173469. lajstromszámú szabadalom • Eljárás cinkfoszfát-bevonat felvitelére vastartalmú felületekre
5 173469 6 esetekben azonban előnyösebben járunk el, ha két vagy több kompozíciót beadagolás előtt elegyítünk egymással. A „stacionárius állapot” megjelölésen egy adott foszfátozó oldat és egy adott eljárás esetén azt értjük, hogy az oldat összetétele az idő előrehaladtával nem mutat szisztematikus változást. (Szisztematikus változás több órán át tartó üzemeléskor határozható meg). Szakember könnyen felismerheti egy adott foszfátozási eljárásban egy adott összetételű bevonó oldat esetén a stacionárius állapot beálltát, stacionárius állapot ugyanis akkor lép fel, ha a bevonó oldaton átvezetett fémfelületeken (vagy egybefüggő fémfelületen) folyamatosan a kívánt, állandó minőségű bevonat alakul ki, és ha a beadagolt kiegészítő anyagok mennyisége egyensúlyban van a bevonó oldatból például kémiai reakció, szivárgás vagy megtapadás révén eltávozó komponensek mennyiségével, vagyis az alapvető komponensek koncentrációja lényegében állandó érték marad. A találmány szerinti eljárásban olyan foszfátozó oldatokból indulunk ki, amelyek összetétele — a hagyományos foszfátozó oldatok „induló” összetételével szemben — már eleve megfelel a stacionárius állapotnak. Ilyen összetételű oldatokat például úgy készíthetünk, hogy az üzemelés során a stacionárius állapotot már elért, hagyományos kezdeti összetételű oldatot elemzünk, és a kapott elemzési adatok alapján állítjuk össze a találmány szerinti eljárásban felhasznált kiindulási foszfátozó oldatot. Eljárhatunk úgy is, hogy a stacionárius állapotban uralkodó összetételt elméleti megfontolások alapján, a mérvadó tényezők figyelembevételével számítjuk ki, és a számított eredmények szerint állítjuk össze a kiindulási foszfátozó oldatot. Ebben az esetben elsősorban a lezajló kémiai reakciókat, a beadagolt kiegészítő anyagokat, továbbá a bevont felületen megtapadt folyadékmennyiségből, az oldatban kivált üledékből és egyéb tényezőkből származó összes veszteséget kell a számítás során figyelembe vennünk. Az ismert foszfátozó eljárásokat alkalmazva minden esetben — legalábbis az eljárás kezdetén — változik a bevonat minősége és veszteségek lépnek fel. A találmány szerinti eljárás során, amikor a stacionárius állapotot már az eljárás kezdetén is fenntartjuk, ezek a minőségváltozások és veszteségek kiküszöbölhetők. A találmány szerinti eljárás további előnye az ismert foszfátozó eljárásokkal szemben az, hogy egyetlen paraméter (a vezetőképesség) mérésével és állandó értéken tartásával a műveleteket biztonsággal kézben tarthatjuk, és állandó, egyenletes minőségű termékeket állíthatunk elő. A vezetőképesség változása vezérlő jelként az eljárás automatizálására is felhasználható, ezzel szemben az ismert módszerek során ilyen, a folyamatot egyértelműen jellemző vezérlő jel nem volt meghatározható. A találmány szerinti eljárás egyben igen előnyös lehetőséget nyújt fémfelületek folyamatos foszfátozására. Az (a) és (b) kiegészítő kompozíciók, továbbá az adott esetben beadagolt egy& kiegészítő kompozíciók összességükben azt a kompozíciómennyiséget képezik, amely a foszfátozó oldatnak a bevonási eljárás előrehaladásakor a stacionárius állapotban tartásához szükséges. Cink-, foszfát- és alkálifém-ionokat minden esetben feltétlenül be kell adagolnunk a foszfátozó oldatba, általában azonban a legtöbb foszfátozási eljárásban további komponenseket, például depolarizáló hatású oxidálószereket is kell a rendszerbe juttatnunk. Ezeket a további komponenseket az (a) vagy (b) kiegészítő kompozícióval együtt vagy esetleg más kiegészítő kompozíciókkal együtt is a rendszerbe juttathatjuk, ennek lehetőségét többek között az egyes komponensek egymáshoz viszonyított reakciókészsége és tömény oldatokban mért oldhatósága szabja meg. A találmány szerinti eljárás egy előnyös kiviteli módja során alapvető komponensekként cink-, foszfát-, klorát- és adott esetben nitrát-ionokat tartalmazó savas foszfátozó oldatot használunk fel. Ebben az esetben például az (a) kiegészítő kompozíció cink-, foszfát-, nitrát- és klorát-ionokat, a (b) kiegészítő kompozíciókat pedig nátrium-ionokat tartalmazhat. Megjegyezzük, hogy az eljárásban egyéb megfelelő depolarizáló oxidálószereket, például nitriteket, perklorátokat, perszulfátokat, perborátokat, illetve hidrogénperoxidot is felhasználhatunk. A (b) kompozíció nátrium-ionok helyett például kálium-ionokat is tartalmazhat. A találmány szerinti eljárást — miként már említettük - vastartalmú fémfelületek bevonására használjuk fel. A hagyományos foszfátozási eljárás során — amikor alapvető komponensekként előnyösen cink-, foszfát-, klorát- és adott esetben nitrát-ionokat tartalmazó foszfátozó oldatokat használnak fel — ilyen esetben üzemelés során a foszfátozó oldatban vas(II)-ionok formájában vas halmozódik fel. A vas(II)-ionok a kémiai reakcióban szabadulnak fel, és csak lassan oxidálódnak vas(III)-ionokká a jelenlevő klorát-ionok (és adott esetben nitrát-ionok) hatására. A vas(II)-ionok felhalmozódása két hátrányos következménnyel jár: (1) a vas(II)-ionok hátrányosan befolyásolhatják a bevonat minőségét, és (2) a folyamatos üzemelés bármilyen megszakítása esetén (például figyelmetlenségből történő leálláskor vagy éjszakai üzemszünetkor) a vas(II)-ionok lassú oxidációja és az így képzőuött vas(III)-ionok vas(III)-foszfát formájában történő kiválása fokozza az oldat savasságát, következésképpen az üzemelés újraindításakor romlik az oldat bevonóképessége, mert az említett fokozott savmennyiséget semmiféle anyag nem közömbösíti. A fenti hátrányok elkerülésére korábban már javasolták többek között az oldat üzemi hőmérsékletének növelését vagy olyan katalizátorok beadagolását, amelyek növelik a vas(II)-ionok klorát- és nitrát-ionok hatására bekövetkező oxidációjának sebességét. A foszfátozó oldat hőmérsékletének növelése és a megnövelt hőmérséklet fenntartása költséges, továbbá — elsősorban permetező bevonási eljárásokban - a hőmérséklet növelése ronthatja a foszfátozó oldat bevonatképző sajátságait és általános bevonóképességét. A vas(II)-ionok oxidációsebessége katalizátorok alkalmazásával fokozható ugyan, azonban nem olyan 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
