Бесщелочное оксидирование

[Anna/M 0]

Подскажите, пожалуйста, где можно найти информацию по фосфатному оксидированию. Имеются ввиду не составы и параметры процесса, а теория - уравнения реакций, свойства пленки и т.п. Откликнитесь, кто может!!!

[Lelik 0]

По стали? Тогда это фосфатирование. Информацию можно найти практически в любой литературе касающейся практической защите металлов. Образование пленки происходит за счет растворения металла основы: Me2+ + 2H3PO4 = Me(H2PO4)2 + H2. В дальнейшем идет образование вторичных и третичных солей: Me(H2PO4)2 = MeHPO4 + H3PO43Me(H2PO4)2 = Me3(PO4)2 + 4H3PO4.

 

Однозамещенные фосфаты растворимы в воде, а вот малорастворимые двузамещенные и нерастворимые трехзамещенные фосфаты образуют на поверхности тончайший осадок. Наверно самый известный состав фосфатирования это соль "Мажеф" (или препарат мажеф.. где как называется) - в состав которого входят Mn(H2PO4)2*H2O, MnHPO4, Fe(H2PO4)2.

 

Фосфатные покрытия обладают высоким электросопротивлением, выдерживают напряжение от 300 до 500 В (по некоторым данным до 1000 В). Твердость фосфатной пленки ниже чем у стали, но выше чем у меди. Эластичность и механическая прочность не высоки, не выдерживают истирания. В кислотах и щелочах не устойчивы, но устойчивы в атмосферных условиях, в смазочных маслах и органических растворителях.

[Anna/M 0]

Lelik , да имеется ввиду сталь, желательно где-то 40-55... Дело в том, что речь идет не о фосфатировании, а именно об оксидировании в бесщелочных растворах (кое-где в теории его так и называют - фосфатное оксидирование, или оксидное фосфатирование, в частности в справочнике Шлугера). Состав ванны следующий:

Фосфорная кислота H3PO4 - 4-10 г/л;

Азотнокислый барий Ba(NO3)2 - 70-100 г/л4

Перекись марганца MnO2 - 10-20 г/л.

Температура примерно 100, продолжительность - по разным данным от 15 до 50 минут (на производстве, почему-то, меньше, чем в книгах пишут). Цвет пленки получается близкий к щелочному оксидированию, но не такой насыщенный. Однако, намного красивее, чем просто фосфатировние. Внешний вид покрытия имеет решающее значение, поэтому выбор остановила именно на этом варианте. Технолог на заводе сказала, что пленка состоит из, якобы, смеси оксида железа и какого-то сложного фосфата бария и железа. Теорию они сами не знают, работают даже без тех. процесса. Точно знаю, что на производстве процесс недолюбливают из-за огромного количества шлама. Перерыла кучу книг, но в теории этот процесс упоминается только вскользь, никто не уделяет ему внимания, только составы называют, и все. А мне очень надо, так как работаю с никелем, а он в щелочной среде портится. Может, что-нибудь знаете?

[Дмитрий Зарекин 0]

есть такой процесс ГАЛЬВАНИТ F-18. Но состав сказать я не могу, т. к. мы его продаём...

[Lelik 0]

Оксидно-фосфатное покрытие. Тоже попадались только составы и параметры процессов и ничего по процессам, даже у Грилихеса...

[Anna/M 0]

Дмитрий Зарекин, я правильно поняла: бесщелочное оксидирование и покрытие, которое получается в ваших растворах, будут иметь примерно одинаковые свойства? То есть, если я начну утверждать, что оксидная пленка на моих образцах не кристаллическая, как при щелочном способе, а аморфная, это будет правдой?

[Дмитрий Зарекин 0]

Я бы предложил определиться, что Вы имеете ввиду - оксидирование или фосфатирование. Потому, что процессы чернения стали, работающие при комнатной температуре, называются "оксидированием" только потому, что вид конверсионного покрытия напоминает плёнку, получаемую при горячем оксидировании. С точки зрения химии это процессы фосфатирования. По поводу плёнки - при нашем процессе она скорее кристаллическая, чем аморфная.

[timmy 0]

Я бы посоветовал почиттать РЖКор (реферативный журнал коррозия), там есть аннотации к статьям по защите от коррозии, изданным в разных журналах. В любом случае это гораздо более экономичный способ поиска информации, особенно когда поиск начинается с нуля.

[Anna/M 0]

Дмитрий, процесс, о котором я говорю, идет не при комнатной температуре, а при 100 градусах. У Грилихеса он приведен в в разделе по оксидированию и озаглавлен как "оксидирование в бесщелочной среде", у Шлугера - в разделе по фосфатированию и озаглавлен как "оксидное фосфатирование", так что определиться тут довольно сложно... Тем болле, что пленка, как мне кажется, должна состоять из двойного фосфата (что-то типа FeBa2PO4) и оксида железа (вероятнее всего, FeO), хотя не стану утверждать, может это и не так. В ссылке на Ваш процесс ГАЛЬВАНИТ -18, которую Вы даете, написано (цитирую): "Получаемое покрытие представляет собой аморфную пленку, состоящую из оксидов и фосфатов тяжелых металлов". Просто я подумала, что, раз Вы приводите в качестве примера этот процесс, так он близок к описанному. Что касается "с точки зрения химии...", так я ради этого и тему-то открыла, в надежде, что хоть кто-нибудь сможет мне разъяснить процесс именно с точки зрения химии.

timmy, и Вы туда же!!! Н.Р. задолбал уже с этим РЖК. На первом году аспирантуры все номера перерыла, чуть в читальном зале не уснула, ничего не нашла... От одних названий скулы сводит, а в сами статьи даже заглядывать, если честно, страшно (еще раз повторюсь, я очень далека от химии, по образованию - технолог в области художественной обработки древесины, просто в процессе работы над диссертацией всплыла необходимость заняться покрытиями... вот и маюсь!). Собственно, я просто хотела узнать, может ли кто-нибудь дать точное направление поиска... Не может же быть, что никто не в курсе!

[Дмитрий Зарекин 0]

Я был не совсем корректен. Дело в том, что есть щелочное оксидирование, и есть холодное чернение, которое называют "холодным оксидированием" по причине внешнего сходства с горячим оксидированием, или - "фосфатированием" в силу химизма процесса (несмотря на то, что также образуются окислы). Исходя из этого, далее могут быть различные вариации: "окисное фосфатирование" или "фосфатное оксидирнование". Насчёт современного химизма процесса - рекомендую поискать труды Ваграмяна Т. А. (или А. Т., точно не помню). Насчёт аморфной плёнки - это официальная версия фирмы. На мой взгляд - плёнка скорее кристаллическая.