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漆前磷化工藝涂裝底漆前的磷化處理,將提高漆膜與基體金屬的附著力,提高整個涂層系統(tǒng)的耐腐蝕能力;提供工序間保護(hù)以免形成二次生銹。因此漆前磷化的首要問題是磷化膜必須與底漆有優(yōu)良的配套性,而磷化膜本身的防銹性是次要的,磷化膜細(xì)致、均勻、膜薄。當(dāng)磷化膜粗厚時,會對漆膜的綜合性能產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)。磷化體系與工藝的選定主要由:工件材質(zhì)、油銹程度、幾何形狀;磷化與涂漆的時間間隔;底漆品種和施工方式以及相關(guān)場地設(shè)備條件決定。一般來說,低碳鋼較高碳鋼容易進(jìn)行磷化處理,磷化成膜性能好些。對于有銹(氧化皮)工件必須經(jīng)過酸洗工序,而酸洗后的工件將給磷化帶來很多麻煩,如工序間生銹泛黃,殘留酸液的,磷化膜出現(xiàn)粗化等。酸洗后的工件在進(jìn)行鋅系、鋅錳系磷化前一般要進(jìn)行表面調(diào)整處理。在間歇式的生產(chǎn)場合,由于受條件限制,磷化工件必須存放一段時間后才能涂漆,因此要求磷化膜本身具有較好的防銹性。如果存放期在10天以上,一般應(yīng)采用中溫磷化,如中溫鋅系、中溫鋅錳系、中溫鋅鈣系等,磷化膜的厚度比較好應(yīng)在~㎡之間。磷化后的工件應(yīng)立即烘干,不宜自然涼干,以免在夾縫、焊接處形成銹蝕。如果存放期只有3~5天,可用低溫鋅系、輕鐵系磷化。 磷化成膜體系主要分為:鋅系、鋅鈣系、鋅錳系、錳系、鐵系、非晶相鐵系六大類.浙江聯(lián)軸器錳系磷化
低堿性清洗液是當(dāng)前應(yīng)用為的一類除油脂劑。它的堿性低,一般pH值為9~12。對設(shè)備腐蝕較小,對工件表面狀態(tài)破壞小,可在低溫和中溫下使用,除油脂效率較高。特別在噴淋方式使用時,除油脂效果特別好。低堿性清洗劑主要由無機(jī)低堿性助劑、表面活性劑、消泡劑等組成。無機(jī)型助劑主要是硅酸鈉、三聚磷酸鈉、磷酸鈉、碳酸鈉等。其作用是提供一定的堿度,有分散懸浮作用??煞老聛淼挠椭匦挛皆诠ぜ砻?。表面活性劑主要采用非離子型與陰離子型,一般是聚氯乙烯OP類和磺酸鹽型,它在除油脂過程中起主要的作用。在有特殊要求時還需要加入一些其它添加物,如噴淋時需要加入消泡劑,有時還加入表面調(diào)整劑,起到脫脂、表調(diào)雙重功能。一般常用的低堿性清洗液工藝如下:浸泡型噴淋型處理溫度常溫~80℃處理時間5~20min浸泡型清洗劑主要應(yīng)注意的是表面活性劑的濁點(diǎn)問題,當(dāng)處理溫度高于濁點(diǎn)時,表面活性劑析出上浮,使之失去脫脂能力,一般加入陰離子型活性劑即可解決。噴淋型清洗劑應(yīng)加入足夠的消泡劑,在噴淋時不產(chǎn)生泡沫尤為重要。鋁件、鋅件清洗時,必須考慮到它們在堿性條件下的腐蝕問題,一般宜用接近中性的清洗劑。江蘇錳系磷化工藝涂裝前磷化的作用:1.增強(qiáng)涂裝膜層與工件間結(jié)合力. 2.提高涂裝后工件表面涂層的耐蝕性.3.提高裝飾性.
磷化作用⑴涂裝前磷化的作用①增強(qiáng)涂裝膜層(如涂料涂層)與工件間結(jié)合力。②提高涂裝后工件表面涂層的耐蝕性。③提高裝飾性。⑵非涂裝磷化的作用①提高工件的耐磨性。②令工件在機(jī)加工過程中具有潤滑性。③提高工件的耐蝕性。⒉磷化用途鋼鐵磷化主要用于耐蝕防護(hù)和油漆用底膜。⑴耐蝕防護(hù)用磷化膜①防護(hù)用磷化膜用于鋼鐵件耐蝕防護(hù)處理。磷化膜類型可用鋅系、錳系。膜單位面積質(zhì)量為10-40g/m2。磷化后涂防銹油、防銹脂、防銹蠟等。②油漆底層用磷化膜增加漆膜與鋼鐵工件附著力及防護(hù)性。磷化膜類型可用鋅系或鋅鈣系。磷化膜單位面積質(zhì)量為g/m2(用于較大形變鋼鐵件油漆底層);1-5g/m2(用于一般鋼鐵件油漆底層);5-10g/m2(用于不發(fā)生形變鋼鐵件油漆底層)。⑵冷加工潤滑用磷化膜鋼絲、焊接鋼管拉拔單位面積上膜重1-10g/m2;精密鋼管拉拔單位面積上膜重4-10g/m2;鋼鐵件冷擠壓成型單位面積上膜重大于10g/m2。⑶減摩用磷化膜磷化膜可起減摩作用。一般用錳系磷化,也可用鋅系磷化。對于有較小動配合間隙工件,磷化膜質(zhì)量為1-3g/m2;對有較大動配合間隙工件(減速箱齒輪),磷化膜質(zhì)量為5-20g/m2。磷化涂層鋼絲繩也是利用磷化膜的減摩、耐磨作用。
磷化沉渣形成的原因在高溫、中溫、低溫、常溫磷化處理中,磷化沉渣形成的直接原因是槽液中Fe2+過多。Fe2+主要來源于磷化工程中生成的Fe2+以及以額外帶入到磷化液中的Fe2+。后者容易被忽視,通常磷化前有酸洗工序時容易帶入,如果酸洗后的漂洗水中Fe2+過多或水洗不干凈則更嚴(yán)重。以亞硝酸鹽為主要促進(jìn)劑的磷化液,NO2-與Fe2+在工作溫度下發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成Fe3+,與PO43-反應(yīng)生成沉淀即沉渣。反應(yīng)原理如下:Fe2++NO2-+2H+=Fe3++NO+H2O(1)Fe3++PO43-=FePO4↓(2)注意,式(1)是Fe2+與NO2-反應(yīng),而不是Fe2+與NO3–反應(yīng),原因是Fe2+與NO3–必須在濃硫酸等強(qiáng)酸性條件下才能發(fā)生式(1)的反應(yīng),而Fe2+與NO2-在磷酸等弱酸性條件下就可以發(fā)生式(1)的反應(yīng),這恰好符合磷化液的工作條件。式(2)生成的沉淀磷酸鐵就是磷化沉渣。磷化液按式(2)生成沉渣是正常的,但是有些情況下生成額外沉渣就不正常了。額外生成沉渣會白白浪費(fèi)藥劑,增加生產(chǎn)成本,必須有效控制額外沉渣的生成。 酸比是保證處理液相對平衡的一個數(shù)值,酸比的計(jì)算方法為:溶液的酸比=游離酸度/總酸度.
磷化分類⒈按磷化處理溫度分類⑴高溫型80—90℃處理時間為10-20分鐘,形成磷化膜厚達(dá)10-30g/m2,溶液游離酸度與總酸度的比值為1:(7-8)優(yōu)點(diǎn):膜抗蝕力強(qiáng),結(jié)合力好。缺點(diǎn):加溫時間長,溶液揮發(fā)量大,能耗大,磷化沉積多,游離酸度不穩(wěn)定,結(jié)晶粗細(xì)不均勻,已較少應(yīng)用。⑵中溫型50-75℃,處理時間5-15分鐘,磷化膜厚度為1-7g/m2,溶液游離酸度與總酸度的比值為1:(10-15)優(yōu)點(diǎn):游離酸度穩(wěn)定,易掌握,磷化時間短,生產(chǎn)效率高,耐蝕性與高溫磷化膜基本相同,應(yīng)用較多。⑶低溫型30-50℃節(jié)省能源,使用方便。⑷常溫型10-40℃常(低)溫磷化(除加氧化劑外,還加促進(jìn)劑),時間10-40分鐘,溶液游離酸度與總酸度比值為1:(20-30),膜厚為g/m2。優(yōu)點(diǎn):不需加熱,藥品消耗少,溶液穩(wěn)定。缺點(diǎn):處理時間長,溶液配制較繁。 磷化液配制后,溶液中的酸比隨溫度的變化而變化,溫度升高,酸比升高,這個反應(yīng)是不可逆的。鋁件錳系磷化處理
二戰(zhàn)結(jié)束后,磷化處理技術(shù)重要改進(jìn)主要有:低溫磷化、各種控制磷化膜膜重的方法、連續(xù)鋼帶高速磷化。浙江聯(lián)軸器錳系磷化
酸洗除銹、除氧化皮的方法是工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用為的方法。利用酸對氧化物溶解以及腐蝕產(chǎn)生氫氣的機(jī)械剝離作用達(dá)到除銹和除氧化皮的目的。酸洗中使用為常見的是鹽酸、硫酸、磷酸。硝酸由于在酸洗時產(chǎn)生有毒的二氧化氮?dú)怏w,一般很少應(yīng)用。鹽酸酸洗適合在低溫下使用,不宜超過45℃,使用濃度10%~45%,還應(yīng)加入適量的酸霧抑制劑為宜。硫酸在低溫下的酸洗速度很慢,宜在中溫使用,溫度50~80℃,使用濃度10%~25%。磷酸酸洗的優(yōu)點(diǎn)是不會產(chǎn)生腐蝕性殘留物(鹽酸、硫酸酸洗后或多或少會有少會有Cl-、SO42-殘留),比較安全,但磷酸的缺點(diǎn)是成本較高,酸洗速度較慢,一般使用濃度10%~40%,處理溫度可常溫到80℃。在酸洗工藝中,采用混合酸也是非常有效的方法,如鹽酸-硫酸混合酸,磷酸-檸檬酸混合酸。在酸洗除銹除氧化皮槽液中,必須加入適量的緩蝕劑。緩蝕劑的種類很多,選用也比較容易,它的作用是抑制金屬腐蝕和防止"氫脆"。但酸洗"氫脆"敏感的工件時,緩蝕劑的選擇應(yīng)特別小心,因?yàn)槟承┚徫g劑抑制二個氫原子變?yōu)闅浞肿拥姆磻?yīng),即:2[H]→H2↑,使金屬表面氫原子的濃度提高,增強(qiáng)了"氫脆"傾向。因此必須查閱有關(guān)腐蝕數(shù)據(jù)手冊,或做"氫脆"試驗(yàn),避免選用危險(xiǎn)的緩蝕劑。 浙江聯(lián)軸器錳系磷化
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