阴极电泳漆作为涂装底漆，因其泳透力高、耐蚀性强和槽液稳定等特点，在汽车工业中得到迅速的普及。但是，与一般涂装方式相比，阴极电泳涂装过程中伴随着电化学反应，往往产生磷化膜的溶解以及与电泳漆膜配套不良，并影响漆膜附着力和耐腐蚀性能。因此，阴极电泳涂装对磷化要求更高。与阴极电泳涂装配套应用最广的磷化是锌系磷化，Zn²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺是锌系磷化的主要成分，它们对磷化膜的性能有重要影响。但是，锌、镍等有色金属近几年的价格呈现井喷式增长，造成磷化处理成本不断加大。同时，镍离子对人体健康和环境保护都是不利的，它的排放受到严格限制。因此，低镍或无镍磷化成为当前研究热点。开展Zn²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺对磷化性能影响的研究，具有重要的经济效益和社会效益。本文通过采用SEM、XRD、膜重变化等方法详细研究了Zn²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺对锌系磷化性能的影响，研究了磷化膜P比的形成及其影响因素，并进一步研究了磷化膜的P比对阴极电泳漆膜性能的影响。研究表明：在钢铁磷化过程中，Zn²⁺是影响磷化膜重、晶粒尺寸、P比的主要因素。Mn²⁺和Ni²⁺均可减轻磷化膜重，使磷化膜结晶细化，但对P比均影响不大。在钢铁件阴极电泳涂装过程中，磷化膜P比是影响磷化膜与阴极电泳漆膜配套性的重要因素。磷化膜的P比对阴极电泳时磷化膜的溶出率有很大的影响。磷化膜的P比高，阴极电泳时磷化膜的溶出率就低，P比低溶出率就高。磷化膜P比的高低对磷化膜—漆膜复合层的附着力和耐腐蚀性有很大的影响。磷化膜的P比高，磷化膜—漆膜复合层的附着力和耐腐蚀性好。要获得较好的磷化膜—漆膜复合层的附着力和耐腐蚀性，磷化膜的P比要大于90％。本研究的难点是在Mn²⁺和Ni²⁺浓度均只有0.1g／L的情况下，仍在钢铁表面得到了高P比的磷化膜。与阴极电泳涂装的配套性实验表明：该高P比磷化膜经阴极电泳涂装后，漆膜附着力和耐腐蚀性性能优异，完全可与高Mn²⁺浓度和高Ni²⁺浓度磷化处理后的磷化膜性能相媲美。在钢铁件阴极电泳磷化处理过程中，在Mn²⁺、Ni²⁺只有0.1g／L的情况下，控制Zn²⁺浓度为1.2～1.6g／L，仍可得到与阴极电泳涂装具有优异配套性的磷化膜，从而使钢铁件阴极电泳磷化处理达到高质量、低成本、少污染的要求。