Phân tích thành phần lớp phủ phosphat hóa

Các lớp phosphat tạo ra trên bề mặt kim loại đều có cấu trúc tinh thể với kích thước tinh thể từ một vài tới 100m. Nhiều công trình nghiên cứu đã tiến hành và cho thấy các lớp phosphat có thành phần đa dạng. Có khoảng 30 loại hợp chất phosphat khác nhau xuất hiện trong một lớp phosphat. Thành phần của các màng phosphat bị ảnh hưởng bởi rất nhiều các yếu tố như phương pháp phosphat, độ khuấy dung dịch, thành phần hóa học của dung dịch, số lượng và loại chất xúc tác và sự xuất hiện của các ion kim loại.

42

Trong quá trình hình thành màng phosphat, lớp nền được tạo ban đầu là từ kim loại bị ăn mòn trong khoảng vài giây sau khi tiếp xúc với dung dịch phosphat tạo ra một lớp màng mỏng. Lớp màng này chứa oxyt và phosphat của kim loại được xử lý. Ví dụ phosphat sắt xuất hiện khi kim loại được xử lý là thép. Sự lớn lên của lớp phosphat được tạo thành bởi sự sinh mầm và phát triển một cách nhanh chóng của các tinh thể phosphat. Các kết quả nghiên cứu cho thấy quá trình hình thành và phát triển lớp phosphat thép diễn ra theo 3 giai đoạn:

Giai đoạn 1: Tùy vào công nghệ phosphat, những mầm tinh thể với số lượng khoảng 104-106/cm2 được tạo ra trên bề mặt kim loại nền. Mầm tinh thể có định hướng ngẫu nhiên, có thể là song song, thẳng đứng hoặc nghiêng so với bề mặt kim loại nền. Những mầm không song song với bề mặt thì sẽ có dạng hình kim. Những tinh thể sinh ra trong giai đoạn này dần dần phát triển bao phủ bề mặt kim loại nền.

Giai đoạn 2: Bao gồm việc tạo mầm và phát triển của một số tinh thể ở bề mặt trên của lớp tinh thể ban đầu vừa tạo ra song song với bề mặt. Quá trình thường tạo ra các tinh thể định hướng vuông góc với nền và tạo ra những tinh thể dạng hình kim.

Giai đoạn 3: Lớp mỏng phosphat sẽ phát triển và bao phủ lên trên nền kim loại ban đầu. Kết quả của sự phát triển những tinh thể dạng kim tạo thành lớp phosphat có độ xốp nhất định.

Đặc tính và kích thước của tinh thể phụ thuộc vào nhiều yếu tố như thành phần dung dịch, nhiệt độ, phương pháp chuẩn bị bề mặt. Các tinh thể có thể có hình dạng tấm, kim hoặc hạt với kích thước từ một vài tới 10 m.