為了把物體表面所附著的各種異物（如油污、銹蝕、灰塵、舊漆膜等）去除，提供適合于涂裝要求的良好基底，以保證涂膜具有良好的防腐蝕性能、裝飾性能及某些特種功能，在涂裝之前必須對物體表面進(jìn)行預(yù)處理。人們把進(jìn)行這種處理所做的工作，統(tǒng)稱為涂裝前（表面）處理或（表面）預(yù)處理。

磷化是常用的前處理技術(shù)，原理上應(yīng)屬于化學(xué)轉(zhuǎn)換膜處理，主要應(yīng)用于鋼鐵表面磷化，有色金屬（如鋁、鋅）件也可應(yīng)用磷化。

磷化是一種化學(xué)與電化學(xué)反應(yīng)形成磷酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的過程，所形成的磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜稱之為磷化膜。

磷化的目的主要是：給基體金屬提供保護(hù)，在一定程度上防止金屬被腐蝕；用于涂漆前打底，提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力；在金屬冷加工工藝中起減摩潤滑作用。

磷化原理

⒈磷化

工件（鋼鐵或鋁、鋅件）浸入磷化液（某些酸式磷酸鹽為主的溶液），在表面沉積形成一層不溶于水的結(jié)晶型磷酸鹽轉(zhuǎn)換膜的過程，稱之為磷化。

⒉磷化原理

鋼鐵件浸入磷化液（由Fe(H2PO4）2 Mn(H2PO4）2 Zn(H2PO4）2 組成的酸性稀水溶液，PH值為1-3，溶液相對密度為1.05-1.10）中，磷化膜的生成反應(yīng)如下：

吸熱

3Zn(H2PO4）2 =Zn3(PO4）2↓+4H3PO4 或

吸熱

3Mn(H2PO4）2= Mn3(PO4）2↓+4H3PO4

吸熱

鋼鐵工件是鋼鐵合金，在磷酸作用下，F(xiàn)e和FeC3形成無數(shù)原電池，在陽極區(qū)，鐵開始熔解為Fe2+，同時放出電子。

Fe+2H3PO4 =Fe (H2PO4）2+H2↑

Fe =Fe2+ +2e-

在鋼鐵工件表面附近的溶液中Fe2+不斷增加，當(dāng)Fe2+與HPO42-，PO43-濃度大于磷酸鹽的溶度積時，產(chǎn)生沉淀，在工件表面形成磷化膜：

Fe(H2PO4）2= FeHPO4↓+ H3PO4

Fe+ Fe(H2PO4）2= 2FeHPO4↓+ H2↑

3FeHPO4= Fe 3(PO4）2↓+ H3PO4

Fe+ 2FeHPO4 =Fe 3(PO4）2↓+H2↑

陰極區(qū)放出大量的氫：

2H+ +2e- =H2↑

O2 + 2H20 + 4e- =4OH-

總反應(yīng)式：

吸熱

3Zn(H2PO4）2= Zn3(PO4）2↓+4H3PO4

吸熱

吸熱

Fe+3Zn(H2PO4）2= Zn3(PO4）2↓+FeHPO4↓+3 H3PO4+ H2↑

放熱

發(fā)展歷程

磷化處理工藝應(yīng)用于工業(yè)己有90多年的歷史，大致可以分為三個時期：

1、奠定磷化技術(shù)基礎(chǔ)時期

磷化膜用作鋼鐵的防腐蝕保護(hù)膜，早的可靠記載是英國Charles Ross于1869年獲得的專利。從此，磷化工藝應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。在近一個世紀(jì)的漫長歲月中，磷化處理技術(shù)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，有了許多重大的發(fā)現(xiàn)。一戰(zhàn)期間，磷化技術(shù)的發(fā)展中心由英國轉(zhuǎn)移至美國。

2、磷化技術(shù)迅速發(fā)展時期

1909年美國T.W.Coslet將鋅、氧化鋅或磷酸鋅鹽溶于磷酸中制成了第一個鋅系磷化液。這一研究成果大大促進(jìn)了磷化工藝的發(fā)展，拓寬了磷化工藝的發(fā)展前途。Parker防銹公司研究開發(fā)的Parco Power配制磷化液，克服了許多缺點(diǎn)，將磷化處理時間提高到lho。1929年Bonderizing磷化工藝將磷化時間縮短至10min,1934年磷化處理技術(shù)在工業(yè)上取得了革命性的發(fā)展，即采用了將磷化液噴射到工件上的方法。