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金屬溶解反應導致局部陰極區域界面液的酸度下降，從而形成過飽和溶液，在pH=4～5時，出現磷化液中磷酸鹽的起始沉淀點(PIP)，出現起始沉淀點的pH值隨溶液中PO43-／zn2+比值的升高而提高。
最先形成的不完善的磷酸鐵、氧化鐵混合物組成的鈍化膜，也可作為供磷化膜增長的晶核。由金屬表面結構來看，表面存在著供磷化膜生產的“活性中心”，該活性中心具有一定的能級、數量和表面分布，活性中心的能級決定晶核生成的難易程度，活性中心的數量和表面分布影響到晶核的數量和分布，從而影響磷化膜的粗細和致密性，晶核生成速率隨活性中心數量而增加，但主要的制約因素還是活性中心的能級。
磷化膜在金屬晶格基礎上的取向和排列同金屬晶體相似，即晶格周期相一致，如磷化膜晶體的取向、接長規律。磷化膜晶格在金屬晶體上排列整齊，且兩者之間又有較強的作用力，形成的磷化膜就致密，附著力強。
晶核都是在反應開始后不久生成的，隨后的結晶過程只是品粒的長大，而晶粒數并不增加，一般情況下，單位面積(cm2)的鋼鐵表面，有幾十萬至幾百萬個晶粒。鋼鐵表面晶粒界面處都是晶粒形成的活性中心，所以鋼鐵晶粒組織越小，磷酸鹽結晶的析出度就越大。噴淋磷化和浸漬磷化的晶核生成數有很大的差別，一般噴淋磷化生成的晶核多，磷化膜細致。
金屬表面的狀態，可以用化學表調劑進行表面調整，如用磷酸鈦膠體溶液、錳鹽懸浮液等調整以后，改善了金屬表面活性中心的密度，有助于提高磷化膜的質量和生成速率。另外，還可通過機械活化手段，如砂紙打磨、擦拭來提高晶核的數量，來加快成膜速度。因為晶核數量與金屬表面粗糙度成正比，打磨可增加金屬表面的粗糙度，使得到的磷化膜細致；而擦拭作用則給予金屬表面能快速不斷的接觸的新的磷化液，從而提高成膜的速度，加快反應的進行。
