CS253216B1 - Lázeň pro přípravu povrchu ocelových materiálů před vylučováním kovových povlaků - Google Patents

Abstract

Lázeň pro přípravu povrchu ocelových materiálů před následným elektrolytickým nebo chemickým vylučováním kovových povlaků řeší technický problém snížení toxicity lázně a zvýšeni přilnavosti následně vylučovaných povlaků. Podstata řešeni spočívá v tom, Že lázeň kromě základních známých složek tvořených hydroxidem sodným a chloridem sodným dále obsahuje přísady zvolené ze skupiny obsahující karboxylové, sulfonové a sulfokarboxylové kyseliny s 2 až 7 atomy uhlíku nebo jejich soli, které jsou v lázni obsaženy v koncentraci 1-200 g/1 lázně.

Description

(54) Lázeň pro přípravu povrchu ocelových materiálů před vylučováním kovových povlaků

Lázeň pro přípravu povrchu ocelových materiálů před následným elektrolytickým nebo chemickým vylučováním kovových povlaků řeší technický problém snížení toxicity lázně a zvýšeni přilnavosti následně vylučovaných povlaků. Podstata řešeni spočívá v tom, Že lázeň kromě základních známých složek tvořených hydroxidem sodným a chloridem sodným dále obsahuje přísady zvolené ze skupiny obsahující karboxylové, sulfonové a sulfokarboxylové kyseliny s 2 až 7 atomy uhlíku nebo jejich soli, které jsou v lázni obsaženy v koncentraci 1-200 g/1 lázně.

Vynález se týká íázně pro přípravu povrchu ocelových materiálů před vylučováním kovových povlaků, obsahující hydroxid alkalického kovu a další přísady.

Použití elektrolyticky a chemicky vyloučených kovových povlaků na různých typech nerezových ocelí pro technické účely je závislé na jejich dobré přilnavosti k základnímu materiálu. Přilnavost je závislá na předúpravě povrchu před vlastním pokovením. Velmi obtížně se pokovují nerezové oceli a oceli s vysokým obsahem grafitu.

K zajištění dokonalé přilnavosti je nutné odstranit kysličníkovou vrstvu, ale nesmí dojít k přeleptání povrchu, aby se nevytvořil grafitový film, který je jednou z příčin špatné přilnavosti.

V současné době je známa řada metod, které zlepšují přilnavost galvanických povlaků.

Ve většině případů je používáno elektrochemické anodické moření v kyselinách nebo jejich směsích. Nevýhodou všech těchto metod je možnost přeleptání povrchu, čímž dojde ke zhoršení požadované přilnavosti.

Zvláště v provozních podmínkách je velmi obtížné přesně dodržet požadované parametry. Během anodického leptání v kyselých roztocích se mění pH elektrolytu a jeho složení a to je příčinou nevhodného naleptání.

Metoda, která spočívá v chemickém vyloučení mědi na povrchu materiálu a jejím následném rozpuštění, podstatně zlepšuje přilnavost galvanických povlaků^ ale nevýhodou je, že během mořeni dochází k podstatné změně drsnosti povrchu a to může být v některých případech nežádoucí. Tento způsob se nedá použít při pokovování nerezových ocelí.

Dále je známa alkalická lázeň, která je popsána v patentovém spisu NDR č. 50 769, a to v jeho původním změní z 5. 10. 1966. Tato lázeň, takzvaný čisticí elektrolyt, která je určena zejména pro průběžné moření, případně čištění železných drátů a pásů, obsahuje jako základní složky hydroxid sodný v množství 200-250 g/1 a chlorid sodný v množství 50-80 g/1.

Jako další složky obsahuje tato lázeň křemičitan alkalického kovu, zejména křemičitan sodný, v množství 20-50 g/1 a chroman alkalického kovu, zejména chroman draselný, v množství 1-20 g/1.

Tato lázeň má značnou nevýhodu v tom, že obsahuje soli šestimocného chrómu, které jsou silně toxické, což je spojeno jednak se zvýšeným ohrožením obsluhy a potřebou příslušných bezpečnostních opatření, jednak se řadou technických a ekonomických problémů při likvidaci vyčerpaných lázní a čištění odpadních vod z provozu obecně.

Popsaná lázeň kromě toho vyžaduje poměrně vysoké proudové hustoty až 150 A/dm , což prodražuje konstrukci proudového zdroje a zvyšuje provozní náklady, protože dosažení vysoké proudové hustoty vyžaduje odpovídající zvýšení svorkového napětí. Další nevýhodou jsou, zejména pro kusovou výrobu, krátké doby vystavení leptaného předmětu lázni, které se obtížně realizují s dostatečnou přesností.

Uvedené nedostatky známých lázní odstraňuje lázeň pro přípravu povrchu ocelových materiálů před vylučováním kovových povlaků, obsahující hydroxid sodný, chlorid sodný a další přísady, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že další přísady jsou zvoleny ze skupiny obsahující karboxylové, sulfonové a sulfokarboxylové kyseliny s 2 až 7 atomy uhlíku nebo jejich soli a jsou v lázni obsaženy v koncentraci 1-200 g/1 lázně.

Karboxylové kyselina je s výhodou zvolena ze skupiny obsahující kyselinu citrónovou, kyselinu vinnou, kyselinu malonovou, kyselinu štavelovou a kyselinu salicylovou.

Je výhodné, jestliže sulfonové kyselina je zvolena ze skupiny obsahující kyselinu fenol-4-sulfonovou a kyselinu l,3-dihydroxybenzen-4,5-disulfonovou.

Sulfokarboxylová kyselina je s výhodou tvořena kyselinou 4-sulfosalicylovou. Nový a vyšší účinek vynálezu spočívá ve srovnání se známou alkalickou lázní v tom, že lázeň podle vynálezu je netoxická a méně agresivní, lze ji po vyčerpání snáze likvidovat s podstatně menšími problémy při čištění odpadních vod a vyžaduje proudové hustoty v rozsahu 1-3 A/dm při svorkovém napětí 6-8 V, z čehož vyplývají nižší nároky na zdroj proudu a vyšší hospodárnost celého procesu.

Poměrně nízká proudová hustota kromě toho umožňuje volit dostatečně dlouhé doby působení lázně, které jsou při kusové výrobě z technologického hlediska snadno realizovatelné a reprodukovatelné. Další výhoda lázně podle vynálezu spočívá v tom, že komplexotvorné vlastnosti jejich přísad umožňují dosažení kovově čistého povrchu, nebot zabraňují vzniku nerozpustných sloučenin železa, ohromu a niklu.

Vynález je dále objasněn na příkladech jeho provedení, které popisují konkrétní složení lázní.

í k 1 a d	1
1 000 ml	vody
100 g	hydroxid sodný
20 g	chlorid sodný .
20 g	citran sodný

doba moření: 1-5 min teplota elektrolytu: 20-60 °C.

i k 1 a d	2
1 000 ml	vody
100 g	hydroxid sodný
20 g	chlorid sodný
20 g	vinan sodný

doba moření: 1-5 min teplota elektrolytu: 20-60 °C.

Příklad 3

000 ml vody

100 g hydroxid sodný g chlorid sodný g sulfosalicylan sodný

Příklad 4

000 ml vody

300 g hydroxid sodný g chlorid sodný g fenoldisulfonová kyselina (sodná sůl) doba moření: 1-5 min teplota elektrolytu: 20-60 °C.

i k 1 a d	5
1 000 ml	vody
100 g	hydroxid sodný
20 g	chlorid sodný
30 g	štavelan sodný

i doba moření: 1-5 min teplota elektrolytu: 20-40 °C.

í k 1 a d	6
1 000 ml	vody
100 g	hydroxid sodný
20 g	chlorid sodný
15 g	fenolsulfonová kyselina

doba moření: 1-5 min teplota elektrolytu: 20-60 °C.

i k 1 a d	7
1 000 ml	vody
100 g	hydroxid sodný
20 g	chlorid sodný
15 g	malonan sodný
doba mořeni: 1-5 min

teplota elektrolytu: 20-50 °C.

í k 1 a d	8
1 000 ml	vody
100 g	hydroxid sodný
20 g	chlorid sodný
20 g	salicylan sodný

doba moření: 1-5 min teplota elektrolytu: 20-40 °C.

Ve všech případech se použije proudová hustota v rozsahu 1-3 Ά/dm při svorkovém napětí v rozsahu 6-8 V, přičemž zpracovávaný předmět je zapojen jako anoda. V některých případech je však výhodné napětí také periodicky reverzovat, případně použití pulzující stejnosměrný proud.

Lázeň podle vynálezu je vhodná ve všech případech, kdy se vyžaduje zvýšení přilnavosti kovových povlaků vylučovaných na ocelových materiálech.

Claims (4)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Lázeň pro přípravu povrchu ocelových materiálů před vylučováním kovových povlaků, obsahující hydroxid sodný, chlorid sodný a další přísady, vyznačující se tím, že další přísady jsou zvoleny ze skupiny obsahující karboxylové, sulionové a sulfokarboxylové kyseliny s 2 až

   7 atomy uhlíku nebo jejich soli a jsou v lázni obsaženy v koncentraci 1-200 g/1 lázně.
2. 2. Lázeň podle bodu 1, vyznačující se tím, že karboxylové kyselina je zvolena ze skupiny obsahující kyselinu citrónovou, kyselinu vinnou, kyselinou malonovou, kyselinu štavelovou a kyselinu salioylovou.
3. 3. Lázeň podle bodu 1, vyznačující se tím, že sulfonová kyselina je zvolena ze skupiny obsahující kyselinu fenol-4-sulfonovou a kyselinu l,3-dihydroxybenzen-4,5-disulfonovou.
4. 4. Lázeň podle bodu 1, vyznačující se tím, že šulfokarboxylová kyselina je tvořena kyselinou 4-sulfosalicylovou.