2.2.1防锈油18

2.2.2润滑油22

2.2.3润滑脂23

2.2.4切削液26

2.3除油机理26

2.3.1溶解26

2.3.2皂化28

2.3.3表面张力29

2.3.4润湿29

2.3.5卷离30

2.3.6乳化30

2.3.7分散31

2.3.8增溶31

2.3.9鳌合31

2.3.10温度33

2.3.11压力33

2.4除油方法33

2.4.1除油方法分类33

2.4.2有机溶剂除油34

2.4.3碱液除油36

2.4.4表面活性剂除油37

2.4.5脱脂剂除油39

2.4.6电化学除油41

2.4.7超声波除油42

2.4.8其他除油方法42

2.5影响除油效果的因素及除油中注意的问题44

2.5.1影响除油效果的因素44

2.5.2除油中应注意的问题45

2.6各种除油剂配方46

2.7除油剂常用化工原料简介51

2.7.1有机溶剂类51

2.7.2无机类52

2.7.3表面活性剂类57

第3章 除锈63

3.1锈的基本成分与成因63

3.1.1金属腐蚀63

3.1.2锈的成因63

3.1.3生锈的化学反应过程63

3.1.4锈的成分及性质65

3.1.5金属腐蚀的基本特征66

3.1.6金属腐蚀的鉴别66

3.1.7金属锈蚀程度等级67

3.2除锈机理67

3.2.1机械剥离67

3.2.2化学溶解67

3.2.3电化学还原性溶解67

3.2.4化学剥离67

3.2.5氧化作用68

3.2.6还原反应68

3.2.7络合作用68

3.3除锈方法68

3.3.1除锈方法分类68

3.3.2物理除锈法69

3.3.3化学除锈法72

3.3.4电化学除锈法73

3.3.5超声波除锈法74

3.3.6除锈后的等级及表面状况74

3.4除锈常用酸75

3.4.1盐酸75

3.4.2硫酸75

3.4.3硝酸76

3.4.4磷酸76

3.4.5氢氟酸77

3.4.6铬酸77

3.4.7氨基磺酸77

3.4.8有机酸78

3.5除锈添加剂78

3.5.1缓蚀剂78

3.5.2抑雾剂79

3.5.3渗透剂79

3.5.4络合剂79

3.6除锈后的防锈79

3.7影响除锈效果的因素及注意事项80

3.7.1影响除锈效果的因素80

3.7.2除锈时需注意的事项82

3.8常用除锈剂配方83

3.9除锈剂常用化工原料简介88

3.9.1酸类基本化工原料88

3.9.2缓蚀剂类化工原料90

第4章 表面调整92

4.1表面调整的目的92

4.2表面调整的作用92

4.3表面调整对磷化膜质量的影响93

4.3.1表面调整对磷化膜晶体结构的影响93

4.3.2表面调整对磷化膜重量的影响94

4.3.3表面调整对磷化膜性能的影响95

4.4表面调整方法96

4.4.1表面调整方法分类96

4.4.2机械法表面调整96

4.4.3化学法表面调整98

4.4.4物化法表面调整98

4.5表面调整剂配方99

4.6表面调整的应用100

第5章 磷化102

5.1磷化的作用及分类102

5.1.1磷化的作用102

5.1.2磷化的分类103

5.2磷化机理103

5.2.1磷酸及磷酸盐103

5.2.2磷化成膜过程105

5.2.3磷化过程动力学106

5.2.4磷化速率106

5.2.5晶核的形成107

5.2.6碱金属磷酸盐的成膜机理108

5.3磷化加速剂109

5.3.1重金属离子促进剂110

5.3.2硝酸盐促进剂110

5.3.3亚硝酸盐促进剂111

5.3.4有机硝基化合物促进剂112

5.3.5氯酸盐促进剂112

5.3.6过氧化物促进剂113

5.3.7钼酸盐促进剂114

5.3.8氟化物促进剂114

5.4磷化膜的基本特性114

5.4.1磷化膜的结晶形状114

5.4.2磷化膜的组成115

5.4.3磷化膜的重量与厚度116

5.4.4磷化膜的“P”比117

5.4.5“P”比对磷化膜性能的影响118

5.4.6磷化膜的孔隙率119

5.4.7磷化膜的热稳定性120

5.4.8磷化膜的绝缘性及抗腐蚀性121

5.5磷化工艺参数121

5.5.1磷化槽液的pH值121

5.5.2磷化槽液的游离酸度121

5.5.3磷化槽液的总酸度122

5.5.4磷化槽液的酸比123

5.5.5磷化槽液的促进剂浓度124

5.5.6磷化槽液的锌离子浓度124

5.5.7磷化温度124

5.5.8磷化时间125

5.6磷化方式125

5.6.1浸渍磷化125

5.6.2喷淋磷化126

5.6.3喷浸结合磷化127

5.6.4刷涂磷化127

5.7磷化处理液的配制127

5.8磷化后处理128

5.8.1磷化后的水洗128

5.8.2磷化后的纯水洗129

5.8.3磷化后的钝化129

5.8.4磷化后的干燥131

5.9影响磷化膜质量的因素及生产管理132

5.9.1影响磷化膜质量的因素132

5.9.2磷化生产管理及质量管理134

5.10有色金属的磷化135

5.10.1铝及其合金的磷化136

5.10.2锌及其合金的磷化137

5.10.3镁及其合金的磷化137

5.11特殊磷化工艺138

5.11.1有机磷化138

5.11.2“二合一”磷化处理139

5.11.3“四合一”磷化处理139

5.11.4磷化漆与磷化底漆140

5.11.5着色磷化140

5.12磷化残渣的清除141

5.12.1磷化残渣的生成141

5.12.2磷化残渣的组成141

5.12.3磷化残渣的危害142

5.12.4磷化残渣的控制142

5.12.5磷化残渣的清除142

5.13常用磷化液配方145

5.14磷化剂常用化工原料简介156

第6章 磷化应用161

6.1防锈161

6.1.1金属的重型磷化161

6.1.2重型磷化后的钝化162

6.1.3重型磷化后涂油162

6.1.4重型磷化后皂化或涂蜡163

6.1.5重型磷化后的着色163

6.2涂装底层163

6.2.1漆前处理163

6.2.2油漆涂装164

6.2.3电泳涂装166

6.2.4粉末涂装168

6.3冷塑性加工171

6.3.1冷塑性加工前处理171

6.3.2冷镦172

6.3.3冷挤压173

6.3.4拔管173

6.3.5拉丝175

6.3.6深拉延177

6.4减摩及润滑178

6.5绝缘179

第7章 分析与检测181

7.1磷化分析中常用的仪器181

7.2常用标准液及指示剂的配制181

7.2.1氢氧化钠标准溶液的配制181

7.2.2硫酸标准溶液的配制182

7.2.3盐酸标准溶液的配制182

7.2.4高锰酸钾标准溶液的配制183

7.2.5常用指示剂的配制184

7.3槽液分析184

7.3.1除油槽液的分析184

7.3.2除锈槽液的分析188

7.3.3水洗工序水的测定189

7.3.4磷化槽液的分析190

7.3.5磷化槽液的全自动分析与补加195

7.3.6润滑处理槽液的分析196

7.3.7钝化槽液的分析196

7.4工件除油后的检验199

7.4.1水润湿法199

7.4.2验油试纸法199

7.5工件除锈后的检验199

7.6磷化膜的检验199

7.6.1磷化膜外观的检验199

7.6.2磷化膜重量的测定200

7.6.3磷化膜厚度的测定201

7.6.4磷化膜孔隙率的测定201

7.6.5磷化膜耐蚀性能的测定201

7.6.6磷化膜电泳时溶出量的测定202

7.7磷化膜与涂膜配套性能的检测202

7.7.1涂膜光泽的检测202

7.7.2涂膜厚度的检测202

7.7.3涂膜硬度的检测202

7.7.4涂膜的附着力的检测203

7.7.5涂膜耐冲击性能的检测204

7.7.6涂膜耐弯曲性能的检测204

7.7.7涂膜耐杯突性能的检测205

7.7.8涂膜耐盐雾性能的检测205

7.7.9涂膜耐酸碱性能的检测205

第8章 磷化处理设备206

8.1浸渍式设备206

8.1.1槽体206

8.1.2加热装置211

8.1.3通风装置216

8.1.4搅拌装置218

8.2喷淋式设备219

8.2.1喷淋式设备分类219

8.2.2喷淋式设备简介219

8.2.3喷淋式设备结构221

8.2.4喷淋式设备设计224

8.3干燥设备227

8.3.1干燥设备分类227

8.3.2加热方式简介228

8.3.3干燥加热装置229

8.3.4干燥设备结构233

8.3.5干燥设备设计238

8.3.6干燥室温度的控制241

8.4输送设备242

8.4.1输送设备的类型242

8.4.2悬挂输送机的组成243

8.4.3悬挂输送设备的计算246

8.4.4悬挂输送机的设计与安装247

8.5制纯水设备248

8.5.1离子交换原理248

8.5.2砂滤柱249

8.5.3离子交换柱249

8.5.4离子交换树脂249

8.5.5离子交换柱组合形式249

8.5.6支架及管路250

第9章 磷化应用实例251

9.1小型面包车壳体的整车磷化处理251

9.2轻型汽车的漆前磷化处理252

9.3自行车的漆前磷化处理257

9.4洗衣机壳体的磷化处理258

9.5钢丝拉拔前的磷化处理260

9.6钢管拉拔前的磷化处理263

9.7仪器仪表壳体的磷化处理264

9.8吊扇的漆前磷化处理265

9.9健身器材的漆前磷化处理266

第10章 氧化268

10.1钢铁的氧化处理268

10.1.1钢铁在金属熔融液中的氧化及回火着色268

10.1.2钢铁的水蒸气氧化269

10.1.3钢铁在碱溶液中的发蓝269

10.1.4钢铁在化学溶液中的常温发黑273

10.1.5钢铁氧化的后处理275

10.1.6钢铁氧化处理的典型工艺流程275

10.2铝及其合金的氧化处理276

10.2.1铝的水氧化处理276

10.2.2铝及其合金的化学氧化处理276

10.2.3铝及其合金的电化学氧化处理280

10.2.4铝及其合金的微弧氧化290

10.2.5铝的氧化着色291

10.2.6铝氧化后的封闭处理292

10.2.7铝及其合金氧化膜的检测294

10.2.8影响铝氧化膜质量的因素及氧化缺陷与对策295

10.3镁合金的氧化处理299

10.3.1镁合金的化学氧化处理299

10.3.2镁合金的电化学氧化处理301

10.4铜及其合金的氧化处理301

10.4.1铜在盐浴中的氧化302

10.4.2铜及其合金的化学氧化302

10.4.3铜及其合金的电化学氧化302

10.4.4铜及其合金的钝化303

10.4.5铜及其合金的着色304

第11章 退漆306

11.1退漆方法306

11.1.1物理退漆法306

11.1.2化学退漆法306

11.2有机脱漆剂的组成307

11.3有机脱漆剂的性能检测308

11.3.1脱漆速度的检测308

11.3.2脱漆效率的检测308

11.3.3脱漆剂其他性能的检测308

11.4脱漆剂配方309

第12章 三废治理314

12.1概述314

12.1.1工业污染治理所面临的问题314

12.1.2我国经济发展面临的问题314

12.1.3清洁生产的意义315

12.2磷化处理过程中“三废”的来源315

12.2.1废气的来源315

12.2.2废水的来源316

12.2.3废渣的来源316

12.3“三废”排放的控制316

12.3.1废气排放的控制317

12.3.2废水排放的控制317

12.3.3废渣排放的控制318

12.4“三废”处理方法318

12.4.1有机废气的处理318

12.4.2酸性废气的处理320

12.4.3废气处理设备322

12.4.4含油废水的处理324

12.4.5酸性废水的处理326

12.4.6含铬废水的处理327

12.4.7磷化废水的综合治理331

12.4.8废渣的治理332

12.5“三废”的综合利用333

12.5.1废溶剂的回收利用333

12.5.2利用盐酸废液制备三氯化铁333

12.5.3利用硫酸废液制备硫酸亚铁334

12.5.4利用硫酸废液制备钙铁黄颜料335

12.5.5磷化残渣、除锈废液和磷化废液的综合利用336

12.5.6含铬废渣的处理与应用338

参考文献341