3.4.6 磷化处理的基本原理是什么？
磷化处理材料的主要组成为酸式磷酸盐，其分子式为Me（H2PO4）2，Me通常可以为锌、锰、铁等。这些酸式磷酸盐能溶于水，在含有氧化剂、催化剂的情况下，酸式磷酸盐的水溶液与洁净的金属表面相接触时，酸式磷酸盐分解，产生游离磷酸：
3Me（H2PO4）2=Me3（PO4）2+4H3PO4
游离磷酸把被磷化金属（以钢铁为例）表面的铁溶解下来，并放出氢气，这使金属与磷化液相接触的界面处酸度下降。
Fe+2H3PO4=Fe（H2PO4）2+H2↑
反应所释放出来的氢气被吸附在待磷化金属的表面上，从而阻止了磷化膜结晶的形成。为加速磷化反应的速度，使磷化处理时间短，以满足工业生产的要求，在磷化处理溶液内加有氧化剂与催化剂（又称去极化剂）以除去氢气。现以亚硝酸钠作催化剂为例，亚硝酸盐分解产生的NO2可使氢气氧化生成水，在钢铁表面（被磷化的工件）溶解下来的亚铁离子被NO2氧化成三价铁离子（FePO4），在磷化工作液的酸度下，它几乎完全不溶解，于是就成为淤渣沉淀下来。其反应式如下：
2Fe+2H2PO4-+2H++3NO2=2FePO4↓+3H2O+3NO↑
上述反应消耗氢离子，从而降低了酸度。在钢铁表面上氢离子的唯一来源是酸式磷酸盐，于是磷化膜就按下式沉积下来(https://www.daowen.com)
3Me2++2H2PO4-=4H++Me3（PO4）2↓
将上述两个反应式结合起来，磷化过程的总反应方程式如下：
4Fe+3Me2++6H2PO4-+6NO2=4FePO4↓+Me3（PO4）2（磷化膜）+6H2O+6NO↑
实际的磷化反应远较上述复杂，因为有一些副反应生成。磷化淤渣的主要成分是FePO4，但其中也有少量的Me3（PO4）2。磷化膜的主要成分是Me3（PO4）2、H2O，但也有磷酸铁与黑色的氧化铁。在铁盐磷化过程中，由于所采用的酸式碱金属磷酸盐都是水溶性的，不能存在于磷化膜中。碱金属的磷酸二氢盐溶液在氧化剂的存在下，例如空气中的氧，与钢铁表面产生下列反应。
4Fe+4NaH2PO4+3O2=2FePO4↓+Fe2O3+2Na2HPO4+3H2O