177845. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fémszubsztrátum bevonására
7 177845 8 romosán aktív komponensnek megfelelő potenciálértéket hozunk létre; b) az oldatba legalább részben bemerülő érzékelő elektród és ellen-elektród között folyó voltametrikus áramot az a) lépés megkezdése után meghatározott időpontban érzékeljük; és c) a bevonó oldat összetételét a voltametrikus áramnak az optimális értéktől való eltérésére reagálva beállítjuk. A c) lépés kívánt esetben automatikusan indítható meg. Találmányunk további részleteit az alábbi példákban ismertetjük anélkül, hogy találmányunkat a példákra korlátoznánk. A példákban szereplő mennyiségek és százalékos értékek súlyrészekben és súlyszázalékokban értendők. 1. példa Ebben a példában acéllemezeknek cinkfoszfáttal történő foszfátozását mutatjuk be. Az eljárásnál cinket, foszfátot, nitrátot és nitritet tartalmazó foszfátozó oldatot alkalmazunk. Az elektromosan aktív nitrit komponens hatékony koncentrációját időnként voltametrikusan érzékeljük (mint salétromossavat) és amikor a voltametrikus áram a fürdő elkészítésekor mért érték alá csökken, azonnal további nitritet adunk hozzá. A 20-25 „pontos” bevonó oldatot alábbi összetételű koncentrátumból készítjük; Cinkoxid 17,7 súly% 59%-os salétromossav 34,5 súly% 81%-os foszforsav 23,1 súly% Víz 24,7 súly% 135 ml fenti koncentrátumot 5000 ml vízzel hígítunk. Az oldathoz annyi nátriumnitritet adunk, hogy 50 ml-es megsavanyított mintája 2,9 ml 0,1 n káliumpermanganátot fogyasszon. A bevonó oldatot a bevonó eljárás előrehaladásakor feltöltjük és erősségét alábbi összetételű koncentrátum felhasználásával 20 „pont” értéken tartjuk; Cinkoxid 14,5 súly% 59%-os salétromsav 21,6 súly% 81%-os foszforsav 46,0 súly% Víz 17,9 súly% A bevonó oldatot tartályban 70 C°-on tartjuk és az oldatban óránként 4 db acéllemezt (területük 0,14 m* 2) vonunk be. Az eljárást 9 órán át folytatjuk és ez alatt az idő alatt az oldat nitrit-komponense által létrehozott voltametrikus áramot mintacellában időnként érzékeljük; a mintacella a bevonó oldat 120 ml-es mintáját (melyet a bevonó fürdőből szabályos időközökben veszünk), platina érzékelő elektródot (1,5 mm hosszú és 0,5 mm átmérőjű platina huzal), telített káliumkloridot sóhíddal ellátott standard kálóméi érzékelő elektródot és acél ellen-elektródot (50 cm2-es felület) tartalmaz. Az elektródokat elektromos kontroll áramkörbe kapcsoljuk be, melynek segítségével a mintacellában 5 perces teljes időtartamban az alábbi feszültség/idő szekvencia követhető: Idő I Feszültség (az érzékelő elektródon a vonatkozási (mp) elektródhoz viszonyítva) 0—20 j +1,8 volt 20—25 1 0 volt 25—45 ; -0,9 volt 45—105 0 volt (mintát töltünk a cellába) 105—135 +0,8 volt (14 mp múlva érzékeljük a voltametrikus áramot) 135—300 i 0 volt Az alábbi táblázat a 105—123 mp között eltelt időben a voltametrikus áram alakulását mutatja be : Idő (mp) 0 1 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Áram mikro-amper) 80 59 37 27 22 19,0 17,5 16,5 15,0 14,4 14,0 Ezt a szekvenciát az eljárás teljes üzemeltetési ideje alatt megismételjük és a bevonó oldatot a voltametrikus áram értékének eltérésére reagálva 10 súly%-os vizes nátriumnitrit-oldattal automatikusan kiegészítjük. Az eljárás alatt a bevonó oldatban a nitrit hatékony koncentrációját 2,7 +0,2 ml 0,1 n káliumpermanganát oldat/50 ml oldat értékkel ekvivalens szinten tartjuk. Az acéllemezeket megfelelő minőségű egyenletes cinkfoszfát réteggel vonjuk be — ilyen minőségű bevonat a korábban ismert eljárások szerint csak manuálisan, gyakori manuális ellenőrzés segítségével lett volna kialakítható. 2. példa Ebben a példában acélhuzal fémréz bevonattal történő ellátását ismertetjük rézszulfátot tartalmazó bevonó oldat felhasználásával. A rézionok hatékony koncentrációját platina-elektródon telített kálóméi elektródhoz viszonyítva —0,30 volt potenciálon létrehozott voltametrikus áram változásaira reagálva szabályozzuk. Nátriumkloridot, rézszulfátot, kénsavat és inhibitort tartalmazó rézbevonó oldatot (6800 1) alkalmazunk 60 C°-os bevonó fürdőben pácolt acélhuzalok bevoná sára 470 m2 huzalfelület/óra sebességgel. A kiindulási rézbevonó oldatban a rézionok hatékony koncentrációja olyan, hogy 1,00 ml-es mintája 4,3 ml 0,02 mólos etiléndiamintetraecetsav oldattal ekvivalens (alizarinsárga indikátor jelenlétében). A rézionok által —0,30 volt feszültség mellett létrehozott voltametrikus áram változásaira reagálva az oldat rézion tartalmát rézszulfátot tartalmazó kiegészítő oldat hozzáadásával pótoljuk. Az eljárást 30 órán át folytatjuk és ez alatt az idő alatt a rézionok által létrehozott voltametrikus áramot megfelelő időközönként megfelelő mintacellában érzékeljük. E célra az 1. példában ismertetett cellát alkalmazzuk azzal a változtatással, hogy az erősen savas oldat miatt platinával bevont titán ellen-elektródot alkalmazunk. A mintacellában 5 perces össz-időtartam alatt az alábbi feszültség/idő szekvenciát figyeljük meg; a szekvenciát az eljárás teljes üzemeltetési ideje alatt megismételjük: 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
