Химические способы очистки

Химические способы очистки металлов наиболее распространены в промышленности. Они доступны, универсальны, экономичны. Их используют при обезжиривании поверхности, удалении оксидов металлов (травлении) и снятии старых покрытий.

Обезжиривание. На поверхности металлов могут присутствовать омыляемые (компоненты смазок, полировочных паст, следы от кожи рук) и неомыляемые (консервационные смазки, эмульсионнысоставы и др.) «жировые» загрязнения

Нанесение конверсионных покрытий

Конверсионные покрытия используют для повышения противокоррозионной стойкость металла, улучшения адгезии лакокрасочных покрытий, увеличения срока службы. Конверсионные покрытия наносят перед окрашиванием преимущественно на те изделия, которые подвергаются эксплуатации в жестких условиях. Наиболее широко применяются покрытия, получаемые методами фосфатирования, оксидирования, хроматирования. Вторые два спсоба не относятся к авторемонту потому рассмотрим один.

Фосфатирование. С химической точки зрения фосфатирование  процесс образования на поверхности слоя из нерастворимых в воде фосфатов металлов.

Фосфатируют обычно черные металлы (кроме чугуна и стального литья), несколько реже – цветные: алюминий, цинк и другие. Процесс фосфатирования заключается в обработке поверхности металлов водными растворами фосфорнокислых солей.

Фосфатированные металлы хорошо смачиваются жидкими ЛКМ. Благодаря этому и развитой поверхности достигается высокая адгезия покрытий, в том числе и тех, которые в обычных условиях плохо адгезируют. Фосфатные покрытия в зависимости от состава имеют термостойкость 150220^oС. Они обладают хорошими диэлектрическими свойствами; цвет покрытий – от светло-серого, до темно-серого.

Фосфатирование – лучший способ грунтования поверхности при нанесении лакокрасочных покрытий.

Технология процесса фосфатирования проста. Фосфатирование применяют для черных и цветных металлов и оно состоит в образовании малорастворимых фосфатов железа, марганца или цинка.

Основан метод на свойствах солей фосфорной кислоты. Фосфорная кислота — Н3РО4 — может образовывать три вида солей:

• однозамещенные - дигидрофосфаты Ме^РО^;

• двухзамещенные - моногидрофосфаты МеНРО4;

• трехзамещенные - фосфаты Мез(РО4J

(где Me — двухвалентный металл).

В воде растворяются только фосфаты аммония и щелочных металлов. Двух- и трехзамещенные фосфаты железа, марганца и цинка малорастворимы. Следовательно, если создать условия для их образования, то они будут оставаться на поверхности металла. При взаимодействии металла с фосфорной кислотой первоначально образуются дигидрофосфаты:

Me + 2Н3РО4 = Ме(Н2РОJ + Н2

При снижении концентрации фосфорной кислоты получают вторичные и третичные соли:

Ме(Н2РО4J т± МеНРО4 + Н3РО4

Фосфатные и оксидные защитные пленки

ЗМе(Н2РО4J т± Ме3(РО4J + 4Н3РО4

В образовании фосфатной пленки участвуют продукты взаимодействия фосфорной кислоты с металлом и вещества, входящие в состав раствора для фосфатирования.

Предполагается, что образованию фосфатной пленки предшествуют реакции ионизации железа:

Fe <=> Fe2+ + 2e

и выделение водорода:

2Н+ + 2е <=> Н2 t

Железо, переходящее в раствор, связывает фосфорную кислоту и равновесие реакций смещается вправо. Выпадающие в осадок ди и трифосфаты кристаллизуются на поверхности стального изделия,

образуя плотную кристаллическую пленку. Фосфатирование заканчивается после того, как вся поверхность покроется сплошной пленкой и выделение водорода прекратится.

Фосфатные пленки обладают хорошей адгезией, имеет высокоразвитую шероховатую поверхность. Они являются хорошим грунтом для нанесения лакокрасочных покрытий и пропитывающих смазок.

Фосфатирование используют для изделий, которые эксплуатируют в морской воде, в тропических районах. Недостатком фосфатных пленок является низкая прочность и эластичность. Они имеют короткий срок эксплуатации.

Стадии технологического процесса получения покрытий

При получении покрытий на металлах после подготовки поверхности проводят грунтование, шпатлевание и нанесение верхних слоев покрытия; иногда предусматривают облагораживание поверхности (шлифование и полирование). Число перечисленных операций определяется требованиями к внешнему виду и условиями эксплуатации покрытий.