Фосфатное конверсионное покрытие - Phosphate conversion coating

Эта статья о современном фосфатировании. Исторические сведения о фосфатировании огнестрельного оружия и военной техники см. Parkerizing.

Фосфатное покрытие используется на сталь части для коррозия сопротивление, смазка, или в качестве основы для последующих покрытий или покраски.[1][2] Он служит конверсионное покрытие в котором разбавленный раствор фосфорная кислота а фосфатные соли наносятся распылением или погружением и химически вступают в реакцию с поверхностью покрываемой детали с образованием слоя нерастворимых кристаллических фосфатов.[3]Фосфатные конверсионные покрытия также можно использовать на алюминий, цинк, кадмий, Серебряный и банка.[4]

Основные виды фосфатных покрытий: марганец, утюг и цинк.[5] Фосфаты марганца используются как для обеспечения устойчивости к коррозии, так и для обеспечения смазывающих свойств и наносятся только погружением. Фосфаты железа обычно используются в качестве основы для дальнейших покрытий или окраски и наносятся погружением или распылением. Фосфаты цинка используются для защиты от коррозии (фосфат и масло), в качестве базового слоя смазки, а также в качестве основы для краски / покрытия, а также могут наноситься погружением или распылением.[1][3]

Обработать

При нанесении фосфатных покрытий используются: фосфорная кислота и использует низкую растворимость фосфатов в растворах со средним или высоким pH. Соли фосфата железа, цинка или марганца растворяются в растворе фосфорной кислоты.[6] Когда стальные или железные детали помещаются в фосфорную кислоту, классический кислота и металл происходит реакция, которая локально истощает гидроксоний (ЧАС3О+), повышая pH и вызывая выпадение растворенной соли из раствора и осаждение на поверхности. Реакция кислоты и металла также создает фосфат железа локально, которые также могут быть депонированы. В случае депозита фосфат цинка или фосфат марганца дополнительный фосфат железа часто является нежелательной добавкой к покрытию.

Реакция кислоты и металла также генерирует водород газ в виде крошечных пузырьков, которые прилипают к поверхности металла. Они предотвращают попадание кислоты на поверхность металла и замедляют реакцию. Чтобы преодолеть это, нитрат натрия часто добавляется, чтобы действовать как окислитель который реагирует с водородом с образованием воды. Этот химический состав известен как раствор, ускоренный нитратами. Добавка окислителя не позволяет водороду образовывать пассивирующий слой на поверхности.[6]

Ниже приводится типичный процедура фосфатирования:[3]

  1. очистка поверхности
  2. полоскание
  3. поверхностная активация
  4. фосфатирование
  5. полоскание
  6. нейтрализующее полоскание (по желанию)
  7. сушка
  8. нанесение дополнительных покрытий: смазки, герметики, масла и др.

Эффективность фосфатного покрытия в значительной степени зависит от Кристальная структура а также вес. Например, микрокристаллический структура обычно оптимальна для коррозионной стойкости или последующей окраски. Однако крупнозернистая структура, пропитанная маслом, может быть наиболее желательной для износостойкости. Эти факторы контролируются путем выбора подходящего раствора фосфата, использования различных добавок и контроля температуры ванны, концентрации и времени фосфатирования.[3] Широко используемая добавка - это заполнение металлической поверхности крошечными частицами солей титана путем добавления их в промывочную ванну перед фосфатированием.[6] Это называется активацией.

Использует

Фосфатные покрытия часто используются для обеспечения коррозионной стойкости, однако сами по себе фосфатные покрытия не обеспечивают этого, поскольку покрытие является пористым, поэтому для достижения коррозионной стойкости используется масло или другой герметик. Покрытия из цинка и марганца помогают сломать детали, подверженные износу.[1] и помочь предотвратить раздражающий.[3]

Большинство фосфатных покрытий служат для подготовки поверхности к дальнейшему покрытию и / или окраске, и они выполняют эту функцию эффективно, обладая отличной адгезией и электрической изоляцией. Пористость позволяет дополнительным материалам просачиваться в фосфатное покрытие после высыхания и механически блокироваться. Диэлектрическая природа электрически изолирует анодные и катодные области на поверхности детали, сводя к минимуму коррозию под пленкой, которая иногда возникает на границе раздела краска / покрытие и подложка.[3]

Покрытия из фосфата цинка часто используются в сочетании с стеарат натрия (мыло ) для образования смазочного слоя при холодной и горячей ковке.[1] Стеарат натрия реагирует с кристаллами фосфата, которые, в свою очередь, прочно связаны с поверхностью металла.[7] Слой прореагировавшего мыла затем образует основу для нанесения сверху дополнительного непрореагировавшего мыла, поэтому образуется толстое трехкомпонентное покрытие из фосфата цинка, прореагировавшего мыла и непрореагировавшего мыла, которое прилипает к поверхности металла даже при экстремальной деформации. Фосфат цинка является абразивным, и именно мыло выполняет фактическую смазку, и оно должно быть достаточно густым, чтобы предотвратить существенный контакт между металлообразующими матрицами и кристаллами фосфата.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ а б c d «Фосфаты цинка и марганца». www.parkerhq.com. Parker Rust-Proof из Кливленда. Получено 2014-09-30.
  2. ^ «Фосфатирование; улучшенная защита от коррозии». surfacepretreatment.com. Архивировано из оригинал на 2011-07-16.
  3. ^ а б c d е ж Дюфур, Джим (2006). Введение в металлургию, 5-е изд.. Кэмерон. С. IX 11–12.
  4. ^ Эдвардс, Джозеф (1997). Системы покрытия и обработки поверхности для металлов. Finishing Publications Ltd. и ASM International. С. 214–217. ISBN  0-904477-16-9.
  5. ^ «Фосфатное покрытие: фосфат цинка, железа или марганца». United Plating, Inc. Архивировано с оригинал на 2011-07-17.
  6. ^ а б c Штауффер, Дж. Л. (1993). Разработка и внедрение систем отделки: руководство по параметрам продукции, покрытиям, процессам и оборудованию. SME. С. 132–134. ISBN  9780872634343.
  7. ^ «Фосфат для волочения проволоки». Архивировано из оригинал 28 февраля 2009 г.. Получено 3 января, 2009.

дальнейшее чтение