电解磷化技术是指通过外加电流的方法将能量集中于试样的表面，在试样表面沉积一层稳定的、不溶性的以磷酸盐为主要成膜物质的电解磷化膜。本实验以普通碳钢为研究对象，采用单因素对比实验开发了一种新型的锌锰系电解磷化液，并通过正交试验和单因数实验对电解磷化液配方及工艺进行了优化。实验优化出的锌锰系电解磷化配方：马日夫盐65g/L；Zn（NO₃）₂·6H₂O50g/L；NaF3.0g/L；CuSO₄1.0g/L；EDTA0.5g/L；Ni（NO₃）₂1.0g/L；OP-10适量。电解磷化工艺：磷化时间8-13min，磷化温度30-40℃，电流密度0.7-1.3A/dm2，总酸度65-80点，游离酸度5-6点，酸比13-14。单因素对比实验结果表明，添加剂的加入能明显改善电解磷化膜外观黑度及膜层耐蚀性，通过扫描电子显微镜（SEM）可知，优化后的电解磷化膜由无规则的针状形貌转变为规则排序的鳞片状形貌，且电解磷化膜的结晶均匀，致密。经过电化学测试，电解磷化膜的交流阻抗值明显增加，腐蚀电流明显变小，CuSO₄点滴实验耐蚀时间长达300s，采用X射线衍射仪（XRD）分析，电解磷化膜主要由Zn3（PO₄）₂、Fe（H₂PO₃）₃、Mn（HPO₄）·3H₂O、Mn3（PO₄）₂组成。为提高电解磷化膜的耐蚀性能，研究了在电解磷化液中添加不同纳米粉体（Al₂O₃、TiO₂、Fe粉和Ti粉）对电解磷化膜性能的影响。电解磷化液中添加不同粉体后，对电解磷化工艺影响很大，实验确定添加纳米粉体后电解磷化的工艺为：磷化时间10-15min，磷化温度30-40℃，电流密度1.5-2.0A/dm²，总酸度83-91点，游离酸度9-11点，酸比8-9。采用加速腐蚀试验、电化学测试技术、扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）对经过纳米粉体修饰的电解磷化膜性能进行了分析。结果表明，加入的几种纳米粉Al₂O₃、TiO₂、Fe粉和Ti粉对电解磷化膜表面的结晶形貌，耐蚀性均有影响，其中添加纳米Ti粉所形成的电解磷化膜改善效果最为明显。纳米Ti粉的加入使电解磷化膜表面鳞片状结晶变得更致密、排列更紧凑、结晶颗粒大小均匀，电解磷化膜的交流阻抗弧明显增大，添加粉体后电解磷化膜的腐蚀电流密度降低了两个数量级，CuSO₄点滴实验耐蚀时间约600s，XRD分析纳米Ti粉添加后的电解磷化膜主要由Zn2PO₄（OH）、MnFe2（PO₄）₂、FePO₄·2H₂O、TiO₂、Mn₃（PO₄）₂组成。