Yao Zhishen,Sun Jinmei*,Hu Lina,et al.Study on ultrasonic-assisted electrolytic phosphating technology[J].Plating & Finishing,2023,(12):56-63.[doi:doi ： 10.3969/j.issn.1001-3849.2023.12.008]
超声辅助电解磷化工艺研究
- Title:
- Study on ultrasonic-assisted electrolytic phosphating technology
- Keywords:
- ultrasonic assisted electrolytic phosphating ; electrolytic phosphating ; process parameters ; corrosion resistance
- 分类号:
- TG174.4
- 文献标志码:
- A
- 摘要:
- 传统中高温磷化工艺能耗高、产生磷化渣多、采用的促进剂对环境危害较大；电解磷化工艺虽然成膜时间短、生产效率高，但是生成的磷化膜耐蚀性较差。因此，本文对传统磷化工艺、电解磷化工艺进行改进，开发了一种超声辅助电解磷化工艺，研究了超声波作用下工艺参数、主成膜组分浓度对磷化膜性能的影响，并借助微观形貌图和 X 射线衍射仪（ XRD ）对超声的促进作用进行了探究。研究结果表明：超声辅助电解磷化并未改变磷化膜物相组成，其主成分仍然为 Zn 3 （ PO 4 ） 2 ·4H 2 O ，但是生成的磷化膜相较于电解磷化晶粒尺寸更小，晶粒间排列更紧密，致密性更好。此外，超声辅助电解磷化适宜的工艺参数和主成膜组分浓度为：温度 35 ℃ ，电流 0.5 A ，超声功率 150 W ，氧化锌 30 g/L ，磷酸 128 g/L ，硝酸锌 110 g/L ，此时磷化膜厚度适中，耐腐蚀性更强。
- Abstract:
- ： The traditional medium-high temperature phosphating process has high energy consumption ， produces more phosphating slag ， and the accelerator used is more harmful to the environment ， although the electrolytic phosphating process has a short film-forming time and high production efficiency ， the phosphating film produced has poor corrosion resistance. Therefore ， this paper improved the traditional phosphating process and electrolytic phosphating process ， and developed an ultrasonic-assisted electrolytic phosphating process. The effects of process parameters and the concentration of main film-forming components on the performance of phosphating film under the action of ultrasonic were studied ， and the facilitation effect of ultrasound was explored with the help of microscopic topography and X-ray diffraction （ XRD ） . The research results show that ultrasonic-assisted electrolytic phosphating does not change the phase composition of the phosphating film ， and its main component is still Zn 3 （ PO 4 ） 2 ·4H 2 O. However ， compared with electrolytic phosphating ， the phosphating film generated under ultrasonic irradiation has smaller grain size ， tighter grain arrangement ， and better compactness. In addition ， the suitable process parameters and concentration of main film-forming components for ultrasonic-assisted electrolytic phosphating are ： temperature 35 °C ， current 0.5 A ， ultrasonic power 150 W ， zinc oxide 30 g/L ， phosphoric acid 128 g/L ， zinc nitrate 110 g/L. Under these conditions ， the thickness of the phosphating film is moderate ， the corrosion resistance is stronger.
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备注/Memo
收稿日期： 2023-03-15 修回日期： 2023-06-19 作者简介： 姚知深（ 1992 —），男，硕士，讲师，主要研究方向：金属表面腐蚀与防护， email ： zhishen.yao@qdc.edu.cn * 通信作者： 孙晋美（ 1979 —），女，博士，教授，主要研究方向：增材制造， 3D 打印等， email ： jinmei.sun@qdc.edu.cn 基金项目： 山东省高等学校优秀青年创新团队项目（ 2019KJB013 ）