Способ и раствор для уплотненияпористых покрытий

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и)85О759 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 130479 (2! ) 2753790/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 300781 Бизллетеиь ) ) Дата опубликования описания 30078i (5t)y Рл 3

С 15 D 11/18//

С 25 О 5/48 //

С 23 F 7/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (5З) У4 (б21. 358 ° .8(088.8) (72) Автор изобретения

A.A.ÃåðàñèìåHêo (71) Заявитель (54) СПОСОБ И РАСТВОР ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ

ПОРИСТЫХ ПОКРЫТИЙ

Изобретение относится к нанесению покрытий (фосФатных, оксидофосфатных, анодных и металлических),в частности к уплотнению пористых покрытый.

Известен способ уплотнения различных покрытий в растворе бихромата калия Г11.

Недостатком данного способа является невысокая эффективность из-за сохранения пористости покрытий, сла10 бой проникающей способности растнора и сравнительно легкого его удаления с с поверхностей при эксплуатации металлоконструкций иэделий и сооружений.

Наиболее близким к предлагаемому является способ уплотнения пористых покрытий, например анодных на алюминии, включающий катодную обработку в растворе солей металлов, например цинка, кадмия, кальция и др, и раствор для уплотнения пористых анодных покрытий, содержащий соль карбоновой кислоты, например муравьиной, уксусной, щавелевой и др. 12).

Изнестен раствор для уплотнения содержащий соль металла, например сульфата никеля 350 г/л или сульфата кадмия 200-250 г/л (.37 .

Однако по указанному способу уплотнение путем катодной обработки, 30 например в оксалате цинка, недостаточно эффективно из-за небольшой концентрации (0.1 г/л) малорастводимой соли, содержание которой падает до нуля, при этом необходимо либо частое корректирование, либо введение избытка оксалата цинка (твердой фазы), переход которого в растворимое состояние очень медленный.

Уплотнение пористых покрытий сульфатами никеля или кобальта не уловлетноряется требованиям по их долговечности, так как эти соли водорастворимы и при увлажнении покрытий влагой атмосферы диффундируют из пор, при этом создается опасность стимулирования аэрационной локальной электрохимичес%ой коррозии.

Цель изобретения — повышение защитных свойств покрытий и интенсификация процесса.

Указанная цель достигается тем, что и способе перед катодной обработкой проводят анодную обработку при 15-98 С и плотности тока 0,22 А/дм в течение 1-10 мин, а ка 2. тодную обработку пронодят при 15бОоС и плотности тока 0.1-1 А/дм течение 1-5 мин.

850759

Т а б л и ц а 1

Примеры ! 1 !

Оксалат аммония

Стеарат натрия

Олеат калия

Капроновая кислота

100

50 59

7 5

0,5

7,5

0,2

0,9 0,9

55 55 55

98

5 5 5

Катодная обработка

Состав раствора, г/л

Нитрат цинка

Нитрат хрома

Нитрат олова

При этом раствор для анодной

6©работки содержит, г/л:

Вещество, выбранное из группы включающей оксалат, стеарат и олеат щелочного металла 1-100 5

Капроновая кислота 0,5-15

А Растнор для катодной обработки содержит, г/л:

Вещество, выбранное из группы, включающей нит- f0 рат цинка, хрома, олова или алюминия 1-50

Пиперазин 0 1-5

Наложение электрического тока при проведении процесса необходимо для усиления эффекта проникновения анионов первого и катионов второго растворов в поры покрытия для создания

:более плотной пленки малорастноримых соединений, при этом малорастноримая соль получается лишь в порах покрытия 20 в условиях обработки поверхностей во втором растворе (она отсутствует в твердой его фазе).

Возможно проведение процесса и химическим путем .(без наложения тока), g$ однако его продолжительность значительно увеличивается, а защитные свойства покрытий ухудшаются, В результате уплотнечия пористых покрытий в их порах образуются малорастворимые соли оксалата, стеарата, олеата, капроната цинка, хрома, олова и свинца, которые заполняют микротрещины поверхности и исключают пористость покрытий. Обк>аз лощие в результате реакции взаимодействия соли капроната, оксэлата. стеарата и олеата пипераСостав раствора (г/л) режим обработки

Анодная обработка

Состав раствора, г/л

) Режим обработки

Анодная плотность тока, А/дм

Температура, С

Продолжительность, мин зина сообщают поверхности изделий стойкость к повреждениям коррозией и микроорганизмами.

Возможно также проведение процесса для уплотнения покрытий селектинными методами, например последовательным, электронатиранием поверхностей с пористыми покрытиями электродами ° изоляционный слой которых смочен в указанных растворах. Значения концентрации солей и температуры растворов устанавливаются в зависимости от типа пористости и вида покрытий. Например. неорганические соленые и оксилные покрытия с высоким процентом пористости уплотняют в растворах с концентрацией солей и пои температуре на верхнем уровне указанных интервалов значений, а наполнение металлопокрытий с небольшим процентом пористости при пониженных концентрациях солей и температуры раствора.

В табл.1.лрелставлейы состав преллагаемого раствора и режим анодной и катодной обработки, а н табл. 2 виды покрытий и их защитные свойства.

Как видно из таблиц, защитные свойства покрытий резко снижаются при отсутствии в растнорах капроновой кислоты и пипеоазина, но нсе же они выше, чем свойства покрытий, уплотненных в растворе бихромата калия или катодно н оксалате цинка.

Таким образом предлагаемый способ по сравнению с известным более экономичен и проиэводителен, а полученные покрытия имеют более нысокие защитные свойства и долговечность.

2 3 4 5

850759

ПРодолжение табл

Примеры

Состав раствора (г/л) режим обработки

3 (4,(24

Нитрат свинца

Пиперазин

2,5

0,1

2,5

0,5

0,5, 0,5

40 40

0,1

60

3 3

Продолжительность, мин

Защитные свойства анодной пленки на алюминии

10 3

30.

Корозионная стойкость, сут

Стойкости к биоповреждениям, сут

30

30

П р и м е ч а н и е. Коррозионные испытания проводятся в парах азотной кислоты (0.1 мг/л) до появления первых очагов коррозии, а испытания на стойкость к биокоррозии в среде несовершенных (мицелиальных грибов до обрастания поверхности грибами.

Таблица 2

Вид покрытия

Защитные свойства покрытия

Ф ОФ AH 0 0 С

8 б б 5

0,2 — 0,1 0,8

0,10 0,20 0,05 0,50

0,2 0,3

0,25 0,40

Стойкость к биоповреждениям, сут по примерам

30 30 60

30 30 60

30 30 60

30 30 60

6 6 ЙО

30 б

Уплотнение в растворе бихромата калия

3 3

П р и м е ч а н и е. Ф - фосфатные покрытия, ОФ вЂ” оксидофосфатные, AH — анодные на алюминий, 0 — оксидные на стали, 0 — оксалатные, С .,»,- хромовые.

Режим обработки

2.

Катоцная плотность тока, й/дм

Температура,оС

Стойкость к.коррозии, сут, по примерам

Катодное уплотнение в растворе оксалата цинка

Уплотнение в растворе бихромата калия

12

11

12

45 б

16

12

8 б

0 5

9 7

11 7

3 1

12

14

850759

Составитель B. Бобок

ТехредЖ. КастелевичКоррек тор М. Шароши

Редактор T,Èåðìåëøòàéí

Заказ 6259/37 Тираж 764

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035г Москва. Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

Формула изобретения

1.Способ уплотнения пористых покрытий, например анодных покрытий на алюминий, включающий катодную о6работку в растворе солей металлов, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения защитных свойств покрытий и интенсификации процесса, перед катодной обработкой проводят анодную обработку при 15-98оС и плотности тока 0,2-2 A/äì в течение 1-10 мин. а,каторжную обработку проводят при 1560оС и плотности тока 0,1-1 А/дм в течение 1-5 мин.

2. Раствор для анодной обработки по п.1, содержащий соль карбоновой кислоты. отличающийся тем, что ои дополнительно содержит капроновую кислоту, à н качестве соли карбоновой кислоты — вещество выбранное из группы, включающей оксалат, стеарат и олеат щелочного металла иПи аммония, пои следующем соотношении компонентов, г/л:

Ввещество, выбранное из указанной группы 1-100

Капроновая кислота 0,5-15

3. Раствор для катодной обработки по п.1, содержащий соль металла, о т л и ч а ю шийся тем, что он дополнительно содержит пиперазин, а н качестве соли металла — нещестно, ныбранное из группы. включающей нитрат цинка, хрома, олова и алюминии, при следующем соотношении компонентов, г/л:

Вещество, выбранное иэ указанной группы 1-50

Пиперазин 0,1-5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 5 1. Шрейдер А.В. Оксидирование алюглиния и его сплавов. М., Металлургиэдат, 1960, с.201.

2. Патент Японии в 49-38417, кл. 12 A 49, опублик.1974.

2О 3. Голубев А.И. и др. Оптимальные условия наполнения анодной пленки в сульфатах никеля, кадмия и кобальта.

Методы нанесения покрытий на легкие металлы и легированные стали. М., 1978, с.20-26.