磷化反應

（1）鈑金表面金屬的溶解過程：

當鈑金件浸入磷化液中時，先與磷化液中的磷酸作用，生成一代磷酸亞鐵，並有大量的H2析出，其反應式有

Fe + 2H3PO4 → Fe（H2PO4）2 + H2↑

上式説明，磷化開始的時候，僅有金屬的溶解而沒有膜的生成。

（2）促進劑的加速作用。

上一式反應釋放出的H2↑被吸附在車身鈑金表面，進而阻止了磷化膜的形成，因此加入氧化型促進劑以除去H2，其亞硝酸鈉作為促進劑的反應機理如：

2 NO2 + 2H + 3 H2 →N2 + 4H2O

6Fe + 2 NO2+ 8H →6Fe + N2 + 4H2O

（3）水解反應和H3PO4的三級解離反應。

化成槽中的基本成分是多種重金屬的酸式磷酸鹽，其分子式可以寫為Me（H2PO4）2，這些酸式磷酸鹽溶於水，在一定濃度下和PH值下發生水解反應，產生遊離磷酸。

電離過程有：

Me（H2PO4）2 ═ MeHPO4 + H3PO4

3MeHPO4 ═ Me3（PO4）2↓ + H3PO4

H3PO4 ═ H2PO4+ H ═ HPO4+ 2H ═ PO4+ 3H

由於在反應的過程中，工件表面的H濃度急劇下降，導致磷酸根各級離解平衡向右移動，最終生成磷酸根。

（4）磷化膜的形成。

當鈑金表面離解出的三級磷酸根與磷化槽中的（車身表面）的金屬離子（如：Zn，Mn，Ni，Fe等）達到飽和的時候，即結晶沉積在車身表面上，晶粒持續長大，直到在金屬工件表面上是生成連續的不溶於水的粘結牢固的磷化皮膜。

①SPCC板（冷軋鈑）表面上的皮膜反應生成機理

2Zn+ Fe + 2PO4+ 4H2O ═ Zn2 Fe（PO4）2?4H2O↓

3Zn+ 2 PO4+ 4H2O ═ Zn3（PO4）2?4H2O↓

②GA鈑（鍍鋅鈑）表面上的皮膜反應生成機理

2Zn+ Mn + 2PO4+ 4H2O ═ Zn2 Mn（PO4）2?4H2O↓

2Zn+ Ni + 2PO4+ 4H2O ═ Zn2 Ni（PO4）2?4H2O↓

3Zn+ 2 PO4+ 4H2O ═ Zn3（PO4）2?4H2O↓

另外在其車身表面溶解出來的二價鐵離子一部分作為化成皮膜的組成部分被消耗掉了，另一部分殘留在槽液當中的Fe被氧化為，並且與磷酸根反應，生成沉澱，此沉澱既通常説的化成渣的主要組成物質，反應如下：

Fe→ Fe + PO4→ FePO4↓

在化成反應的過程中，我們SEM採用的是三元鋅系磷化液，主要的目的是因為處理液當中含有的Mn和Ni離子能夠參與皮膜的生成，得到Zn2 Mn（PO4）2?4H2O和Zn2 Ni（PO4）2?4H2O皮膜，他的好處是克服了GA鈑在單純鋅系化成處理液中生成的Zn3（PO4）2?4H2O皮膜不具有較強的耐鹼性。

特別是在陰極電泳的過程中，由於在陰極區水的電解反應產生的有大量的OH，使的這區域的PH值較高，可能達到12左右，這會使生成的磷酸鋅皮膜被溶解和破壞，從而影響了皮膜的質量，降低了皮膜的耐腐蝕性等。

通常在生成的磷化皮膜中，稱磷鋅礦化物Zn3（PO4）2?4H2O為Hopeite膜，簡稱H。而另一部分成膜物質磷葉石Zn2 Fe（PO4）2?4H2O為Phosphophyllite膜，簡稱為P（同時也有人把Zn2 Mn（PO4）2?4H2O和Zn2 Ni（PO4）2?4H2O這兩種皮膜歸類於P膜）。其中H為針狀晶體，而P為立方體或片狀晶體且耐鹼性能良好，在電化學腐蝕中能較強的抵禦陰極區所產生的OH的影響，從而提高磷化膜的耐腐蝕性，為此日本的Miyawaki提出了P比的概念如下：

P比=P/P+H

認為P比高的抗腐蝕性能良好。如今SEM的前處理磷化P比控制在0.85以