Phosphate, phốt phát hóa là gì?
Phosphate hay phốt phát là chế phẩm hóa chất dùng để xử lý bề mặt kim loại trước khi sơn tĩnh điện.
Phốt phát hóa là một phương pháp gia công bề mặt kim loại được áp dụng rộng rãi trong công nghiệp để xử lý bề mặt kim loại, được coi là một trong những phương pháp chuẩn bị bề mặt kim loại tốt nhất trước khi sơn phủ hoặc nhúng dầu mỡ nhằm bảo vệ các chi tiết kim loại đen.
Màng phosphate hoá chuyển hoá bề mặt kim loại thành một lớp bề mặt mới không còn tính dẫn điện và tính kim loại, có khả năng chống ăn mòn. Nhờ các tính chất đó người ta tạo ra công nghệ phosphate hoá để sử dụng trong các nhà máy xử lý bề mặt kim loại.
Cơ chế của quá trình phốt phát hóa
Phốt phát hóa, phosphate hóa là quá trình hình thành trên bề mặt kim loại một lớp phốt phát kim loại không tan trong nước. Quá trình này thường sử dụng đề phủ cho kim loại đen như sắt, thép hay thép tráng kẽm.
Màng được tạo thành dựa trên phản ứng giữa kim loại với dung dịch đihidrophotphat dẫn tới sự kết tủa của muối phosphate ít tan trên bề mặt kim loại.
Hiện nay, các quá trình phosphate hóa thường tiến hành bằng phương pháp phun trực tiếp lên bề mặt kim loại dung dịch muối đi-hydro phosphate của kim loại như Zn2+, Mn2+, Fe2+, Ca2+, Na2+ hoặc nhúng kim loại trong những dung dịch này.
Mục đích
- Cải thiện bề mặt kim loại trước khi sơn phủ, sơn lót chống ăn mòn.
- Tạo sự bám dính cho lớp phủ nhựa, cao su.
- Để xử lý bề mặt kim loại trước khi gia công cơ khí như là cán nguội, kéo dây…
- Để tăng khả năng chống ăn mòn của các lớp dầu mỡ, sáp.
Tác dụng
Tổng hợp chức năng của màng phốt phát hoá:
- Liên kết với nền kim loại.
- Lớp nền của màng sơn.
- Làm tăng độ bền bám của màng sơn.
- Chống ăn mòn dưới lớp sơn.
Tác dụng phổ biến nhất của nó trong thực tiễn là nhằm kéo dài tuổi thọ màng sơn phủ. Nền kim loại khá trơ với các vật liệu sơn phủ thì lớp phosphate hóa tạo ra lớp màng có nhiều lỗ xốp bám rất chắc với nền kim loại và cách điện.
Tuy nhiên, lớp phủ phosphate đơn thuần là lớp phủ xốp, do đó dầu hoặc chất bịt kín khác được sử dụng để đạt được khả năng chống ăn mòn.
Lớp phủ Zn2+, Mn2+ thường được sử dụng để giúp phá vỡ các thành phần có thể ăn mòn và ngăn chặn sự thô giáp.
Ngoài ra các lỗ xốp cho phép các vật liệu bổ sung (sơn) thấm vào lớp phủ phốt phát sau khi sấy khô và được lồng vào nhau về mặt cơ học.
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ PHỐT PHÁT HÓA
Quy trình phốt phát hóa tiêu chuẩn – Tổng Kho Hóa Chất
Quy trình phốt phát hóa, xử lý bề mặt kim loại tiêu chuẩn trên thế giới bao gồm:
- Tẩy Dầu – Rửa Bề Mặt
- Tẩy Gỉ – Rửa Bề Mặt
- Định Hình
- Phosphate Hóa – Tăng Tốc – Trung Hòa – Rửa Bề Mặt
- Thụ Động Hóa
- Sấy Khô
Các hóa chất dùng trong quá trình phốt phát hóa
+ Chế phẩm tẩy dầu MC-02…
+ Tẩy gỉ sét H2SO4, HCl, chất ức chế ăn mòn…
+ Chế phẩm định hình DH-500….
+ Chế phẩm Phosphat hóa ZCR-588….
+ Chế phẩm tăng tốc ACOD-11…
+ Chế phẩm trung hòa O-200….
+ Chế phẩm thụ động CL-205, CL-206, CL-208
1. TẨY DẦU MỠ
Bề mặt của kim loại qua quá trình chế tạo cơ khí, thường bị dính dầu mỡ làm cho bề mặt kim loại trở nên kháng nước, không thể xúc tiếp được với hóa chất ở các bể sau. Nên cần tẩy rửa sạch lớp dầu mỡ để quá trình phốt phát diễn ra tốt nhất.
MC-02, (g/l) : 50 (30 ÷ 80)
Nhiệt độ, (oC) : 55 (thường ÷ 65)
Thời gian ngâm, (phút) : 30 (5 ÷ 45), Sục khí nhẹ
Hồ pha : vật liệu Inox, PVC, PP.
Sau khi tẩy dầu mỡ cần rửa lại bề mặt sản phẩm với nước trước khi qua giai đoạn tiếp theo. Tác dụng của quá trình này đơn giản là để các chất tẩy không tác động với nhau, tạo hiệu ứng tốt nhất lên trên bề mặt sản phẩm.
2. TẨY GỈ SÉT
Sau quá trình tẩy dầu mỡ trên bề mặt sản phẩm và được nhúng vào nước. Thì bề mặt kim loại sẽ xuất hiện một lớp oxit dày, gọi là gỉ. Tẩy gỉ hóa học cho kim loại thường sử dụng hóa chất axit sunfuric loãng hay axit clohidric hoặc hỗn hợp được kết hợp của chúng. Lúc tẩy gỉ thường diễn ra song song 2 công đoạn: hòa tan oxit và kim loại nền.
Tiếp tục rửa bề mặt bằng nước sạch, quá trình được lặp lại lần 2 này vô cùng quan trọng vì nếu không qua dung dịch nước thì 2 tiến trình quan trọng dưới đây không thể được tiến hành
3. ĐỊNH HÌNH
Là chất điều chỉnh bề mặt sản phẩm trước khi qua quá trình xử lý phosphate hóa. Nó có tác dụng làm cho bề mặt kết tủa của lớp phosphate mịn màng. Giảm tối đa thời gian khi qua quá trình phosphate hóa.
Tỷ lệ pha với nước, (g/l) : 1.5 ÷ 2.5
Nhiệt độ, (oC) : thường, khuấy nhẹ
Thời gian ngâm, (phút) : 0.5 ÷ 1.5
4. PHỐT PHÁT HÓA
Hóa chất Phosphate là một dạng dung dịch có chứa kẽm (Zn). Quá trình phosphate tạo nên một lớp màng kẽm trên bề mặt sản phẩm, giúp cho sản phẩm tránh gỉ sét trong thời gian chờ phun sơn. Ngoài ra, nó còn giúp tạo một lớp bám dính rất tốt cho lớp sơn bột tĩnh điện.
Chế phẩm Phosphate hóa ZCR-588, (g/l) : 50 (30 ÷ 80)
Chế phẩm tăng tốc O-200L, (g/l) : 2 (1.8 ÷ 2.3)
Chế phẩm trung hòa AC-OD11, (g/l) : 1.5 (1 ÷ 2)
Tiêu chuẩn làm việc
TA0, (ml) : 22 (18 ÷ 24)
FA0, (ml) : 0.8 (0.6 ÷ 1.1)
SC0, (ml) : 3.5 (2÷ 8)
Thời gian (phút) : 15 phút (10 ÷ 30)
pH : 3.4 ÷ 3.5
δ (5%, g/ml, 25 oC) :1.25 ± 0.05
Có 2 phương pháp kiểm tra bể phosphate hóa: kiểm tra ngoại quan (dung dịch màu xanh ghi xám đồng nhất, không có cặn, không có váng dầu) và phân tích bằng chuẩn độ (phân tích các chỉ số TA, FA và SC).
Ngoài hai yếu tố kiểm tra là độ acid tổng TA và độ acid tự do là FA, còn yếu tố thứ 3 không kém phần quan trọng trong kiểm soát bể phosphate, là độ xúc tác SC = SACCHAROMETTER, hay độ tăng tốc trong bể. Ống đo SC10 (SC20) dùng để kiểm soát độ tăng tốc trong bể, hạn chế sản phẩm sau phốt phát hóa bị vàng hoặc mỏng quá, dầy quá hoặc xốp quá, quyết định sự bám sơn tốt hay không.
Sau đó rửa nước làm sạch bề mặt sản phẩm trước khi đưa vào bể thụ động.
Đánh giá
Chưa có đánh giá nào.