ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Теоретические представления о процессе получения фосфатных пленок на металлах из "Теория и практика фосфатирования металлов " Получение фосфатных пленок сравнительно несложно и легко осуществимо. Однако сущность явлений, обусловливающих формирование фосфатной пленки, сложна. Между тем установление закономерностей и выяснение механизма образования пленки помимо теоретического интереса весьма важно для создания научно обоснованной, оптимальной технологии фосфатирования, его контроля и дальнейшего совершенствования. [c.5] Из наиболее широко используемых в технике минеральных кислот только Н3РО4 применяют для защиты металлов от коррозии и в частности для получения фосфатных пленок. Наиболее важной является способность Н3РО4 образовывать с большинством металлов нерастворимые в воде соединения — фосфаты (см. табл. 2 на стр. 7). [c.5] Фосфорная кислота особенно при нагревании энергично реагирует с большинством металлов и их окислов, образуя фосфаты. [c.7] При взаимодействии разбавленных растворов (1—3%) Н3РО4 с некоторыми металлами (железо, цинк, кадмий) на их поверхности образуется тонкий слой нерастворимых фосфатов в виде пленки. Указанное свойство растворов Н3РО4 и ее кислых солей и обусловливает практическое использование их для фосфатирования. [c.7] Растворимы в воде лишь фосфаты аммония и ш елочных металлов, а также первичные соли двух- и трехвалентных металлов (табл. 2). Растворимость средних фосфатов ш,елочных металлов возрастает с увеличением атомного веса катионов. Исключение составляет фосфат лития, растворимость которого приближается к растворимости ш елочноземельных металлов, а средний фосфат лития (Ь1зР04) практически нерастворим. Фосфаты, нерастворимые в воде, хорошо растворяются в минеральной кислоте большинство из них растворяется также и в уксусной кислоте (за исключением фосфатов алюминия, хрома, висмута, серебра, свинца и окисного железа). В табл. 3 приведены данные произведения растворимости некоторых труднорастворимых в воде фосфатов. [c.7] Примечание 1— растворимо в воде 2 - трудно растворимо в воде 3 - нерастворимо в воде, легко растворимо в органических и минеральных кислотах 4 — нерастворимо в воде и в органических кислотах (в уксусной), растворимо в минеральных 5 — нерастворимо в воде и кислотах 6 — гидролизуется. [c.7] Весьма важным и характерным свойством растворимых фосфатов является их способность к гидролизу в воде с выделением свободной Н3РО4, что имеет большое значение при их использовании для фосфатирования. [c.7] Н3РО4 в растворе должно составлять только 37% ее количества, необходимого при 98 °С. Указанные соотношения имеют важное значение при холодном фосфатировании. [c.9] Найденная закономерность характеризует количественные изменения продуктов гидролиза в растворе. По мере возрастания в нем концентрации первичных фосфатов, содержание свободной кислоты увеличивается в большей степени. Наши эксперименты показали, что по мере повышения концентрации первичных фосфатов железа и марганца в растворе содержание в нем свободной кислоты возрастает в линейной зависимости. [c.9] Поведение фосфатов щелочных и тяжелых металлов в водном растворе весьма различно. Фосфаты щелочных металлов растворяются в воде без образования нерастворимых продуктов гидролиза (осадка), а pH = 4—6. Водные растворы первичных фосфатов тяжелых металлов содержат нераствори1 ше продукты их гидролиза в виде объемистого осадка, а pH = 1,5 2,5. Различие свойств рассматриваемых фосфатов позволяет использовать их для образования двух различных типов фосфатных пленок — кристаллических и аморфных. [c.9] Растворы первичных фосфатов железа, марганца, цинка и других тяжелых металлов образуют на металлической поверхности фосфатные пленки, имеющие кристаллическое строение, формирование которых сопровождается выделением водорода. Эти пленки образуют шероховатую, сильно профилированную поверхность и состоят из сросшихся кристаллов, линейные размеры которых определяются видом предварительной обработки поверхности, ее реактивностью, концентрацией и температурой раствора, природой и концентрацией добавок и др. Б зависимости от условий зарождения и роста кристаллов, составляющих фосфатную пленку, микрогеометрия (шероховатость) образуемой ею поверхности, а также вес i пл и толщина ее могут изменяться в широких пределах. Кристаллические фосфатные цленки могут иметь от 1—2 до 100 мкм и выше, а соответственно может меняться от 1—2 до 100—150 г/м . [c.10] Вернуться к основной статье