173469. lajstromszámú szabadalom • Eljárás cinkfoszfát-bevonat felvitelére vastartalmú felületekre
7 173469 8 mértékben, amely a fenti problémák teljes kiküszöbölését eredményezné. Azt tapasztaltuk, hogy a bevonatképzési sajátságok egyenletessége tekintetében például lényegesen jobb eredmények érhetők el, ha a vas(Il)-ionok oxidálásához gyorsan reagáló szekunder oxidálószer mennyiségét úgy választjuk meg, hogy a vas(II)-ionok oxidálásához elegendő mennyiségben álljon rendelkezésre, ugyanakkor azonban az oxidálószer ne halmozódjék fel az oldatban olyan mértékben, hogy jelentős szerepet játszhatna depolarizátorként az alapvető bevonatképzési reakcióban. Más szóval, a szekunder oxidálószer mint depolarizálószer mennyisége nem érheti el a foszfátozó oldatban azt a határértéket (például 1 millimól/liter vagy annál nagyobb értéket), amelyről a szakirodalomból tudott, hogy átlépésekor a gyorsan ható szekunder oxidálószer már primer oxidáló hatást fejthet ki. Abban az esetben tehát, ha vastartalmú fémfelületet kell kezelnünk cink-, foszfát-, klorát- és adott esetben nitrát-ionokat, továbbá alkálifém-ionokat tartalmazó foszfátozó oldattal, a találmány értelmében előnyösen úgy járunk el, hogy a bevonatképződés előrehaladásakor a foszfátozó oldathoz a vas(II)-ionok gyors oxidációját biztosító, 112 milliomodrész/ 1 rész oldat értéknél kisebb vas(II)-ion koncentrációt eredményező szekunder oxidálószert adunk olyan mennyiségben, hogy a stacionárius állapot elérésekor a foszfátozó oldatban 0-0,6 millimól/liter szekunder oxidálószer legyen jelen. A vas(II)-ionok koncentrációját előnyösen 56 milliomodrész/1 rész oldatnál kisebb értéken tartjuk. A savas foszfátozó oldat előnyösen 0,5—5,0 g/liter cinket (Zn-ként), 3-50 g/liter foszfátot (P04-ként), 0,5-5,0 g/liter klorátot (C103-ként) és 0-15 g/liter nitrátot (N03-ként) tartalmaz. Az oldat teljes savszáma előnyösen legföljebb 30 pont, és a szabad savszám és teljes savszám aránya 0,02 és 0,1 közötti érték lehet. (Pontértéken teljes savszám meghatározásakor azt a 0,1 n nátriumhidroxid-oldat mennyiséget értjük ml-ben, amely fenolftalein indikátor mellett 10 ml vizsgálandó mintát közömbösít. Szabad savszám meghatározásakor indikátorként metilnarancsot használunk, a pontértéket a fentiekben megfelelően számítjuk ki.) Az oldat hőmérséklete előnyösen legföljebb 65 C° lehet. A „szekunder oxidálószer” megjelölésen olyan oxidálószert értünk, amelynek egyetlen funkciója az eljárásban a vas(II)-ionok oxidálása, azaz amely nem vesz részt jelentős mértékben a primer bevonatképződési folyamatban. Szekunder oxidálószerként bármilyen gyorsan ható oxidálószert alkalmazhatunk. A „gyorsan ható oxidálószer” megjelölésen olyan oxidálószert értünk, amely vas(II)-ionokat tartalmazó cinkfoszfát-oldathoz adva a szokásos üzemi hőmérsékleten jóval 10 percen belül legalább felére csökkenti az elméletileg lehetséges vas(II)-ion-koncentrációt. Gyorsan ható szekunder oxidálószerként célszerűen alkálifém-nitriteket, ammónium-nitritet, hidrogénperoxidot, savas körülmények között hidrogénperoxidot fejlesztő vegyületeket, nátrium-hipokloridot, továbbá peroxidisav-sókat (például perfoszfátokat vagy perborátokat) használhatunk fel. Különösen előnyösnek bizonyult a nátrium-nitrit és a hidrogénperoxid. Minthogy a gyorsan ható oxidálószer (amelyre a fenti speciális célra van szükség) az eljárás oxidálószer-igényének csak egy részét fedezi (azaz kizárólag a vas(II)-ionok oxidációját, ellentétben a főfolyamatban depolarizáló oxidálószerként ható klorát-ionokkal és az adott esetben jelenlevő nitrát-ionokkal), a gyorsan ható oxidálószer (például a nátrium-nitrit) beadagolandó mennyisbe kisebb, mint azokban a tipikus ismert eljárásokban, amelyekben például a cinkfoszfátot tartalmazó kiegészítő kompozíción kívül kizárólag a nátrium-nitrit az egyetlen oxidáló adalékanyag. Ha a nitrit-ionokat depolarizáló oxidálószerként alkalmazzuk, 1 liter oldatra vonatkoztatva legalább 2 millimól nitrit-ionra van szükség. A foszfát-ionokat tartalmazó kiegészítő kompozíció túl nagy szabad savszámának ellensúlyozására jelentős mennyiségű lúgra, például nátriumhidroxidra van szükség. A felhasználandó lúgot és a gyorsan ható oxidálószert kompatibilitásuktól függően adott esetben együtt is beadagolhatjuk. Ha a felhasználandó lúg és a gyorsan ható oxidálószer inkompatibilis egymással, a cinkfoszfát-tartalmú kiegészítő kompozíción kívül még két további kiegészítő kompozíciót kell a foszfátozó fürdőhöz adagolnunk, ellenkező esetben azonban a cinkfoszfát-tartalmú kiegészítő kompozíció mellett csak egy további kiegészítő kompozícióra van szükség. A kiegészítő kompozíciókat minden esetben előre meghatározott arányban (például térfogatarányban) kell beadagolnunk. A kiegészítő kompozíciókat például közös tengelyen működő több szivattyús rendszerrel vagy közös energiaforrással működtetett szivattyúkkal adagolhatjuk be. Ez az elrendezés lényegesen előnyösebb a tipikus ismert módszerekben alkalmazottaknál, amikor is a fürdőbe két vagy több fonásból külön adagolják be a kiegészítő kompozíciókat, és valamennyi forrás külön kell üzemeltetni. A találmány szerinti eljárás bemerítéses és permetezéses bevonatképzésre egyaránt alkalmas. Az eljárás különösen előnyösen alkalmazható a permetezéses bevonási módszerben. A találmány szerinti eljárást az oltalmi kór korlátozása nélkül az alábbi példákban részletesen ismertetjük. 1. példa A találmány szerinti módszerrel acéllemezekre cinkfoszfát-bevonatot viszünk fel. A felhasznált foszfátozó oldat cink-, foszfát-, klorát-, nitrát- és nátrium-ionokat tartalmaz. A stacionárius állapotban levő oldat optimális összetételét azonos típusú, stacionárius állapotban levő és ebben az állapotban levő és ebben az állapotban megfelelő minőségű bevonatot szolgáltató foszfátozó fürdők elemzésével határozzuk meg. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
