Lớp phủ photphat hoỏ đƣợc tạo ra là do phản ứng giữa dung dịch photphat hoỏ với Sắt kim loại. Khi hoà tan cỏc muối dihydro photphat của Fe, Mn, Zn cỏc muối này sẽ phõn ly (điện ly).
Me(H2PO4)2 = MeHPO4 +H3PO4 (29)
(Me: Zn2+, Mn2+)
Khi đƣa chi tiết kim loại đen đó xử lý bề mặt vào dung dịch axit phốt phoric loóng, khi đú Sắt trờn bề mặt chi tiết sẽ tan một phần sau đú kết tủa theo phản ứng:
Fe + 2H3PO4 = Fe(H2PO4)2 + H2 (30) Fe + Fe(H2PO4)2 = 2FeHPO4 + H2 (31) Fe + 2FeHPO4 = Fe3(PO4)2 + H2 (32) Nhƣ vậy trờn bề mặt tiếp xỳc giữa chi tiết với dung dịch photphat, nồng độ muối photphat tăng dần lờn tới độ bóo hoà thỡ sẽ kết tinh lại trờn bề mặt kim loại tạo thành màng photphat hoỏ khụng tan trong nƣớc. Nhƣ vậy, song song với việc hỡnh thành lớp kết tinh Me3 (PO4 )2 sẽ cú cả Fe3(PO4)2 cựng kết tủa.
Chớnh vỡ vậy, quan sỏt bọt hydro thoỏt ra nhiều hay it cú thể phỏn đoỏn quỏ trỡnh photphat hoỏ đó hoàn thành hay chƣa. Bờn cạnh đú, sự cú mặt của muối nitrat cú tỏc dụng thỳc đẩy quỏ trinh. NO3-
cú vai trũ thu điện tử của Sắt trờn bề mặt chi tiết, làm cho oxy hoỏ bề mặt kim loại tăng, thỳc đẩy nhanh quỏ trỡnh hoà tan Sắt, nờn hàm lƣợng Zn(NO3)2 cú ảnh hƣởng đến chất lƣợng lớp phủ photphat hoỏ.
Zn(NO3)2 = Zn2+ + 2NO3- (33)
2NO3- +12 H+ +5Fe = N2 + 5Fe 2+ + 6 H2O (34) Do gốc nitrat đẩy nhanh quỏ trỡnh hoà tan Sắt làm tăng mầm kết tủa tạo ra cấu trỳc mịn, chắc, bền vững. Tuy gốc nitrat cú vai trũ quan trọng song cũng phải tuỳ vào phƣơng phỏp photphat hoỏ, mà sử dụng hàm lƣợng nitrat thớch hợp, sau cho thu đƣợc màng photphỏt hoỏ cú chất lƣợng cao nhất.
Với sự cú mặt của Đồng, Niken vừa đƣợc kết tủa ở dạng photphat hoỏ bỏm lờn bề mặt chi tiết tạo thành lớp phủ. Cộng thờm sự cú mặt của Xeri sẽ xảy ra sự cạnh tranh kết tủa và tạo thờm kết tủa CePO4 cú tỏc dụng thỳc đẩy quỏ trỡnh tạo mầm kết tủa nhỏ hơn và mịn hơn.