수정 인산염 피막 ㆍ Phosphate Film

인산염처리욕중 수용성은 제1인산염이며, 제2, 제3 인산염은 불용성이다. 2가 금속인 제1인산염이 철강과 접촉시 불용성 인산염피막이 만들어 지며, 처리액의 농도, pH, 온도, 시간, 촉진제등의 관리가 필요하다.

화성처리중 2가 금속이온은 망간계 Mn(H₂PO₄), 아연계 Zn(H₂PO₄), 철계Fe(H₂PO₄), 그리고 NaH₂PO₄ 와 H₂PO₄ 등이 혼합된 3 % 전후의 묽은액을 사용한다.

아연과 망간이 가장 우수하며, 제1인산아연 또는 망간의 용액은

M₂(H₂PO₄)₂ ↔ MePO₄ ^…(2-1)

3Me(H₂PO₄)₂M ↔ Me(PO₄) + 4H₃PO₄ ^…(2-2)

(Me : Zn, Mn, Fe 등의 금속)

위와 같이 반응하여 가수분해하고 불용성 피막을 만들며, 이 평행상태의 액에 철강을 침지하면 다음과 같은 반응이 일어난다.

2H₃PO₄ + Fe ↔ Fe(H₂PO₄)₂ + H₂ ^…(2-3)

철강표면이 용해하여, 표면에 접합 용액은 pH가 상승하여 (2-2) 반응으로 유리인산이 감소하고, 왼쪽에서 오른쪽으로 반응이 일어나서, 불용성의 제3인산아연 또는 제3인산망간이 철 표면에 석출된다. 이를 시작으로 철강표면에 전체적으로 피막을 형성하며, (2-3)의 반응식을 빠르게 진행하기 위한 촉진제도 필요하게 된다.

철강의 인산아연  피막의 성분은 제일인산아연〔Hopaite, Zn₃(PO₄)₂〕 및 〔Phosphopylite ZnFe(H₂PO₄)₂〕의 혼성조합으로 P가 많은경우 내식성이 좋으나, 화성액과의 접촉방법에서 (P/P+H)의 비율이 달라 전체 침지하는 방법이 스프레이법보다 좋다.

Ti 콜로이드 수용액인 표면조정이 화성피막 외관, 피막의 중량, 결정크기와 이후 도장성에 중요한 영향과 효과를 나타낸다.

수정 참고

• 화성피막
• 인산염처리

wiki 인산염 변환 피막