DE2535957A1 - Metallhalogenid-fluorkohlenwasserstoff-stoffzusammensetzung und ihre verwendung - Google Patents

Metallhalogenid-fluorkohlenwasserstoff-stoffzusammensetzung und ihre verwendung

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DE2535957A1
DE2535957A1 DE19752535957 DE2535957A DE2535957A1 DE 2535957 A1 DE2535957 A1 DE 2535957A1 DE 19752535957 DE19752535957 DE 19752535957 DE 2535957 A DE2535957 A DE 2535957A DE 2535957 A1 DE2535957 A1 DE 2535957A1
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G83/00Macromolecular compounds not provided for in groups C08G2/00 - C08G81/00

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Description

  • Metallhalogenid-Florkohlenwasserstoff-Stoffzusammensetzung und ihre Verwendung Die Erfindung betrifft die Schutzbeschichtung von Gegenständen, insbesondere ein Schutzgleitmittel für aus Titan und Ditanlegierungen hergestellte Metallkörper.
  • Titangegenstände müssen mit einer Schutzschicht versehen werden, um Lager oder Reibungskräften ausgesetzte Oberflächen mit Gleitmittel zu versehen bzw. diese zu "schmieren". Ferner müssen Titanoberflächen, die sich bei Raumtemperatur miteinander in Kontakt befinden, am Kaltverschweissen gehindert ~ werden. Da Titan in zunehmendem Masse für Anwendungen auf den Gebieten der Buft- und Ravunfahrt, der Kraftfahrzeugtechnik und des Schiffbaus in Erwägung gezogen wird, bedarf man verbesserter Beschichtungs- oder Überzugsmittel.
  • Titan ist schon durch anodische Behandlungen, graphithaltige Ueberzüge, ueberzüge mit Molybdänsulfid in verschiedenen Trägern und Talk schutzbeschichtet worden. Diese Behandlungen haben sich aber bei verschiedenen Einsatzbedingungen als unbefriedigend erwiesen, und es hat sich gezeigt, dass sie bei nachfolgend angewandten Be- bzw. Verarbeitungstechniken stören. Während der Verarbeitung muss die Schicht bei Schweiss- oder Biegearbeiten Temperaturen von 2600 C(5000 F) oder mehr widerstehen. Die Schicht muss Zusammenhalt haben und an der Oberfläche haften, so dass sie während Handhabung, Verarbeitung und Einsatz auftretende Abrieb- bzw. Scheuerkräfte verträgt.
  • Wie sich gezeigt hat, unterliegen die bisherigen Beschichtungen in Hochtemperaturumgebungen Verdampfung und Abrauchen, und sie verlieren durch Ablaufen von der Oberfläche in flüssiger Form oder Abscheuerung von derselben in Form störenden Staubes in kurzen Einsatzzeiten ihre Wirksamkeit. Ferner sind Schweissarbeiten ohne Anwendung spezieller Vereinigungsmethoden nicht praktikabel gewesen. Auch das Aussehen der Oberfläche war aufgrund von Fleckenbildung und Nässen (Wetting) schlecht. Weiter war es schwierig, eille Schutzschicht aufzutragen, ohne die Masstoleranzen von Metallgegenständen zu verändern.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein Beschichtungsmaterial zum Schutzüberziehen von Oberflächen zur Verfügung, das die Nachteile bzw. Begrenzungen der bisherigen Materialien nicht aufweist und das eine drastische Verbesserung der Verhaltenscharakteristiken erbringt. Das Beschichtungsmaterial gemäss der Erfindung ergibt eine Oberfläche von sehr geringem Reibungskoeffizienten und kann hoher Temperatur ausgesetzt werden, ohne Verschlechterung oder Rauchbildung zu unterliegen, womit die Entwicklung schädlicher und verunreinigender Dämpfe vermieden wird.
  • Die Schutzschicht gemäss der Erfindung verbleibt während Handhabung, Verarbeitung und Einsatz bei niedriger oder hoher Temperatur in einem festen oder halbfesten Zustand und haftend und kohärent und führt dementsprechend nicht zur Leckabgabe öligflüssiger Substanz an wässrige Umgebungen oder Erzeugung von die Atmosphäre verunreinigenden/m Teilchen oder Staub.
  • Die Xontinuität des Schutzfilms bei verschiedenen Bedingungen stellt sicher, dass Korrosion verhindert wird, und der Film zeigt ein gefälliges Aussehen von Anfang an und eine verbesserte Beständigkeit gegenüber Fleckenbildung oder Nässen. Das Schweissvermögen kann nach herkömmlichen Techniken ausgenutzt werden, und die Abriebfestigkeit in Bezug auf einsinnig gerichtete Bewegung wie auch Schwingbewegung ist höher als bei bisher bekannten Materialien.
  • Weitere Vorteile und Zweckangaben der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.
  • Das Beschichtungsmaterial gemäss der Erfindung wird von einer Kombination von Metallhalogenid und Polyfluoralkenamin gebildet.
  • Gewöhnlich wird das Material auf die Oberfläche nach einer vorherigen Reinigungsbehandlung und einer Oberflächenrauhung aufgebracht, die vorzugsweise durch Ätzen oder unter chemischer Umwandlung verlaufende Uberzugsbehandlung, wie Passivieren, erfolgt. Nach Entfernen überschüssigen Beschichtungsmaterials steht der Gegenstand zur weiteren Verarbeitung oder zum Einsatz bereit. Das Beschichtungsmaterial kann aus einer flüssigen Suspension oder aus der Gasphase direkt auf die Oberfläche aufgebracht werden, Die Erfindung ist nachfolgend näher in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben, in der Fig. 1 in schematischer Darstellung Arbeitsstufen zur Bildung eines schutzbeschichteten Gegenstandes gemäss der Erfindung und Fig. 2 im Schnitt vergrössert die Wand eines gemäss der Erfindung behandelten, rohrföxsigen Gegenstandes zeigt.
  • Nachfolgend sind bevorzugte Ausführungsformen beschrieben.
  • Die folgende, spezielle Beschreibung ist auf die Behandlung von Gegenständen aus Titan, einem der am schwierigsten zu schmierennen bzw. gleitmittelbehandelnden Metalle, abgestellt, aber die Behandlung gemäss der Erfindung kann auch bei anderen Metalloberflächen Anwendung finden, wie solchen von Aluminium, Zinn, Kupfer, Zink oder Chrom und Eisen oder Legierungen derselben. Die Beschichtung kann bei verschiedenartigen Unterlagen zum Zwecke der Gleitbehandlung oder des Schutzes vor Umgebungseinflüssen vorgenommen werden, wie bei Holz, Papier, Plast oder Keramik in Faden-, Flächenmaterial-, Stab- oder Pulverform.
  • Titan-Handelslegierungen enthalten im allgemeinen mindestens 90 Gew.% Titan und kleinere Mengen an anderen legierungsbildenden Metallen, wie bis zu 4 % oder mehr an Vanadin. Die Titanlegierung A-70 der Eandelsreinheit hat folgende Nennzusammensetzung: Element Gew.% C 0,08 Fe 0,40 N 0,05 lt 0,15 Ti Rest Das Beschichtungsmaterial wird aus einer Kombination von Bestandteilen gebildet, die zur Bildung eines Fluor", Chlor-, Brom bzw. Jod/Wachsartiger-Kohlenwasserstoff/Amin-Gleitmaterials reagieren, das zur Bildung eines kohärenten und haftenden Films auf der Oberfläche des Gegenstandes befähigt ist.
  • Der erste bei der Bildung des Materials eingesetzte Bestandteil ist eine Verbindung von Fluor, Brom, Jod oder Chlor und eines Metalls, wie Bor, Aluminium oder Titan. Ein bevorzugtes Material ist Bortrifluorid, insbesondere in einer stabilisierten Form, wie als Komplex mit einem Äther, wie Diäthyläther.
  • Der andere notwendige Bestandteil ist ein fluorierter Kohlenwasserstoff, der einen relativ hohen Gehalt an verfügbaren und aktiven Fluoratomen aufweist und gegenüber dem fletallhalogenid reaktiv ist. Bevorzugte Materialien sind Fluoralkyl-arylverbindungen aus der Gruppe von Verbindungen der Formel worin n eine ganze Zahl gleich 0 bis 4 und m eine ganze Zahl gleiche 0 bis 2 bedeutet und R der Gruppe Wasserstoff, Niedermol.-Alkyl mit 1 bis 9 C-Atomen, Niedermol.-Alkanoi niit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen und Aryl, wie Phenyl, und Aralkyl, rie Benzyl, angehört. Ein gut geeignetes Material ist a,a,«-Trifluor-m-toluidin. Es wird angenommen, dass die Gegenwart einer Aminogruppe Spannungen in dem aufgebrachten -Rilm in einer Weise entlastet, die der Wirkung analog ist, die Sulfonsmrde beim galvanischen Abscheiden oder anodischen Behandeln von Aluminium zeigen.
  • Das Metallhalogenid und der fluorierte Kohlenwasserstoff können in der Masse in Form ihrer eigenen Substanzen oder in Lösung oder Suspension in einem fliessfähigen Material in Blüssig-oder Gasphase umgesetzt werden. Bei der Umsetzung in Gasphase wird zuerst die zu behandelnde Oberfläche mit dem fluorierten Kohlenwasserstoff in einem flüssigen Träger überzogen. Dann wird das Metallhalogenid in Dampfform der überzogenen Oberfläche zugeführt, wo es mit dem fluorierten Kohlenwasserstoff zur Bildung einer haftenden, wachsigen Schutzschicht, vorzugsweise einer monomolekularen, epitaxialen Schicht, in situ reagiert.
  • Das wachsige Schutzmaterial kann auch getrennt gebildet und als solches auf die Oberfläche aufgetragen werden. Vorzugsweise führt man die Umsetzung in einem organischen, flüssigen Vrdünnungs- oder Lösungsmittel, vorzugsweise mit einem Siedepunkt von über 1000 C, durch. Höhermolekulare Produkte werden in dem flüssigen Träger gebildet; man bildet eine Suspension, die sich leicht auf die zu behandelnde Oberfläche auftragen lässt.
  • Verdünnungsmittel hierfür sind polychlorsubstituierte, ungesättigte aliphatische Verbindungen, wie Trichloräthylen, Tetrachlorkohlenstoff, Tetrachloräthylen, Difluordichloräthylen, Fluortrichloräthylen oder andere endständig halogenierte Alkene mit 1 bis 8 C-Atomen. Im Interesse des Reaktionsvermögens wahrend der Bildung des Beschichtungsmaterials und der Inertheit und Temperaturfestigkeit des Materials ist die Verbindung vorzugsweise an den der ungesättigten Bindung benachbarten C-Atomen mit Chlor substituiert, wie Tetrachloräthylen.
  • Das Verhältnis der Bestandteile zueinander lässt sich in Abhängigkeit von der Härte und anderen Charakteristiken, die der Film haben soll, und wirtschaftlichen Erwägungen bezüglich Maximierung der Ausbeute sehr verschieden wählen. Da das Verdünnungsmittel, wie Tetrachloräthylen, leicht mit geringen Kosten verfügbar ist, kann es in dem Reaktionsgemisch im überwiegenden Anteil eingesetzt werden. Beim Vorlegen kleinerer Mengen der anderen Bestandteile in Form von 1 bis 20, vorzugsweise etwa 2 bis 5 Raumteilen werden zufriedenstellende Ausbeuten erhalten. Die Reihenfolge des Zusatzes ist nicht entscheidend, aber vorzugsweise bildet man zuerst eine Mischung des Verdünnungsmittels und fluorierten Kohlenwasserstoffs, bevor das Metallhalogenid hinzugefügt wird.
  • B e i s » i e 1 1 Es wurde eine Beschichtung aus folgenden Bestandteilen hergestellt: Komponente Menge, ml Tetrachloräthylen, C12C=CC12 900-960 Bortrifluoridätherat, (C2H5)2O.BF3 50-20 a, a, v-2rifluor-m-toluidin, C7R6F3N 50-20 Das Toluidin und Tetrachloräthylen wurden vereinigt, wobei sich eine wolkige Suspension bildete. Beim Zusatz des Netallhalogenidätherates waren Kügelchen einer flaumigen, wachsartigen, weissen Ausfällung zu beobachten, die nach Aufbewahrung bei Raumtemperatur in reichlicher Menge vorlagen. Nachmehreren Tagen lag ein Naximalvolumen des wachsartigen Feststoffs vor, das mehr als die Hälfte des Anfangsvolumens der Mischung bekrug. Durch Erhitzen der Mischung auf höhere Temperatur konnte die Reaktion beschleunigt werden. Beim Erhitzen des wachsartigen Materials auf 3020 C war weder Zersetzung noch Schmelzen des Materials zu beobachten. Aus dem Vorliegen der Bildung eines wachsartigen Feststoffs lässt sich die Bildung eines chlor-fluor-bor-substituierten Kohlenwasserstoffpolymeren ableiten.
  • 3eisiel 2 as Tetrachloräthylen von Beispiel 1 wurde durch Trichlonäthy-@@n ersetzt. Es bildete sich ein flaumiges, wachsartiges, geatinöses, leicht gefärbtes Reaktionsprodukt.
  • B e i s p i e l 3 Das Tetrachloräthylen von Beispiel 1 wurde durch Tetrachlorkohlenstoff ersetzt. Es bildet sich ein ähnliches Produkt wie in Beispiel 2.
  • Beispiel 4 Das Tetrachloräthylen wurde weggelassen. Dabei ergab sich eine heftigere und stärker exotherm verlaufende Reaktion und ein festeres Reaktionsprodukt.
  • Beist>iel 5 Das BS3-ätherat von Beispiel 1 wurde durch eine äquivalente Menge an flüssigem BBr3 ersetzt. Dabei ergab sich fast eine Verdoppelung der Ausbeute, und das Reaktionsprodukt war in organischem Lösungsmittel stärker löslich, und die Suspension in dem flüssigen Träger war gleichmässiger und hatte eine erhöhte Beständigkeit.
  • Beisiel 6 Das BF 3-ätherat von Beispiel 1 wurde durch eine gleiche Gewichtsmenge an BJ3-Eristallen ersetzt. Das Reaktionsprodukt war in organischem Lösungsmittel weniger löslich und sonderte sich in geringerer Ausbeute in Form harter Einzelteilchen ab.
  • Das Produkt hatte eine erhöhte Löslichkeit in Wasser.
  • Beispiel 7 Entsprechend Fig. 1 wurde ein Stück normales Rohr aus kaltgewalztem, unlegiertem Stahl durch Reinigen vorbehandelt. Auf die behandelte Oberfläche wurde das Beschichtungsmaterial von Beispiel 1 durch Tauchen aufgebracht, worauf in Wasser gespült wurde. Es bildete sich ein haftender, schmierend wirkender Schutzfilm.
  • Beispiel 8 Zylindrische Prüfstücke von 78,1 x 2,54 cm Grösse aus zuvor mit der Stoffzusammensetzung nach Beispiel 1 behandelten Titangegenständen wurden zusammen mit 15 unbehandelten Prüflingen in eine wässrige Salzlösung gegeben, die 200 Stunden auf 2600 C und 50 Stunden auf 3990 C erhitzt wurde. Die behandelten Prüflinge ergaben eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit; sie zeigten keine Verfärbung und bei nur einigen Prüflingen eine gewisse, geringfügige, flache und diffuse Kraterbildung. Die Beschichtung der behandelten Prüflinge zeigte einen leichten Gewichtsverlust. Uberraschenderweise zeigten die nichtbehandelten Prüflinge nach anfänglicher Kraterbildung eine Gewichtszunahme auf Grund von Ubertragung von Beschichtungsmaterial von den behandelten Prüflingen her und Reaktion mit diesem.
  • Das Beschichtungsmaterial gemäss der Erfindung kann somit dazu verwendet werden, durch Dispergieren in einem flüssigen Medium Oberflächen an Ort und Stelle zu behandeln.
  • Das Material kann auf die zu schützende Oberfläche durch Tauchen, Bürsten, Spritzen, Trommelbehandeln, Elektrophorese aufgebracht oder in situ gebildet werden, indem man flüssige Bestandteile getrennt aufträgt oder eine Gasinfusion dampfförmiger Bestandteile zu der Unterlage durchführt. Bei Vereinigen der Bestandteile in Gegenwart der zu behandelnden Oberfläche, wie der in der folgenden Tabelle beschriebenen, passivierten Oberflächen, war eine beschleunigte Reaktion zu beobachten, und die Ausbeute an wachsartiger Ausfällung war wesentlich erhöht.
  • Die Fig. 1 erläutert eine verallgemeinerte Folge von Arbeitsschritten zum Schutzbeschichten einer Unterlage. Der Metallgegenstand 10, wie ein Zylinder von 15,2 cm Durchmesser, 88,9 cm Länge und 0,7 mm Wanddicke aus Titan der Handelsreinheit, wird zu Anfang gründlich gereinigt, typischerweise einer Anzahl aufeinander folgender Reinigungsbehandlungen in organischem Ldsungsmittel, Säure und Alkali in den Wannen 12, 14 und 16 unter zwischenzeitlichen Spülungen und Schluspülung mit Wasser in der Spülwanne 18 unterworfen.
  • Das Löst:ngsmittel ist typischerweise Trichloräthylen in der Dampfphase bei seinem Siedepunkt. Die Säure ist zweckmässig eine nichtagressive Säure, wie Phosphorsäure, wenn gewünscht, mit einem Gehalt an etwas Chromsäure, und das Alkali wird von einem nichtagressiven Alkali gebildet, wie Trinatriumphosphat oder carbonatgepuffertem Natriumhydroxid.
  • Zur Aufbringung bei diesen Vorbehandlungsstufen kann man bei einer Temperatur, die zur Förderung der vollständigen Entfernung aller organischen und anorganischen Verunreinigungen notwendig ist, bürsten, spritzen, tauchen und/oder Gasinfusion anwenden. Bei jeder der Arbeiten kann auch Energie verschiedener Formen zur Einwirkung gebracht werden, wie durch mechanische Bewegung, Ultrabeschallung, Anlegen elektrische Potentiale oder Kombinationen solcher Massnahmen, Zur Erläuterung ist in der Zeichnung für den Gegenstand 10 die Einwirkung verschiedener Reinigungsmittel und Spülung durch Tauchen gezeigt.
  • Der chemisch gereinigte Titangegenstand 10 wird dann bei Bedingungen behandelt, die zur Bildung einer mikroporösen, gerauhten Oberfläche 22 führen. Vorzugsweise wird durch chemische Umwandlung bzw. Passivierung eine mikroporöse Schicht 20 gebildet, um das Titanoberflächenmaterial in eine Titanverbindung zu überführen, wobei freies Titanmetall abwesend ist.
  • Zur Durchführung der Behandlung unterwirft man den Gegenstand der Einwirkung einer wässrigen Passivierungslösung 26 in der Wanne 24. Man erhält hierdurch eine bessere Unterlage für die Aufnahme und Festhaltung des nachfolgend aufgebrachten Gleitmittels, da die Passivierungsschicht weicher, mikroporös, inerter, chemisch beständig, nichtreaktiv und korrosionsbeständiger als die nichtbehandelte Oberfläche 22 ist. Ferner zeigen umwandlungsbeschichtete Oberflächen eine gleichmässig gefällige Färbung Die Eindringtiefe soll gelenkt werden, da es wichtig ist, eine flassveränderung bei Teilen enger Toleranz zu beherrschen und minimal zu halten. Eine Eindringung auf mindestens 1/4000 mm (0,01 Mil) ergibt eine genügende Tiefe, um genügend Beschichtungsmaterial für die Schmierung und den Schutz der Oberflächen festzuhalten, und gewöhnlich soll eine Eindringung auf über 1/40 mm vermieden werden. Typischerweise ist eine Eindringung von etwa 1/80 mm hochwirksam. Diese Behandlung bewirkt keine Masszunahme oder -veränderung, sondern einfach die Bildung einer chemisch umgewandelten, dünnen, mikroporösen Zone, die sich von der ursprünglichen Oberfläche auf einer Eindringtiefe von etwa 1/80 mm nach innen erstreckt.
  • Die Passivierungslösungen enthalten im allgemeinen einen Mischsalzkomplex, gebildet von Metallsalz von Metall der Gruppe I oder II mit einem reaktiven Anion, wie Phosphat, Borat oder Chromat, Metallhalogenid von Metall der Gruppe I oder II, und Säure, typischerweise Halogenwasserstoffsäure. Typische Badzusammensetzungen und Bedingungen für die Behandlung von Titan nennt die folgende Tabelle.
  • liabelle Bad Badzusammensetzung, Temperatur, pH-Wert Tauchzeit, g/l °C Minuten 1 50 Na3P0412H2O 85 5,1 bis 10 5,2 20 EF 2H20 11,5 HF-Lösung 2 50 Na3P04 12H20 27 < 1,0 1 bis 2 20 KP 2H20 26 EF-Lösung 3 40 Na2B4O7.10H2O 85 6,3 bis 20 6,6 18 KF.2H2O 16 HF-Lösung In jedem Falle wurde genügend entionisiertes Wasser hinzugefügt, um das Volumen auf 1 1 einzustellen. Die HF-Lösung war eine 50,3gew%ige Handelslösung.
  • Die mit den Badzusammensetzungen nach der Tabelle erhaltenen Passivierungsüberzüge dürften primär TiF4, KF, TiP und K3PO4 enthalten.
  • Der passivierungsbeschichtete Gegenstand wird dann getrocknet und etwa D0 Sekunden bei 25 C unter mässiger Bewegung mit dem Propellermischer 34 in eine Wanne 30 gegeben, die das Gleitbeschichtungsmaterial 32 von Beispiel 1 enthält. Beim Entnehmen lag ein an der Titanoberfläche haftender, weissliroher Film 36 vor. Der Film wurde etwa 1 Minute mit sauberer, grober Baumwollgaze abgerieben, bis keine wahrnehmbaren Anzeichen des Films mehr auf der Oberfläche verblieben waren.
  • Der Reibungskoeffizient der Oberfläche war durch den transparenten Schmierfilm drastisch erniedrigt.
  • Wie in Fig. 2 gezeigt, weist das fertigbehandelte Rohr 10 eine Grundmetall-Unterlage 50 mit einer mikroporösen, chemisch umgewandelten Aussenflächenschicht 52 und einen transparenten Gleit- oder Schmierfilm 54 auf, der in die Poren 56 der Schicht 52 reicht und einen schützenden, Schmierwirkung ergebenden Aussenfilm 54 bildet, der sich über die Schicht 52 erstreckt.
  • Das behandelte Rohr wurde auf über 2600 C erhitzt und stetig zur Bildung von 900-Krüinungen über einem 11Toll11-Stahldorn gebogen. Dabei ergab sich kein Reissen des Films 54. Alle anderen bekannten Schmiermittel für Titan versagten dagegen, wenn sie dem gleichen Verformungsvorgang ausgesetzt wurden. Schweissarbeiten sind durch die Gleitschicht hindurch bequem durchführ bar, ohne dass es irgendwelcher besonderer Abänderungen der Schweissarbeitsweise bedarf.
  • Die Beschichtung gemäss der Erfindung eignet sich auch besonders für den Einsatz in korrosiven Umgebungen, wie zum Beschichten von Schiffsschraubenblättern und -befestigungseleinenten aus Titan, die sonst kaltverschweissen würden.
  • Eine weitere eindrucksvolle Demonstration der ausgezeichneten Gleiteigenschaften der Beschichtungen auf Titan. ergeben eine Mutter und einen Bolzen aus Titan der Handelsreìnheit. Die blosse Mutter liess sich auf den beschichteten Gewindegängen des Bolzens sehr leicht drehen. Viele hunderte Zyklen wiederholten Festziehens und Lösens dieser normalen Mutter-Bolzen-Gewindestandardverbindung veränderten die leichte Niederfriktions-Beweglichkeit dieses Prüfbefestigungselementes nicht. Bisherige Gleit- oder Schutzmittel haben eine Behandlung beider aneinanderangreifender Oberflächen erfordert, während die Beschichtung gemäss der Erfindung sogar das besonders gute Verhalten zeigt, wenn nur einer der aneinanderangreifenden Oberflächen behandelt ist.Dieses Ergebnis steht im Gegensatz zu den Werten des nur 15- bis 100mal wiederholten Festziehens und Lösens von Titanmuttern und -bolzen, die bei Einsatz der besten bisher bekannten Gleitmittel erhalten werden.
  • Die Beschichtung kann, wenn gewünscht, auf mechanischem Wege entfernt werden, wie durch Strahlen der beschichteten Oberfläche mit Schleifkorn oder durch Behandeln mit starken Lösungsmitteln, wie einer Mischung von HF und HNO3 von Raumtemperatur. Die Oberflächeneigenschaften der Beschichtung können auch modifiziert werden, indem man auf diese einen Sekundärgleitmittelfilm aufbringt, wie mit Molybdändisulfid oder Graphit.
  • Die obigen Arbeitsweisen stellen bevorzugte Ausführungsformen dar.

Claims (26)

Patentan spFücbe
1. Stoffzusnmmensetzung in Form des Reaktionsproduktes von Metallhalogenid aus der Gruppe Fluorid, Chlorid, Bromid und Jodid und von fluoriertem Kohlenwasserstoff mit relativ hohem Gehalt an aktiven und verfügbaren Fluoratomen.
2. Stoffzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsprodukt in einer polychlorsubstituierten, ungesättigten aliphatischen Verbindung suspendiert ist.
3. Stoffzusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Polychlorverbindung ein endständig chloriertes Alken mit 1 bis 8 C-Atomen ist.
4. Stoffzusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Alken Tetrachloräthylen ist.
5. Stoffzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallhalogenid ein Fluorid von Metall aus der Gruppe Aluminium, Titan und Bor ist.
6. Stoffzusammensetzung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das lletallhalogenid Bortrifluoridätherat ist.
7. Stoffzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der fluorierte Kohlenwasserstoff ein Fluoralkylarylamin ist.
8. Stoffzusammensetzung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der fluorierte Kohlenwasserstoff ein Fluoralkylarylamin der Formel ist, worin n eine ganze Zahl gleich 0 bis 4 und m eine ganze Zahl gleich 0 bis 2 bedeutet und R der Gruppe Wasserstoff, Niedermol.-alkyl, NiedermolO--alkanol, Aryl und Aralkyl angehört.
9. Stoffzusammensetzung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der fluorierte Kohlenwasserstoff a,a,a-Trifluorm-toluidin ist.
10. Stoffzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennmeich -net, dass der Anteil an Metallhalogenid und an fluoriertem Kohlenwasserstoff jeweils 1 bis 50 Raglteile beträgt.
11. Verfabren zum Schutzbeschichten von Oberflächen, dadurch gekennzeichnet, dass man auf die Oberfläche einen Film einer Mischung einer reaktiven Verbindung von Metall und Fluor, Chlor, Brom bzw. Jod und von fluoriertem Kohlenwasserstoff mit relativ hohem Gehalt an aktivem und verfügbarem Fluor aufträgt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass man eine von Metall gebildete Oberfläche behandelt und vor dem Aufbringen der Mischung auf die Oberfläche diese gründlich reinigt und eine mikroporöse, gerauhte Oberflachenschicht ausbildet.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass man die Schicht auf eine Tiefe von nicht über 1/40 mm ausbildet.
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass man zur Bildung der mikroporösen, gerauhten Schicht die Oberfläche der Einwirkung einer Passivierungslösung unterwirft.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass man eine im wesentlichen von Titan gebildete MetaJloberfläche behandelt und eine Passivierungslösung einsetzt, die eine Säure, Halogenid von Metall der Gruppe 1 oder II und Salz von Metall der Gruppe 1 oder II mit einem reaktiven Anion aus der Gruppe Phosphat, Borat und Chromat enthält-.
16. Verfähren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass man das Metallhalogenid und den fluorierten Kohlenwasserstoff in Anwesenheit der Metalloberfläche in situ umsetzt.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass man die Reaktion in Anwesenheit der Oberfläche in der Gasphase durchfuhrt.
18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass man die Oberfläche während der In-situ-Re&Ktion in eine Nasse an Verdünnungsmittel für die Reaktanten taucht.
19. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass man organisches Polychlor-Verdünnungsmittel und fluorierten Kohlenwasserstoff vereinigt und dann zur Bildung eines Wachs artigen Materials das Metallhalogenid hinzufbgt.
20. Schutzbeschichteter Gegenstand mit einer Unterlage und einem an einer Oberfläche der Unterlage haftenden, wachsartigen, kohärenten Film geringer Reibung, der von der Zusammensetzung gemäss Anspruch 1 gebildet wird.
21. Gegenstand nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterlage von Metall gebildet wird.
22. Gegenstand nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall Titan ist.
23. Gegenstand nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Film in Form eines epitaxialen Überzugs vorliegt.
24. Gegenstand nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche unter dem Film eine mikroporöse, gerauhte Schicht aufweist.
25. Gegenstand nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht cllemisch umgewandelte Salze des Titan aufweist.
26. Gegenstand nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht eine Dicke von nicht über 1/40 mm hat und die Mischung von dem Reaktionsprodukt von Tetrachloräthylen und je 1 bis 50 Raumteilen an Bortrifluoridätherat und a,«,a-Uxifluor-m-toluidin gebildet wird.
L e e r s e i t e
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1982001516A1 (en) * 1980-11-04 1982-05-13 Fuxelius Kaj O Paper product and process for its preparation

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