国外研究者采用扫描电子显微镜(SEM)研究了磷化膜的形成过程，发现磷化分两步进行：首先是在表面活性点上形成磷酸盐的晶核，然后是晶核的继续生长。磷化之前，表面用稀盐酸处理后，发现活性点数目增加。活性点的多少，直接影响磷化膜的质量。1943年美国G.Jernstadt最早发现含钛的磷酸盐溶液(含Na2HPO4，5％蝎K2TiF6)，具有表面活化作用。用胶体Ti处理后，由于币在表面上的吸附，增加了表面活化点，可以控制磷化膜的晶粒大小和性能。A.K.Mark认为，胶态存在的磷酸钛盐悬浮在水溶液中便具有活化作用。L.N.Kruglovao用俄歇电子能谱(AES)研究发现，用胶体Ti处理的表面上，有钛吸附的地方，才有磷化膜形成，而未处理的表面则无磷化膜生成的痕迹。A.Dowgrd认为，磷化膜的好坏，取决于金属表面的活化状态。含胶肽表面调整剂中Ti胶体粒子比水溶性Ti(Ⅳ)的化合物具有更强的活化作用，其他成分如表面活性剂电具有活化作用。国内研究者用扫描电镜观察发现，磷化过程由浸蚀期、非晶态沉积期和形核成长期组成。在浸蚀期内，制件表面不同铁元素晶粒受侵蚀程度不同，这种侵蚀的不均匀性是由晶粒位向不同造成的。当制件表面被碳污染或存在碳的偏析时，其降低了对胶体n的吸附量，减少了磷化膜的成核点。有研究指出，表面调整剂的结晶成分是胶体磷酸氧钛四钠[Na4TiO(PO4)2]，吸附在金属表面的Ti4+(结晶原点)越多，覆盖率就越高。用SEM观察，胶体钛主要附着在腐蚀造成的晶间裂纹附近，表面调整时间为50s时形成网状结构，大量的结晶原点形成网状结晶核。正常情况下，带负电的磷酸钛胶体水解产生具有高活性的Ti(OH)4，以物理吸附的方式附着在工件表面。晶核的数量决定了磷化膜的细化程度，而高的覆盖率会使磷化膜更加细致紧密且连续，并且膜重也会降低。通过试验得知，高钛的磷化膜灰色、均匀、致密，低钛的磷化膜稀疏、发黄。用含少量钛盐且有缓冲作用的弱碱性溶液进行敏化处理，由于大量网状结晶核的形成，可明显提高磷化膜的细密度、附着力和耐蚀性。