Способ получения защитных полимерсодержащих покрытий на металлах и сплавах



Способ получения защитных полимерсодержащих покрытий на металлах и сплавах
Способ получения защитных полимерсодержащих покрытий на металлах и сплавах
Способ получения защитных полимерсодержащих покрытий на металлах и сплавах

 


Владельцы патента RU 2569259:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) (RU)

Изобретение относится к способам получения защитных антикоррозионных покрытий на алюминии, титане, их сплавах и сплавах магния и может найти применение для защиты изделий и конструкций, контактирующих со средой, содержащей коррозионно-активные ионы, в частности, в химическом производстве, в пищевой промышленности, в условиях морского климата. Способ включает плазменно-электролитическое оксидирование (ПЭО) металлической поверхности в электролите, содержащем растворимые соли органических и неорганических кислот, с получением слоя оксидной керамики и последующее нанесение политетрафторэтилена (ПТФЭ) с термической обработкой полученного покрытия, при этом ПЭО осуществляют в биполярном режиме, ПТФЭ наносят с помощью электрофореза из его водной дисперсии, дополнительно содержащей додецилсульфат натрия и ОП-10 при следующем содержании компонентов, г/л: ПТФЭ с размером частиц, не превышающим 1 мкм 10-30, додецилсульфат натрия 0,1-2,0, ОП-10 0,1-2,0, а также изопропиловый спирт в количестве 5-100 мл/л и воду - остальное, при напряжении 40-300 В в течение 25-75 с, а термообработку осуществляют при температуре 300-310 °C в течение 10-15 минут. Технический результат - улучшение качества наносимых покрытий, повышение их износо- и коррозионной стойкости при одновременном упрощении способа и расширении круга обрабатываемых металлов. 3 з.п. ф-лы, 6 пр., 2 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к способам получения защитных антикоррозионных покрытий на алюминии, титане, их сплавах и сплавах магния и может найти применение для защиты изделий и конструкций, контактирующих со средой, содержащей коррозионно-активные ионы, например, в химическом производстве, в пищевой промышленности, в условиях морского климата и т.п.

Известен ряд способов нанесения полимерсодержащих покрытий на металлы и сплавы с использованием электроосаждения/электрофореза, причем такие попытки предпринимались еще полвека назад (пат. Великобритании №1179541, опубл. 1969.11.12, пат. США №3071856, опубл. 1963.08.01). Однако практически сразу было установлено, что электрохимические методы осаждения полимерного материала непосредственно на поверхность металла не могут обеспечить формирования прочных и долговечных покрытий. При нанесении полимерного материала на металлическую поверхность для обеспечения достаточно высокой адгезии полимера и усиления функциональных свойств формируемого покрытия, как правило, необходима предварительная обработка с получением подложки, обычно включающей базисный (грунтовочный) слой и промежуточный слой с развитой поверхностью.

Известен способ модификации поверхности металлов и придания ей функциональных свойств путем нанесения супергидрофобного композитного покрытия с помощью электрохимического осаждения (заявка Китая №103526268, опубл. 2014.01.22), включающий приготовление водной суспензии, содержащей гранулы политетрафторэтилена (ПТФЭ), цетил триметиламмоний бромид и фторуглеродное неионогенное поверхностно-активное вещество (ПАВ) FC-4430, получение смешанного электролита путем внесения приготовленной суспензии в электролит никелирования при тщательном размешивании и проведение электрофореза-электроосаждения в смешанном электролите без его размешивания в течение 10-15 мин, с использованием в качестве катода проводящей поверхности металла, а анода никелевой пластины. Далее в соответствии со способом прекращают процесс электрофореза-электроосаждения, размешивают электролит в течение 1-2 мин, возобновляют процесс и продолжают его без перерывов до достижения необходимой толщины покрытия. Промывают и сушат сформированное покрытие, нагревают его при температуре 260-300°C в течение 30-60 мин и охлаждают при комнатной температуре. Покрытия, полученные известным способом, обнаруживают недостаточно высокую адгезивную прочность, заметно ухудшающуюся с течением времени.

Известен способ получения фторполимерного покрытия с высокой адгезией на поверхности стали, Zn, Cu или Al, а также других проводящих материалов (пат. Японии №5956599, опубл. 1984.04.02), включающий нанесение грунтовочного композитного слоя толщиной 3-10 мкм, содержащего Ni и политетрафторэтилен (ПТФЭ), с последующим нанесением путем электроосаждения слоя ПТФЭ толщиной 10 мкм. Недостатком известного способа является необходимость нанесения композитного грунтовочного слоя, равномерного по толщине, что усложняет способ. Кроме того, адгезия грунтовочного слоя к поверхности металла с течением времени становится недостаточной для обеспечения высокой адгезионной прочности покрытия.

Известен описанный в патенте США №7820300, опубл. 2010.10.26, способ получения на алюминии и его сплавах защитных антикоррозионных износостойких покрытий, включающий анодное окисление с использованием пульсирующего постоянного либо переменного тока плотностью до 0,05 А/см2 при максимальном значении напряжения 450-500 В (эффективное значение напряжения 75-130 В) в водных электролитах, содержащих растворы и дисперсии фторидов и оксифторидов преимущественно титана и/или циркония, с получением защитного слоя керамики толщиной 3-6 мкм, содержащего оксиды Ti и Zr, термическое напыление промежуточного оксидного слоя и последующее нанесение политетрафторэтилена либо силикона с получением второго защитного слоя толщиной 10-15 мкм. Недостатком известного способа является сложность осуществления, обусловленная его многостадийностью, а также необходимость самостоятельного подбора в каждом конкретном случае метода нанесения ПТФЭ.

Известен способ формирования обладающего достаточно высокой адгезией и продолжительностью срока службы покрытия со смазывающими свойствами (пат. Японии №4783124, опубл. 2011.09.28), включающий формирование анодной пленки на поверхности алюминия, магния либо их сплавов, ее последующую электрохимическую либо химическую обработку водной дисперсией, содержащей ПТФЭ и реакционноспособное ПАВ, и сушку полученной ПТФЭ пленки. Недостатком известного способа является недостаточно высокая адгезия полученных покрытий к поверхности обрабатываемого металла, обусловленная низкой пористостью анодной пленки, при этом использование только сушки при отсутствии термообработки приводит к формированию очень рыхлых покрытий.

Наиболее близким к заявляемому является способ получения самосмазывающегося износостойкого покрытия на поверхности титана и его сплавов (заявка Китая №103498181, опубл. 2014.01.08), включающий очистку металлической поверхности (наждачной бумагой с последующей обработкой в горячей щелочи, органических растворителях и с помощью ультразвука), ее микродуговое оксидирование в пульсирующем режиме при плотности тока 1-2 А/дм2 напряжении 300-500 В в электролите, содержащем ацетат и силикат натрия либо силикат натрия и фосфорную кислоту, с получением слоя твердой оксидной керамики с большим количеством мелких поверхностных пор и последующим заполнением пор и трещин путем нанесения на поверхность ПТФЭ методом окунания в горячий пропиточный состав, а также термическую обработку в несколько стадий с повышением температуры, в ходе которой слои оксидной керамики и ПТФЭ сплавляются воедино. Полученное полимерсодержащее покрытие обнаруживает одновременно высокую твердость 350-800 HV и низкий коэффициент трения (менее 0,2).

Известный способ не дает возможности контролировать толщину наносимого методом окунания слоя ПТФЭ, а для получения покрытия достаточной толщины необходимо неоднократное окунание в пропиточный состав, при этом получаемое композитное полимерсодержащее покрытие является недостаточно равномерным, что отрицательно сказывается на его защитных свойствах. Кроме того, необходимость многократного окунания в расплавленный ПТФЭ вместе с предварительной обработкой металлической поверхности усложняет известный способ.

Задачей изобретения является создание способа получения защитных полимерсодержащих покрытий с высокой износо- и коррозионной стойкостью, обеспечивающего нанесение полимерного слоя равномерной и контролируемой толщины, на титане, алюминии, их сплавах и сплавах магния.

Технический результат изобретения заключается в улучшении качества наносимых покрытий, повышении их износо- и коррозионной стойкости при одновременном упрощении способа и расширении круга обрабатываемых металлов.

Указанный технический результат достигается способом получения защитных полимерсодержащих покрытий на металлах и сплавах, включающим плазменное электролитическое оксидирование (ПЭО) металлической поверхности в электролите, содержащем растворимые соли органических и неорганических кислот, с получением слоя оксидной керамики и последующее нанесение ПТФЭ с термической обработкой полученного покрытия, в котором, в отличие от известного, ПЭО осуществляют в биполярном режиме, ПТФЭ наносят с помощью электрофореза из его водной дисперсии, дополнительно содержащей ОП-10 и додецилсульфат натрия при следующем содержании компонентов, г/л:

ПТФЭ с размером частиц, не превышающим 1 мкм 10-30
ОП-10 0,1-2,0
додецилсульфат натрия 0,1-2,0
а также изопропиловый спирт в количестве 5-100 мл/л
и воду остальное

при напряжении 40-300 В в течение 25-75 с, а термообработку осуществляют при температуре 300-310°C в течение 10-15 минут.

В частном случае осуществления предлагаемого способа ПЭО сплавов магния проводят в электролите, содержащем силикат натрия Na2SiO3·5H2O 10-30 г/л и фторид натрия NaF 3-7 г/л, при напряжении формирования, возрастающем от 0 до 260-280 В.

В другом частном случае осуществления предлагаемого способа ПЭО титана и его сплавов проводят в электролите, содержащем фосфат натрия Na3PO4, 12H2O 10-20 г/л, при напряжении 220-300 В.

Еще в одном частном случае осуществления предлагаемого способа ПЭО алюминия и его сплавов проводят в электролите, содержащем тартрат калия C4H4O6K2·0,5Н2О 15-25 г/л и фторид натрия NaF 1-2 г/л, при постоянной плотности тока 0,5-1,0 А/см2.

Способ осуществляют следующим образом.

После стандартной подготовки (обезжиривание, промывание) изделие подвергают плазменно-электролитическому оксидированию в условиях, обеспечивающих получение оксидно-керамического покрытия, обладающего развитой мелкопористой поверхностью, а именно в биполярном режиме при напряжениях, вызывающих равномерное протекание плазменных микроразрядов на границе между оксидируемой поверхностью и электролитом, в электролите, содержащем растворимые соли органических и неорганических кислот, преимущественно фосфаты, силикаты, фториды, тартраты, в количестве, обеспечивающем значение рН раствора не менее 9,0.

Формируемое с помощью ПЭО оксидно-керамическое покрытие, толщина которого в общем случае находится в интервале 10-20 мкм, обладает высокой адгезией к поверхности металла, при этом его внешний слой равномерно пронизан мелкими порами, образующими систему капилляров и открытыми наружу. Общая площадь открытых пор, диаметр которых находится в интервале 0,5-5,0 мкм, составляет не менее 5-6% от площади оксидированной поверхности.

Изображение поверхности ПЭО-покрытия для сплава магния МА8 представлено на фиг. 1 (микрофотография получена с помощью сканирующего электронного микроскопа Carl Zeiss EVO-40).

Непосредственно после нанесения ПЭО-покрытия изделие обрабатывают с помощью электрофореза в предварительно подготовленной водной дисперсии ультрадисперсного ПТФЭ (УПТФЭ).

Для получения дисперсии смешивают расчетные количества УПТФЭ с размером частиц, не превышающим 1 мкм, и неионогенного ПАВ, преимущественно ОП-10 (продукт обработки смеси моно- и диалкилфенолов окисью этилена), с расчетным количеством изопропилового спирта и перемешивают в течение 20-180 мин. Затем добавляют дистиллированную воду и ионогенное ПАВ, преимущественно додецилсульфат натрия, в количестве, обеспечивающем заряд частиц УПТФЭ, достаточный для осуществления электрофореза, и выполняют механическое перемешивание в течение не менее 24 часов. Время перемешивания в обоих случаях в значительной мере зависит от концентрации УПТФЭ в дисперсии.

Электрофорез проводят при значениях дзета потенциала частиц УПТФЭ в дисперсии не менее - 30 мВ, преимущественно - 50 мВ, в течение 25-75 секунд. Удельное значение силы тока при этом составляет 0,2-1,0 А/дм2, значение напряжения 40-300 В.

В ходе электрофореза частицы УПТФЭ, получившие заряд благодаря ионогенному ПАВ, через открытые поры глубоко проникают в разветвленную систему пор ПЭО-покрытия, что обеспечивает высокую адгезию наносимого полимерного слоя.

Толщина слоя УПТФЭ возрастает с повышением его концентрации в дисперсии и увеличением времени электрофореза. Варьируя в заявляемых пределах концентрацию УПТФЭ в дисперсии и время электрофореза, с помощью предлагаемого способа можно наносить полимерный слой заданной толщины.

При этом следует отметить, что при концентрации УПТФЭ свыше 30 г/л содержащая его дисперсия становится недостаточно стабильной, качество покрытия ухудшается: оно формируется недостаточно ровным, а длительность электрофореза свыше 75 с приводит к деградации ПЭО-покрытия, сопровождающейся «заращиванием» пор и ухудшением адгезии полимера. Кроме того, зависимость антикоррозионных свойств полимерного слоя от его толщины не является линейной: при достижении определенного значения дальнейшее увеличение толщины не вносит заметного вклада в улучшение защитных свойств формируемого полимерсодержащего композитного покрытия, но приводит к излишним трудозатратам и затратам электроэнергии.

После нанесения слоя УПТФЭ изделие подвергают термообработке в один прием в течение 10-15 минут при температуре 300-310°C.

На фиг. 2 показана микрофотография поверхности композитного полимерсодержащего покрытия на сплаве магния МА8 (время электрофореза 50 с, концентрация УПТФЭ 20 г/л), полученная с помощью сканирующего электронного микроскопа.

Композитное полимерсодержащее покрытие, полученное предлагаемым способом, обнаруживает равномерную толщину и гладкую поверхность, при этом проявляет высокие защитные свойства. Оно обладает высокой коррозионной и износостойкостью. В частности, токи коррозии полученного покрытия в сравнении с ПЭО-покрытием без нанесения УПТФЭ для всех обрабатываемых металлов и сплавов уменьшаются на один-два порядка, поляризационное сопротивление увеличивается более чем на три порядка. Износостойкость покрытия увеличивается в 16-90 раз в зависимости от толщины нанесенного слоя УПТФЭ.

Примеры конкретного осуществления способа

Обработке подвергали металлические пластинки размером 15×20×2 мм.

Дисперсию УПТФЭ для каждого примера получали в две стадии: на первой смешивали УПТФЭ, ОП-10 в качестве неионогенного ПАВ и изопропиловый спирт и осуществляли перемешивание в течение 20 мин для концентрации УПТФЭ 10 г/л и 180 мин для концентрации УПТФЭ 30 г/л, контролируя однородность и стабильность дисперсии. На второй стадии к полученному составу непосредственно после его приготовления добавляли додецилсульфат натрия в качестве ионогенного ПАВ, дистиллированную воду и с помощью магнитной мешалки RT 5 power IKAMAG перемешивали в течение 24 часов для концентрации УПТФЭ 10 г/л и 72 часов для концентрации УПТФЭ 30 г/л.

Электрохимические свойства сформированных покрытий исследовали методами потенциодинамической поляризации и электрохимической импедансной спектроскопии. Измерения проводили на VersaSTAT МС (Princeton applied research, США). В качестве электролита применяли 3% водный раствор NaCl. Рабочая площадь образца составляла 1 см2. Для установления потенциала свободной коррозии (Ек) перед началом электрохимических измерений образцы выдерживали в растворе в течение 30 мин. Потенциодинамические измерения проводили со скоростью развертки 1 мВ/с. При проведении импедансных измерений использовался синусоидальный сигнал амплитудой 10 мВ. Спектр записывался при значении потенциала свободной коррозии в диапазоне частот от 0,01 Гц до 0,3 МГц.

Толщину полимерного слоя определяли расчетным путем по убыли УПТФЭ, который взвешивали до и после операции электрофореза.

Трибологические испытания проводились на автоматизированной машине трения Tribometer (CSM Instruments, Швейцария) по схеме испытания «шарик-диск». В качестве контртела был выбран шарик диаметром 10 мм из α-Al2O3 (корунд). Все исследования проводились в режиме сухого трения на воздухе при температуре 25°С и нагрузке на держатель контртела 10 Н, линейная скорость вращения была равна 50 мм/с. Оценка площади поперечного сечения дорожки износа после трибологических испытаний проводилась с помощью прецизионного контактного профилометра MetekSurtronic 25. Анализ пятна износа на статическом партнере-шарике проводился с помощью оптического микроскопа Carl Zeiss Stemi 2000CS. Эксперимент останавливался в момент протирания покрытия до металлической подложки.

Пример 1

Пластинку из сплава магния МА8 (%, 1,5-2,5 Mn; 1,5-2,0 Zn; 0,15-0,35 Се) с ПЭО-покрытием толщиной около 15 мкм, полученным в биполярном режиме при напряжении формирования, возрастающем от 0 до 260 В, плотности тока 0,5 А/см2 в электролите, содержащем Na2SiO3·5H2O 15 г/л и NaF 5 г/л (pH 10,5), подвергали электрофорезу при значении напряжения 200 В в течение 25 с в дисперсии УПТФЭ, приготовленной, как описано выше, и содержащей УПТФЭ 10 г, ОП-10 0,2 г и додецилсульфат натрия 0,2 г, изопропиловый спирт 5 мл и дистиллированную воду 995 мл. После нанесения слоя УПТФЭ пластинку подвергали термообработке в течение 15 минут при температуре 305°C.

Толщина полимерного слоя, полученная расчетом по убыли УПТФЭ, составила примерно 3 мкм при общей толщине композитного полимерсодержащего покрытия 19 мкм.

Ток коррозии 4,57·10-9 А/см2 (в сравнении с 8,4·10-8 для ПЭО-покрытия без УПТФЭ), поляризационное сопротивление 3,3·106 Ом·см2. Покрытие выдержало 4318 циклов нагрузки, износостойкость составила 5,18·10-5 мм3/(Н/м).

Пример 2

Пластинку из сплава магния МА2-1 (%, 3,8-5,0 Al; 0,8-1,5 Zn; 0,3-0,7 Mn; 0,1 Si; 0,05 CuO; 04 Fe; 0,004 Ni; 0,002 Be) с ПЭО-покрытием, полученным согласно примеру 1 в электролите, содержащем Na2SiO3·5H2O 30 г/л и NaF 7 г/л, подвергали электрофорезу при значении напряжения 40 В в течение 75 с в дисперсии, содержащей УПТФЭ 30 г, ОП-10 2,0 г и додецилсульфат натрия 2,0 г, а также изопропиловый спирт 100 мл и дистиллированную воду 900 мл. Термообработку нанесенного покрытия проводили в течение 10 минут при температуре 310°C.

Толщина полимерного слоя 6 мкм, общая толщина композитного полимерсодержащего покрытия 21 мкм. Ток коррозии для полученного покрытия составил 2,96·10-10 А/см2. Поляризационное сопротивление увеличилось до 2,2·109 Ом·см2 (в сравнении с 5,1·103 Ом см2 для ПЭО-покрытия без УПТФЭ).

Ниже приведены данные по определению износостойкости покрытий на сплаве магния МА8, полученных в условиях этого примера в течение различного времени электрофореза, и ПЭО-покрытия.

Пример 3

Пластинку технически чистого титана ВТ1-0 (Ti 99,3 масс. %) с ПЭО-покрытием, полученным в биполярном режиме при напряжении формирования 220 В в электролите, содержащем фосфат натрия Na3PO4·12H2O 20 г/л, pH 10,7 подвергали электрофорезу при значении напряжения 250 В течение 75 с в дисперсии, содержащей УПТФЭ 10 г, ОП-10 0,2 г и додецилсульфат натрия 2,0 г, изопропиловый спирт 50 мл и дистиллированную воду 950 мл. Термообработку нанесенного покрытия проводили в течение 15 минут при температуре 300°C.

Толщина полимерного слоя 5 мкм, общая толщина композитного полимерсодержащего покрытия 17 мкм. Ток коррозии снизился с 1,1·10-8 А/см2 до 2,3·10-10 А/см2. Поляризационное сопротивление увеличилось до 1,7·108 Ом·см2 (в сравнении с 3,6·106 Ом·см2 для ПЭО-покрытия без УПТФЭ).

Количество циклов нагрузки при трибологических испытаниях увеличилось до 9816 в сравнении с 515 для ПЭО-покрытия без УПТФЭ. Износ покрытия при этом уменьшился до 1,13·10-5 мм3/(Н/м) (с 2,16·10-4 мм3/(Н/м) без УПТФЭ).

Пример 4

Пластинку из сплава титана ВТ-6 (масс. %, Ti 90; Al 6; V 4) с ПЭО-покрытием, полученным при напряжении 300 В в электролите, содержащем Na3PO4·12H2O 10 г/л, подвергали электрофорезу при напряжении 300 В в течение 25 с в дисперсии, содержащей УПТФЭ 30 г, ОП-10 2,0 г, додецилсульфат натрия 0,2 г, изопропиловый спирт 40 мл и дистиллированную воду 960 мл. Термообработку нанесенного покрытия проводили в течение 10 минут при температуре 310°C.

Толщина полимерного слоя 5 мкм, общая толщина композитного полимерсодержащего покрытия 17 мкм. Ток коррозии снизился до 1,8·10-10 А/см2 (2,6·10-8 А/см2 для ПЭО-покрытия без УПТФЭ). Поляризационное сопротивление при этом выросло до 2,2·108 Ом·см2 (с 1,5·106 Ом·см2). Количество циклов нагрузки при трибологических испытаниях увеличилось до 14548 в сравнении с 726 для ПЭО-покрытия без ПТФЭ, износ уменьшился до 7,65·10-6 мм3/(Н/м с 1,53·10-4 мм3/(Н/м).

Пример 5

Алюминиевую пластинку АМг3 (%, 3,2-3,8 Mg; 0,5-0,8 Si; 0,3-0,6 Mn; 0,5 Fe; 0,2 Zn; 0,1 Ti; 0,1 Cu) с ПЭО-покрытием, полученным при постоянной плотности тока 0,5 А/см2 в электролите, содержащем тартрат калия С4Н4О6К2·0,5Н2О 15 г/л и фторид натрия NaF 1,0 г/л, подвергали электрофорезу при напряжении 200 В в течение 40 с в дисперсии, содержащей УПТФЭ 30 г, ОП-10 2,0 г, додецилсульфат натрия 0,2 г, изопропиловый спирт 100 мл и дистиллированную воду 900 мл. Термообработку нанесенного покрытия проводили в течение 10 минут при температуре 310°C.

Толщина полимерного слоя 6 мкм, общая толщина композитного покрытия 20 мкм. В сравнении с ПЭО-покрытием без УПТФЭ ток коррозии снизился до 2,1·10-11 А/см2 с 1,8·10-8 А/см2, а поляризационное сопротивление увеличилось до 3,4·109 Ом·см2 в сравнении с 3,9·106 Ом·см2. Количество циклов нагрузки, которое выдержало полученное покрытие, увеличилось до 44507 с 694, а его износостойкость возросла до 6,7·10-6 мм3/(Н/м) в сравнении с 4,3·10-4 мм3/(Н/м).

Пример 6

Пластинку из сплава алюминия Д16 (%, 3,8-4,9 Cu; 1,2-1,8 Mg; 0,3-0,9 Mn; 0,5 Fe; 0,5 Si; 0,3 Zn) с ПЭО-покрытием, полученным при постоянной плотности тока 1,0 А/см2 в электролите, содержащем тартрат калия С4Н4О6К2·0,5Н2О 25 г/л и фторид натрия NaF 2 г/л, подвергали электрофорезу при напряжении 100 В в течение 75 с в дисперсии, содержащей УПТФЭ 20 г, ОП-10 2,0 г, додецилсульфат натрия 2,0 г, изопропиловый спирт 10 мл и дистиллированную воду 990 мл. Термообработку нанесенного покрытия проводили в течение 10 минут при температуре 310°C.

Толщина полимерного слоя 6 мкм, общая толщина композитного покрытия 20 мкм. Ток коррозии снизился до 5,8·10-11 А/см2 (в сравнении с 3,6·10-8 А/см2 для ПЭО-покрытия без УПТФЭ), а поляризационное сопротивление увеличилось соответственно до 1,2·109 Ом·см2 (с 2,0·106 Ом·см2). Количество циклов нагрузки, которое выдержало покрытие, составило 35239 единиц (в сравнении с 843 без нанесения УПТФЭ). Износостойкость увеличилась до 8,1·10-6 мм3(Н/м) (в сравнении с 3,4·10-4 мм3(Н/м) без нанесения УПТФЭ).

1. Способ получения защитного полимерсодержащего покрытия на поверхности изделий из металлов и сплавов, включающий плазменно-электролитическое оксидирование (ПЭО) металлической поверхности в электролите, содержащем растворимые соли органических и неорганических кислот, с получением слоя оксидной керамики и последующее нанесение политетрафторэтилена (ПТФЭ) с термической обработкой полученного покрытия, отличающийся тем, что ПЭО осуществляют в биполярном режиме, ПТФЭ наносят с помощью электрофореза из его водной дисперсии, дополнительно содержащей додецилсульфат натрия и ОП-10 при следующем содержании компонентов, г/л:

ПТФЭ с размером частиц, не превышающим 1 мкм 10-30
додецилсульфат натрия 0,1-2,0
ОП-10 0,1-2,0
а также изопропиловый спирт в количестве 5-100 мл/л
и воду остальное

при значении напряжения 40-300 В в течение 25-75 с, а термообработку осуществляют при температуре 300-310°C в течение 10-15 минут.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ПЭО сплава магния проводят при напряжении формирования, возрастающем от 0 до 260 В в электролите, содержащем силикат натрия Na2SiO3·5Н2O 15-30 г/л и фторид натрия NaF 5-7 г/л.

3. Способ по п. 1,отличающийся тем, что ПЭО титана и его сплава проводят при напряжении 220-300 В в электролите, содержащем фосфат натрия Na3PO4·12H2O 10-20 г/л.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ПЭО алюминия и его сплава проводят при постоянной плотности тока 0,5-1,0 А/см2 в электролите, содержащем тартрат калия С4Н4О6К2·0,5Н2О 15-25 г/л и фторид натрия NaF 1-2 г/л.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к композиции для окрашивания катионным электроосаждением. Композиция содержит катионную эпоксидную смолу (А), модифицированную амином, блокированный изоцианатный отверждающий агент (В), гидрофобный агент (С), который является несшитой акриловой смолой, модификатор вязкости (D), являющийся частицами сшитой смолы со средним диаметром частицы от 50 до 200 нм, и нейтрализующую кислоту в водной среде.
Изобретение относится к нанесению покрытия на электропроводящую подложку. На различные части подложки одновременно наносят несколько электропроводящих жидких материалов.
Изобретение относится к получению электроизоляционных лаков для покрытия металлических основ, например медных проводов, пазов статоров и якорей электродвигателей, проводников печатных плат и т.д.
Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для нанесения коррозионно-стойких покрытий из материалов, не содержащих хрома. Способ включает: (a) нанесение щелочного очистителя на по меньшей мере часть подложки, (b) промывку по меньшей мере части подложки, прошедшей стадию (a), водой, (c) нанесение кислотного очистителя на по меньшей мере часть подложки после щелочной очистки, (d) промывку по меньшей мере части подложки, прошедшей стадию (c), водой; и (е) нанесение покрытия, химически взаимодействующего с подложкой, включающего цирконий, на по меньшей мере часть подложки, очищенной кислотой, причем по меньшей мере один из материалов, используемых на стадиях (c) и (е), по существу не содержит хром, (f) промывку по меньшей мере части подложки, прошедшей стадию (е), водой и (g) нанесение электроосаждаемой композиции покрытия на по меньшей мере часть покрытия, химически взаимодействующего с подложкой, причем электроосаждаемая композиция покрытия включает ингибитор коррозии, содержащий азольные соединения, которые включают бензотриазол, 3-меркапто-1,2,4-триазол, 2-меркаптобензотиазол, 2,5-димеркапто-1,3,4-тиадиазол, 1-метилбензотриазол или их комбинации.
Изобретение относится к композиции с высокой рассеивающей способностью, она предназначена для получения на катоде покрытий методом электроосаждения. .

Изобретение относится к смоляной композиции для краски для катионного электроосаждения с высокой внутренней проницаемостью и может применяться в качестве грунтовочного слоя.

Изобретение относится к способу получения высокопрочного пленочного материала, используемого в радио- и электротехнике, а также в качестве полимерной мембраны для химической промышленности.

Изобретение относится к области получения покрытий методом электроосаждения, в частности к нанесению покрытий водоразбавляемыми лакокрасочными пигментированными композициями, и может быть использовано в автомобильной и химической промышленностях, различных отраслях машино- и приборостроения, электро-и радиотехнике.

Изобретение относится к способам защиты металлов от коррозии и предназначено для повышения коррозионной стойкости покрытий на сплавах алюминия, используемых в агрессивной хлоридсодержащей среде.
Изобретение относится к области обработки поверхности изделий и может быть использовано в машиностроении и других отраслях промышленности. Способ включает микродуговое оксидирование изделия в щелочном электролите с последующим импрегнированием оксидированной поверхности полимером, оплавление верхнего слоя полимера и охлаждение, при этом микродуговое оксидирование проводят в анодно-катодном режиме при значениях плотностей анодного и катодного токов 0,5-30 А/дм2 и соотношении между ними Iк/Iа=1,1-1,2, а в качестве полимера используют сверхвысокомолекулярный полиэтилен.
Изобретение относится к области гальванотехники и может найти применение в машиностроении, авиастроении, компьютерной технике и автомобилестроении. .
Изобретение относится к области восстановления изношенных деталей из алюминиевых сплавов и может быть использовано для восстановления с упрочнением поджимных и подшипниковых блоков шестеренных насосов типа НШ-К.
Изобретение относится к области обработки поверхности изделий из металлов или сплавов и может быть использовано в машиностроении и других отраслях промышленности.
Изобретение относится к области восстановления изношенных деталей из алюминиевых сплавов, например для восстановления с упрочнением поджимных и подшипниковых блоков шестеренных насосов типа НШ-К.

Изобретение относится к области электрохимического оксидирования алюминия и его сплавов и может найти применение в приборостроительной и радиоэлектронной промышленности, например, при изготовлении изоляционных деталей приборов контроля и регулирования температуры.
Изобретение относится к анодированию алюминия и его сплавов и может быть использовано для получения цветных свето- и коррозионностойких покрытий. .
Изобретение относится к области окрашивания анодированного алюминия и может быть использовано в приборостроении, машиностроении и других областях промышленности для получения на поверхности изделий из алюминия и его сплавов черно-белых или иных цветных изображений в виде надписей, рисунков, картинок и т.п.

Изобретение относится к электрохимическому способу нанесения покрытий на алюминий и его сплавы, широко применяемые в качестве конструкционных материалов, в клеевых соединениях и металлополимерных композиционных материалах.

Изобретение относится к элементам электрического оборудования, а именно к изготовлению катушек индуктивности для высоковольтного электрооборудования, силовых низковольтных трансформаторов, трансформаторов распределительных сетей.
Наверх