1 磷化技术的分类

磷化有多种分类法，常用的是根据磷化液的组成来分类，主要有铁系和锌系。但对于常温磷化，这种分
类法，可能引起人们理解上的混乱。例如，同一种磷化液可用作处理钢板和锌板的磷化液，但其处理钢
板时，有铁离子存在(金属溶解产生的)，处理锌板时却无铁离子。常温磷化的关键是氧化促进剂的选择和
研制，而且，不同体系氧化促进剂的磷化技术有较大的差异。常用的常温磷化液可分为两大类：亚硝酸盐
系(包括硝酸盐、氯酸盐及硝基化合物等为主要促进剂的体系)和钼酸盐系(见表2)。

常温亚硝酸盐系、钼酸盐系磷化液均已用于金属的磷化处理。作者认为，钼酸盐系更适于实际生产。我国
南方的企业、大都采用钼酸盐系磷化液进行金属涂装前的处理。

2 颜色控制

磷化膜颜色与金属离子种类、促进剂类型、膜厚及结晶状态等有关。钼酸盐系磷化膜一般呈蓝色或彩虹
色；亚硝酸盐系则随金属离子的不同而有差别。Zn3(PO4)2薄膜显灰色，厚膜显灰黑色，如果ClO-3作促进
剂，则膜颜色变深；除锌外还有锰元素的磷化膜则呈灰到灰黑色，即添加锰后膜颜色加深。有人认为可通
过添加促进剂来控制颜色。也有人认为，不同的金属离子导致不同的膜颜色，但这不能很好地解释实际中
的诸多现象；或由于膜及金属表面对光的折射、散射而产生干涉光导致不同的色彩，磷化膜发色机理，尚
待进一步研究。

作者在研究中深感膜颜色控制较难。即使同一磷化体系，磷化时间不同或磷化后处理不同，也会导致不同
的膜颜色。如磷化后自然晾干较之用水冲洗后晾干的膜颜色深。随着对涂料涂层装饰性要求的提高，用户
希望得到某种特定颜色的磷化膜，以增强其装饰效果。如何得到所希望的色彩而又不影响耐蚀性，急需
研究。

3 磷化温度

常温磷化一般宜控制在15～35℃，高于35℃往往要加热，低于15℃，金属的溶解速度慢，这必然会延长磷
化时间，必须通过调整氧化剂的浓度来提高反应速度。

由于常温磷化是薄膜型磷化，其质量受环境温度影响大，工艺条件控制较严格，一般只适用于批量不大的
间歇式生产。并且，常温磷化膜质量一般低于中温磷化。

4 沉渣及控制

亚硝酸盐磷化体系在使用过程中会产生沉渣，可能粘附在工件的表面，妨碍磷化膜的形成，终影响涂层
质量。对于钢铁、锌及其合金基材，沉渣的主要成分是Fe(PO4)、Zn3(PO4)2；对于铝及其合金基材，必须
添加F-才能成膜，其沉渣为Na3AlF6。刘娅莉〔38〕研究指出：一方面应优化磷化工艺，减少磷化渣的产
生；另一方面是除去磷化渣并进行综合利用。除渣方法有多种〔39〕，如分离过滤、自动沉降及除渣机自动
除渣等，均能取得较好的效果。

5 泛黄、白粉及其控制

磷化膜干燥后，有时在其表面上会出现一层粉状物，这不仅影响外观，而且影响膜质量。其形成的主要原
因是〔40〕：(1)游离酸过低；(2)促进剂过量；(3)沉渣泛起。根据以上原因作出相应的调整可能控制白
粉。在实际生产过程中，泛黄现象比白粉现象更为普遍，其形成原因也较复杂〔33，44〕，如酸比失调，游
离酸过高；Cl-污染磷化液：工件有残酸；NO-3不足或NO-3严重超标〔45〕。张丕俭〔46〕等对常温磷化泛黄
现象作了较详细的探讨，并认为选择好的促进剂体系是关键。

6 不同金属基体的常温磷化

锌的磷化和钢铁基本一致〔43〕，膜主要成分为Zn3(PO4)2·4H2O。铝的磷化则有所不同。在锌系磷化液中添
加SiF-6或BF-4可处理铝及其合金，形成的磷化膜主要是Zn3(PO4)2·4H2O。铝及其合金的磷化〔48～49〕有两
种方式，一是先经锌酸 盐处理(锌置换)，这实际上是锌的磷化。另一种就是直接磷化，但磷化液中一般要
加F-(NaF或NaSiF6)。因Al3+在磷化液中是危害很大的负催化剂〔33〕，其含量超过0.5g/L时，磷化膜发
花、不均匀，或完全停止成膜，而F-则是Al3+的良好的络合剂。

近年来，多金属同时磷化受到人们的关注〔48，49〕。这与F-添加量有关。含磷酸氢铵、氟化铵、钼或钨盐
添加剂，至少一种锌络合剂、NaBF4、硝基苯磺酸钠及硝酸锌的磷化液可同时磷化铝、锌和钢〔14〕。随着
汽车用材的多样化(钢材、镀锌钢板、铝材)，开发能同时处理多种底材的常温磷化液是今后研究开发的方
向之一。