Образование конверсионных покрытий

Конверсионные покрытия обычно состоят из неорганических соединений, образующихся на металлической поверхности. Они используются для повышения антикоррозионной стойкости и улучшения адгезии покрытий к металлической поверхности. В промышленности наиболее важное значение имеет фосфатирование и хромирование. Фосфатирование (слои состоят из фосфатов металла) применяется для обработки стальных, алюминиевых и цинковых поверхностей. Хромированные слои содержат трехвалентные или шестивалентные соединения хрома и применяются главным образом для обработки алюминиевых и цинковых поверхностей.

Масса поверхности конверсионного слоя составляет от 0,05 до 5 г/м кв. С повышением массы уменьшается эластичность слоя, что неблагоприятно отражается на адгезионной прочности и деформации органического покрытия. Процессы фосфатирования. Наиболее важными процессами фосфатирования являются щелочное фосфатирование, цинк и цинкокальциевое фосфатирование. При щелочном фосфатировании катионы, образующие слой, извлекаются из подложки; в случае цинкового фосфатирования катионы извлекаются из фосфатированного раствора.

Щелочное фосфатирование (железофосфатирование) используется в основном в тех случаях, когда не требуется создания высокой защиты от коррозии. Растворы (pH 4-6) состоят из кислых фосфатов, свободной ортофосфорной кислоты и небольшого количества добавок; окисляющих веществ (например, хлоратов, хроматов или нитритов), конденсированных фосфатов (например, пирофосфата или триполифосфата) и специальных активаторов (например, фторидов или молибдатов). Первой реакцией является реакция протравливания с образованием ионов железа на стальной подложке. Эти ионы реагируют с ионами фосфата из раствора с образованием слаборастворимого фосфата железа, который осаждается и сильно прилипает к металлической поверхности. Слои фосфата цинка образуются в результате аналогичной реакции на цинковых поверхностях. Алюминий обычно обрабатывают фторсодержащими растворами; в результате образуется тонкое комплексное покрытие, содержащее алюминий, фосфат и фтор. Концентрацию раствора в ванне доводят до уровня 2-16г/л. Контакт с поверхностью может происходить в результате распыления или окунания. Обычно температура ванны составляет от 40 до 70 градусов, но при особом составе ванны она может быть понижена до 25-35 градусов. Время обработки составляет 5-10 с (распыление на листовой материал) и 1-3 мин (распыление или окунание отдельных деталей). Железофосфатированием можно получать как тонкослойные покрытия (0,25-0,35 г/м. кв), так и толстослойные (0,6-1,0 г/ м. кв). Слои имеют голубовато-зеленый, а в некоторых случаях красноватый переливающийся оттенок. С увеличением массы покрытия поверхность становится матовой и приобретает серый оттенок.
Цинкфосфатирование в основном используется для обработки стальных и цинковых поверхностей, а также алюминия. Используются водные растворы ортофосфорной кислоты (pH 2,0-3,6), содержащие растворенный кислый фосфат цинка.