Page 20 - 理化检验-物理分册2025年第一期

刘翠翠，等：高压电器钢铁件磷化膜白色结晶物组成及清洗

图 1 弹簧磷化膜表面白色结晶物宏观和微观形貌
粗大颗粒长度约为10~20 μm，宽度约为6~10 μm， 他杂质，细小颗粒的Fe元素质量分数比粗大颗粒的
为长条状。采用EDS对两种形态颗粒进行化学成分 Fe元素质量分数大4.43%，分析位置002和003处锌
分析，结果如表1所示。由表1可知：结晶物化学成 元素质量分数分别为21.91%和12.89%，两者相差
分为O、P、Fe、Zn元素和极少含量的Mn元素，无其 9.02%。
表1 白色结晶物的化学成分分析结果 %
质量分数
分析位置
O P Mn Fe Zn
001 66.37 11.81 — 3.03 18.79
002 61.20 12.69 0.33 3.87 21.91
003 66.33 13.14 — 7.64 12.89
004 59.47 13.48 — 8.12 18.93
通过白色结晶物的微观形貌可知，其颗粒大小 原液浸泡弹簧 3 min，方式 3 为使用环保溶剂清洗
均匀性差，元素成分存在差别，这是因为磷化膜形成 剂原液超声波清洗弹簧 3 min。3 种方式得到的弹
阶段的生长速率和溶解速率不平衡，导致表面形成 簧宏观形貌如图 2 所示。由图 2 可知：由方式 1 得
大小不均、分布不均的颗粒，元素成分存在差别，磷 到的弹簧表面防锈油完全清洗干净，表面存在白
化膜稳定性降低，从而产生白色结晶物。 色结晶物；由方式 2 得到的弹簧表面防锈油完全
2.2 磷化膜白色结晶物清洗 清洗干净，表面存在白色结晶物；由方式 3 得到的
采用3种方式清洗弹簧。方式1为使用乙醇溶 弹簧表面防锈油完全清洗干净，白色结晶物清洗
液浸泡弹簧 3 min，方式 2 为使用环保溶剂清洗剂 干净。

图 2 3 种清洗方式下弹簧宏观形貌
采用以上3种清洗方式的磷化膜外观连续、均 2.3 清洗后磷化膜SEM形貌
匀，可见磷化膜表面质量不良，使用乙醇和环保溶剂 在3种方式清洗后弹簧的白色结晶物处截取试
清洗剂均无法彻底去除白色结晶物，使用环保溶剂 样，将试样置于SEM下观察，结果如图3所示。由
清洗剂和超声波组合方式清洗的方法可彻底去除白 图3可知：经乙醇溶液清洗的磷化膜表面呈现大量
色结晶物。 不规则凸起形态物质，且分布不均，磷化膜颗粒粗大；

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