Способ получения защитного покрытия на цинковой поверхности
Т. М. Бершадская, Я, Н, Липкин, Л. В. Пугачева, В. М. Альбрут и Л. Д. Ронне г (72) Авторы изобретения
Уральский научно-исследовательский институт трубой промышленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ
НА ЦИНКОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ
Изобретение относится к химической обработке поверхности, в частности к способам обработки цинковой поверхности, и может быть использовано в радиотехнической промьпштепности.
Наиболее близким к предлагаемому является способ получения защитного покрытия на металлической поверхности, в частности цинковой, включающий последовательную обработку в растворе, содержащем азотную кислоту, фосфаты, сульфаты, нитраты, фториды металлов: железа, алюминия, цинка, никеля или кобальта при комнатной температуре в течение 5 с и более, затем в растворе силиката натрия, калия или лития при комнатной температуре в течение
5 с и более и сушку горячим воздухом с температурой 50 — 200 С (1).
Цинковое покрытие, обработанное по этому способу, характеризуется недостаточной коррозионной стойкостью и отсутствием декоративного вида.
Цель изобретения — повышение коррозионной стойкости получаемого покрытия и придание ему декоративного вида.
Указанная цель достигается тем, что в способе получения защитного покрытия на цинковой поверхности, включающем последовательную обработку в растворе, содержащем азотную кислоту и фосфат металла, затем в растворе силиката натрия и сушку при
60 — 80 С, на первой стадии обработки исо пользуют раствор, содержащий азотную кислоту, гексаметафосфат натрия и оксиэтилированный фенол (ОП вЂ” 10) при следующем соотношении компонентов, г/л:
15 Азотная кислота 10-20
Гексаметафосфат натрия 5 — 6
ОП вЂ” 10 2 — 6 и. на второй стадии раствор, содержащий
20 силикат натрия и 1,2 диоксиантрахинон при . следующем соотношении компонентов, г/л:
Силикат натрия 20-50
1,2-Лиоксиантрахинон 0 05 — 0,1
Предлагаемый способ позволяет повысить в 1,5-2 раза коррозионную стойкость защитной пленки и получить пленку декоративно40 го вида.
3 908
Раствор первой стадии обработки готовят следующим образом.
К воде добавляют расчетное количество азотной кислоты, затем оксиэтилированный фенол — ОП вЂ” 10 и в последнюю очередь гексаметафосфат натрия. При изменении последовательности введения компонентов свойства растворов не меняются.
Раствор второй стадии готовят в следующем порядке. Сначала к воде приливают силикат натрия, а затем добавляют 1,2-диоксиантрахинон (ализарин) . Раствор тщательно перемешивают до полного растворения ализарина. От порядка смешивания компонентов свойства раствора не меняются.
Обработку цинкового покрытия по предлагаемому способу осуществляют в растворах с различными концентрациями компонентов при различных параметрах режимов на обеих стадиях обработки.
Режимы приведены в табл. 1.
Испытания проводят на образцах радиодеталей, оцинкованных электролитическим способом из кислых, щелочных и цианистых электролитов. Толщина цинкового покрытия на образцах составляет 2 — 6 мкм. Образцы обрабатывают по 12-ти вариантам предлагаемого способа. Эффективность способа оценивают по коррозионной стойкости получаемой защитной пленки и по ее декоративному виду, Коррозионную стойкость определяют по методу: выдержка 4 ч при +35 С, затем 48 ч во влажной камере при 25 +2 С, после чего 2 ч при — 40 С и 48 ч в обычных атмосферных условиях, О защитной способности пленки судят по количеству образцов с очагами коррозиии после испытаний.
Декоративныи вид оценивают визуально, во внимание принимают блеск поверхности, цвет покрытия, наличие пятен, налипших остатков раствора.
Результаты испытаний привецены в табл. 2.
Из данных табл. 2 видно, что при обработке образцов по предлагаемому способу
950 4 (варианты 2 — 4) коррозионная стойкость защитной пленки высокая, на 100% испытанных образцов отсутствуют следы коррозии цинка, На всех образцах полученная защитная пленка светлая, однотонная, блестящая, пятен не имеется, При обработке в растворах с уменьшенными концентрациями компонентов (вариант 1) против предлагаемых коррозионная стойкость
111 получаемой защитной пленки снижается. Декоративный вид также ухудшается, блеск пленки снижается, цвет темнеет.
Увеличение концентрации компонентов на первой стадии обработки (вариант 5) вызывает повышенное растворение цинкового покрытия вплоть до полного растворения на отдельных участках, на второй стадии обработки (вариант 5), не снижая коррозионной стойкости, ухудшает декоративный виц:
20 потемнение пленки, наличие пятен.
При уменьшении времени обработки на обеих стадиях (вариант 6) против оптимальных антикоррозионная пленка не успевает образоваться. Увеличение времени обработки на первой стадии приводит к растворению цинка (вариант 7), а на второй стадии (вариант 12) приводит к ухудшению декоративного вида: потемнению. .Нагрев раствора 1 стадии обработки (ва311 риант 8) ведет к ускоренному растворению цинка, нагрев раствора на второй стадии (вариант 9) ведет к ухудшению декоративного вида. Снижение и увеличение температуры сушки (варианты 10 и 11) против оптимальных вызывает снижение коррозионной
35 стойкости и ухудшение декоративного вида.
Ожидаемая экономическая эффективность составит 15 — 20 тыс.руб. в год за счет повышения качества продукции. н
5/Ъ
Г
О
О х и о
В/Ъ
В/Ъ
Ю м
В х и о
4/Ъ
О
О ю
Г
О
О х
X о
М сп
I/\
Й о. 34 сп (О
В/Ъ
В/Ъ
М ) м
Й о
В/Ъ
О
О
Ю о н х х о
Еп
О
В ох
c/Ú
О
О х и
hc
«1=
О
Ф
5 е6
v а
5 о
O о н сч
В/Ъ
В х и
М Ъ
ГЪ
CO н
О
В
Й
Е о
ВВЪ
Г
О
О н
Й о
И к и
Чб
О
О
О м
О
О о
О о х юэ н. х ф Х О о о
v 2 ай хо н к
Э Д к о о
ОВ «СЭ
О & х
v се О ро н
col а а о и g
t» а. (I
CIj
I х
cIc I Д х а
Ф о
И х
Х а
Ю о
В ° о н о х о ф о
За д о о э
И х K
in n
В/Ъ
В/Ъ Щ
В/Ъ
cn In
/Ъ
О
ГВЪ О о. «В о
Й и о
О о х
v хн х к о
Q to
Йв х о х
Д х х и и х
ГВ Д к
Ef к и б х
Е о
М
В х
hc а о
1
5 а О м t в О
° »«(е О б Г
О О м о
В/Ъ О
«В Г
Q Я х
« х
Ю
Й а е 8 4
908950
Габлица 2
Оценка качества защитной пленки
По декоративному виду
То же
То же
ВНИИПИ Заказ 766/35 Тираж 1049 Подписное
Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4
Покрытие светлое, недостаточно блестящее, без пятен.
Покрытие светлое, блестящее, без пятен
Покрытие темное, местами оголена сталь, есть налипшие частицы ализарина .
Покрытие светлое, матовое
Покрытие темное, местами оголена сталь
Покрытие светлое, блестящее, есть оголенные места
Покрытие темное, без пятен
Покрытие светлое, блестящее, беэ пятен
Покрытие недостаточно блестящее
Покрытие темное, беэ пятен
Формула изобретения
Способ получения защитного покрытия йа . цинковой поверхности, включающий последовательную.обработку в растворе, содержащем азотную кислоту и фосфат металла, а затем в растворе силиката натрия и сушку при
60 — 80 С, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости получаемого покрытия и придания ему декоративного вида, на первой стадии обработки используют раствор, соцержаший азотную .кислоту, гексаметафосфат натрия и оксиэтилированный фенол (ОП вЂ” 10) при следующем соотношении компонентов, r/ë:
Азотная кислота 10 — 20
Гексаметафосфат натрия 5 — 6
По коррозионной стойкости
На 25% образцов имеются очаги коррозии цинка
На 100% образцов нет очагов коррозии
На оголенных местах ржавчина, коррозии цинка не наблюдается
На 30% образцов очаги коррозии цинка
На оголенных местах — ржавчина
На оголенных местах ржавчина
На 100% образцов отсутствуют очаги коррозии
На 100 образцов. отсутствуют очаги коррозии цинка
На 100% образцов отсутствуют очаги коррозии
На 100% образцов отсутствуют очаги коррозии
ОП вЂ” 10 2 — 6, и на второй стадии раствор, содержащий силикат натрия и 1,2 диоксиантрахинон при следующем соотношении компонентов, г/л:
Силикат натрия 20 — 50
1,2 — Днок сиантрахинон 0,05 — 0,1
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1, Фукуда Ацуси и др. Способ обработки поверхности сталей, цинка, оцинкованных сталей и сплавов олово-свинец.-Реферативный журнал "Коррозия и защита от коррозии", 1979, N 6, 313П, с. 40.
