输电铁塔锈蚀后的磷化处理

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1、174 田 雷：输电铁塔锈蚀后的磷化处理 输电铁塔锈蚀后的磷化处理 输电铁塔锈蚀后的磷化处理 田 雷1，王浩洋2 （1河北省电力建设第一工程公司，河北 石家庄 051000；2高阳供电公司，河北 保定 071500） 田 雷：输电铁塔锈蚀后的磷化处理 摘 要摘 要：本论文主要研究已腐蚀输电铁塔的磷化处理。通过探讨锈层转化和锌层磷化的作用机理，通过实验研制了一种能同时转化锈层和磷化锌层的磷化液， 解决了锈层转化和锌层磷化之间的矛盾。 磷化液的处理效果达到或是超过了国标的有关规定。 关键词关键词：铁塔；高酸度；磷化；除锈；防腐 1 输电铁塔的腐蚀机理 1 输电铁塔的腐蚀机理 输电铁塔为热镀锌普通碳

2、钢材料， 腐蚀的实质是材料表面与所处的环境中的介质发生化学或电化学作用而遭到破坏或变质。 在腐蚀电池的作用下， 铁塔构件中 Zn 和 Fe 作为阳极溶解，阳极反应： Fe Fe2+ + 2e Zn Zn2+ + 2e 环境中的几种主要腐蚀剂如 H+、 O 2及高价金属离子等作为去极化剂与阳极释放出的电子相结合的反应过程， 阴极反应： （1）H+去极化： 2H+ + 2e H 2 这是热镀锌钢件在不含氧的非氧化性酸介质中发生的主要阴极反应，又称析氢腐蚀。析氢反应时，氢的过电位H代表阴极过程受阻程度，H越大，腐蚀速度越小，当热镀锌构件中含有析氢过电位小的杂质时，将加快析氢腐蚀速度。 （2）O2去极

3、化： 碱性、中性条件下：O2 + 2H2O + 4e 4OH- 酸性条件下： O2 + 4H+ + 4e 2H 2O氧去极化反应又称吸氧腐蚀， 是普遍存在的。 热镀锌构件在中性或碱性溶液中， 在水、 大气和土壤中都会发生吸氧腐蚀，甚至在酸性介质中也会有部分吸氧腐蚀。 （3）高价金属离子还原或沉积，如： Fe3+ + e Fe2+ Cu2+ + 2e Cu 在某一具体的腐蚀体系中， 可能会有一种或几种阴极反应发生， 这决定于去极化剂在阴极的放电电位， 还原反应的电位越高，越优先进行。 2 磷化液的成膜机理 2 磷化液的成膜机理 以 H3PO4作为磷化液的主要成分，在磷化过程中使金属表面形成磷酸盐

4、保护膜以阻止腐蚀介质的侵入， 起到转化锈层和磷化锌层的作用， 同时增强漆膜附着力， 延长保护周期，提高涂装质量。其主要反应过程大致分为两个阶段。 第一阶段（锌层和锈层的溶解） ： H3PO4 H+ + H 2PO4- Zn + 2H+ Zn2+ + H 2 FeO + 2H+ Fe2+ + H 2O Fe2O3 + 6H+ 2Fe3+ + 3H 2O 第二阶段（磷酸盐保护膜的形成） ： H2PO4- 2H+ + PO 43- 3Zn2+ + 2PO 43- Zn 3(PO4)2 3Fe2+ + 2PO 43- Fe 3(PO4)2 Fe3+ + PO 43- FePO 4 2Zn2+ + Fe

5、2+ + 2PO 43- Zn 2Fe(PO4)2 Mn2+ 2PO 43- Mn 3(PO4)2 当除锈磷化液中含有 Mn2+和 Ni2+等成核离子时： 2Mn2+ + Zn2+ + 2PO 43- Mn 2Zn(PO4)2 2Ni2+ + Zn2+ + 2PO 43- Ni 2Zn(PO4)2 其中 Fe3(PO4)2 和 FePO4为锈层转化膜的主要成份，Zn3(PO4)2为锌层磷化膜的主要成分。Zn3(PO4)2、Fe3(PO4)2、FePO4、Zn2Fe(PO4)2、Mn2Zn(PO4)2、Ni2Zn(PO4)2等在金属表面形成一层灰色或黑色、 细结晶和多孔性的磷化膜， 然后涂上防腐

6、蚀涂料。 锌层磷化一般在低酸度环境下进行， 而锈层溶解所需酸度较高， 因此要加入促进剂来调节两者的矛盾， 此外必须加入合适的添加剂 （如氧化剂和螯合剂等） 加速膜的沉积作用，才能形成致密的磷酸盐保护膜。 3 磷化液正交实验 3 磷化液正交实验 2011 年 第 9 期 2011 年 9 月化学工程与装备 Chemical Engineering 2.College of Chemistry and Chemical Engineering, Fuzhou University, Fuzhou 350108,China) Abstract:Abstract: Gardenia yellow is

7、 the natural pigment which extracted from gardenia, and it has extensive application in food, medical，and cosmetics field. At present, as the production technology of gardenia yellow pigment is complex with the low colourity and the low yield, producing gardenia yellow pigment with high purity and h

8、igh colourity has been one of the research focuses these years. In this paper, the research results of gardenia yellow pigment in the last ten years were reviewed according to the methods of extraction and purification. Especially, the chemical component of gardenia and the technology condition of extraction and purification were discussed . The future development of gardenia yellow was suggested as well. Keywords: Keywords: gardenia yellow pigment; extraction; purification; technological condition