Fe+磷化与Fe+硫酸铜置换?求行家!
橡树猫猫2022-10-04 11:39:542条回答
Fe+磷化与Fe+硫酸铜置换?求行家!
铁表面磷化工艺产生磷化膜的性质是像电镀一样的沉积方式,还是像铁上面滴硫酸铜溶液铁离子会与铜离子互相置换?
铁表面磷化工艺产生磷化膜的性质是像电镀一样的沉积方式,还是像铁上面滴硫酸铜溶液铁离子会与铜离子互相置换?
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- 大鱼网er 共回答了15个问题
|采纳率100% - 磷化过程包括化学与电化学反应.不同磷化体系、不同其材的磷化反应机理比较复杂.虽然科学家在这方面已做过大量的研究,但至今未完全弄清楚.在很早以前,曾以一个化学反应方程式简单表述磷化成膜机理:
8Fe+5Me(H2PO4)2+8H2O+H3PO4→ Me2Fe(PO4)2·4H2O(膜)+Me3(PO4)·4H2O(膜)+7FeHPO4(沉渣)+8H2↑
Me为Mn、Zn 等,Machu等认为,钢铁在含有磷酸及磷酸二氢盐的高温溶液中浸泡,将形成以磷酸盐沉淀物组成的晶粒状磷化膜,并产生磷酸一氢铁沉渣和氢气.这个机理解释比较粗糙,不能完整地解释成膜过程.
随着对磷化研究逐步深入,当今,各学者比较赞同的观点是磷化成膜过程主要是由如下4个步聚组成:
① 酸的浸蚀使基体金属表面H+浓度降低
Fe – 2e→ Fe2+
2H2-+2e→2[H] (1)
H2
② 促进剂(氧化剂)加速
[O]+[H] → [R]+H2O
Fe2++[O] → Fe3++[R]
式中[O]为促进剂(氧化剂),[R]为还原产物,由于促进剂氧化掉第一步反应所产生的氢原子,加快了反应(1)的速度,进一步导致金属表面H+浓度急剧下降.同时也将溶液中的Fe2+氧化成为Fe3+.
③ 磷酸根的多级离解
H3PO4+H2PO4-+H+ → HPO42-+2H+ PO43-+3H- (3)
由于金属表面的H+浓度急剧下降,导致磷酸根各级离解平衡向右移动,最终为PO43-.
④ 磷酸盐沉淀结晶成为磷化膜
当金属表面离解出的PO43-与溶液中(金属界面)的金属离子(如Zn2+、Mn2+、Ca2+、Fe2+)达到溶度积常数Ksp时,就会形成磷酸盐沉淀
Zn2++Fe2++PO43-+H2O→Zn2Fe(PO4)2·4H2O↓ (4)
3Zn2++2PO43-+4H2O→ Zn3(PO4)2·4H2O↓ (5)
磷酸盐沉淀与水分子一起形成磷化晶核,晶核继续长大成为磷化晶粒,无数个晶粒紧密堆集形而上学成磷化膜.
磷酸盐沉淀的副反应将形成磷化沉渣
Fe3++PO43-→ FePO4 (6)
以上机理不仅可解释锌系、锰系、锌钙系磷化成膜过程,还可指导磷化配方与磷化工艺的设计.从以上机理可以看出:适当的氧化剂可提高反应(2)的速度;较低的H+浓度可使磷酸根离解反应(3)的离解平衡更易向右移动离解出PO43-;金属表面如存在活性点面结合时,可使沉淀反应(4)(5)不需太大的过饱和即可形成磷酸盐沉淀晶核;磷化沉渣的产生取决于反应(1)与反应(2),溶液H+浓度高,促进剂强均使沉渣增多.相应,在实际磷化配方与工艺实施中表面为:适当较强的促进剂(氧化剂);较高的酸比(相对较低的游离酸,即H+浓度);使金属表面调整到具备活性点均能提高磷化反应速度,能在较低温度下快速成膜.因此在低温快速磷化配方设计时一般遵循上述机理,选择强促进剂、高酸比、表面调整工序等.
关于磷化沉渣.因为磷化沉渣主要是FePO4,要相减少沉渣量就必须降低Fe3+的产生量,即通过两个方法:降低磷化液的H+浓度(低游离酸度)减少Fe2+氧化成为Fe3+.
所以磷化是通过复杂的化学反应,但是本质和铁离子与硫酸铜置换是差不多的,就是不同的离子结合再堆积形成磷化膜. - 1年前
- wszjz3 共回答了2个问题
|采纳率 - 磷化处理是指金属表面与含磷酸二氢盐的酸性溶液接触,发生化学反应而在金属表面生成稳定的不溶性的无机化合物膜层的一种表面的化学处理方法。分为以下几个步骤:
a)金属的溶解过程
当金属浸入磷化液中时,先与磷化液中的磷酸作用,生成一代磷酸铁,并有大量的氢气析出。其化学反应为;
Fe+2H3PO4=Fe (H2PO4)2+H2•↑
上式表明,磷... - 1年前
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