DE3925839A1 - Verfahren zur erzeugung schwarzer ueberzuege auf zink oder zinklegierungen - Google Patents
Verfahren zur erzeugung schwarzer ueberzuege auf zink oder zinklegierungenInfo
- Publication number
- DE3925839A1 DE3925839A1 DE19893925839 DE3925839A DE3925839A1 DE 3925839 A1 DE3925839 A1 DE 3925839A1 DE 19893925839 DE19893925839 DE 19893925839 DE 3925839 A DE3925839 A DE 3925839A DE 3925839 A1 DE3925839 A1 DE 3925839A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- zinc
- nickel
- coatings
- solution
- producing black
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/60—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using alkaline aqueous solutions with pH greater than 8
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung schwarzer
Überzüge auf Oberflächen aus Zink oder Zinklegierungen
mittels Nickelverbindung und Komplexbildner enthaltender
alkalischer Lösungen.
Es sind zahlreiche Verfahren zum Schwärzen von verzinkten
oder mit Legierungen auf Basis Zink versehenen Materialien
bekannt. Beispielsweise ist in der JP-A-61-2 53 381 eine
Lösung zur Schwärzungsbehandlung beschrieben, die ein
Oxidationsmittel, Kupferionen in einer Konzentration von
mehr als 1 g/l und Nickelionen in einer Menge entsprechend 1
bis 30 Gew.-% des Kupfergehaltes enthält, sowie einen
pH-Wert von 1,5 bis 4 aufweist, bekannt. Derartige Lösungen
werden bei einer Temperatur von 20 bis 70°C für die Dauer
von 1 bis 5 sec. appliziert. Der auf diese Weise erhaltene
schwarze Überzug enthält Kupferoxid und Nickel, wodurch die
Schweißbarkeit der entsprechend behandelten Werkstücke
verbessert wird.
Das vorgenannte Verfahren ist insofern nachteilig als die
die Schicht bildenden Bestandteile Kupferperoxid und Nickel
edler als Zink sind und sich in körniger Form abscheiden.
Infolge dadurch auftretender lokaler
Polarisationserscheinungen zwischen den schichtbildenden
Metallen und dem Zink erfolgt ein beschleunigter
Korrosionsangriff auf das Zink, wodurch nicht nur der
Korrosionswiderstand, sondern auch die Haftung des Überzuges
nachteilig beeinflußt wird. Weitere Nachteile des bekannten
Verfahrens ergeben sich auch daraus, daß zur Aufnahme der
Behandlungslösung säurebeständige Behälter erforderlich
sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren
bereitzustellen, das die Nachteile der bekannten Verfahren
zur Erzeugung schwarzer Überzüge nicht aufweist und in
verfahrensmäßig einfacher Weise zu Überzügen guter
Eigenschaften führt.
Die Aufgabe wird gelöst, indem das Verfahren der eingangs
genannten Art entsprechend der Erfindung derart ausgestaltet
wird, daß man die Überzüge mit einer Lösung erzeugt, die
mindestens 1 g/l Ni2+-Ionen und pro Mol Nickel mindestens
die 6fache molare Menge NH₃ enthält und einen pH-Wert <11
aufweist.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugten Überzüge
bestehen im wesentlichen aus Nickel und Nickeloxiden und
besitzen eine hervorragende Haftung auf der metallischen
Unterlage sowie einen vorzüglichen Korrosionswiderstand. Der
hervorragende Korrosionswiderstand erklärt sich im
wesentlichen aus der Tatsache, daß der Anteil von Nickeloxid
in dem erzeugten Überzug hoch ist und dieses Nickeloxid den
Korrosionsangriff auf Zink beträchtlich reduziert.
Für den Fall, daß die Konzentration an Ni2+-Ionen <1.0 g/l
ist, wird ein ausreichendes Schichtgewicht des Überzuges
nicht erreicht und der erzielte Effekt nicht in dem
erforderlichen Ausmaß erhalten. Sofern der Gehalt an
Ammoniak weniger als die 6fache molare Menge - bezogen auf
ein Mol Nickel - ausmacht, ist die Komplexbildung für Nickel
unzureichend und es treten ähnliche nachteilige Wirkungen
auf wie bei zu geringer Nickelkonzentration beschrieben.
Die Applikation der Behandlungslösung erfolgt vorzugsweise
im Tauchen oder Spritzen. Eine Erzeugung der Überzüge auf
elektrolytischem Wege ist ebenfalls möglich.
Bei der Erzeugung des Überzuges mit Hilfe des
erfindungsgemäßen Verfahrens laufen im wesentlichen zwei
Reaktionen ab:
Ni2+ + 2e - → Ni
[Ni(NH₃)₆]2+ + 2e - → Ni + 6 NH₃
[Ni(NH₃)₆]2+ + 2e - → Ni + 6 NH₃
Im Unterschied zur ersten Reaktion, die in saurer Lösung
erfolgt, läuft die zweite Reaktion in alkalischer Lösung ab,
wobei Überzüge von geringerer Körnigkeit gebildet werden.
Dieser Sachverhalt ergibt sich möglicherweise aus der
schwachen Bindung des Ammoniaks an das Zentralion Nickel, so
daß die Freisetzung von Nickel aus dem Nickel/NH₃-Komplex in
einfacherer Weise erfolgt. Infolge der bei alkalischen
Lösungen minimalen Wasserstoffionenkonzentration ist eine
Auflösung des zuvor abgeschiedenen feinkörnigen Nickels
praktisch nicht gegeben. Die Feinkörnigkeit der
überzugsbildenden Substanzen, nämlich Nickel bzw.
Nickeloxid, ist im wesentlichen für die Schwarzfärbung
verantwortlich. Darüber hinaus haben Überzüge von Nickel und
Nickeloxiden eine bessere Haftung als solche von Nickel,
Kupfer, Antimon, Molybdän, wie sie bei Plattierverfahren
mittels saurer Bäder erhalten werden. Darüber hinaus ist
eine Notwendigkeit zu einer Nachbehandlung, beispielsweise
durch einen Harzauftrag, der bei bekannten Verfahren
unverzichtbar ist, nicht erforderlich.
Ein wesentlicher Vorzug des erfindungsgemäßen Verfahrens
besteht darin, daß es die Erzeugung schwarzer Überzüge unter
Verwendung eines nur einstufigen Verfahrens ermöglicht,
wobei die erzeugten Überzüge dennoch von hohem
Korrosionswiderstand und hervorragender Haftung sind. Dabei
kann das Verfahren ohne Anwendung von Strom mit einer
vergleichsweise einfachen Zusammensetzung der
Behandlungslösung durchgeführt werden. Die einfache
Badzusammensetzung wiederum ermöglicht eine einfache
Kontrolle der Badbeschaffenheit und einen geringen
Chemikalienaufwand. Die Tatsache, daß zur Konstruktion der
Behandlungsanlagen vergleichsweise einfache Materialien
- bedingt durch die alkalische Einstellung der
Behandlungslösung - verwendet werden können, rundet die Zahl
der Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens ab.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele näher
und beispielsweise erläutert.
Es wurden elektrolytisch verzinkte Bleche (Substrat A) und
elektrolytisch mit Zink/Nickelüberzügen versehene Bleche
(Substrat B) gemäß den Beispielen 1 bis 6 mit Lösungen
behandelt, deren Zusammensetzung in der Tabelle 1 angegeben
ist. Sämtliche Behandlungen erfolgten bei 40°C im Tauchen.
Der pH-Wert der Lösungen betrug übereinstimmend 9,5. Die
Zugabe der Ni2+-Ionen erfolgte in Form von Nickelsulfat,
sofern die pH-Einstellung mit Schwefelsäure erfolgte, bzw.
in Form von Nickelchlorid, falls die pH-Einstellung mit
Salzsäure geschah. Die Zugabe von Ammoniak wurde in Form
einer 28gew.-%igen wäßrigen Lösung vorgenommen. Sofern
erforderlich erfolgte noch ein Zusatz von Ammoniumsulfat
oder Ammoniumchlorid.
In zwei Vergleichsversuchen wurden die vorgenannten Bleche
mit Lösungen behandelt, die
10 g/l Cu2+-Ionen
1,5 g/l Ni2+-Ionen und
Kaliumchlorat enthielten,
1,5 g/l Ni2+-Ionen und
Kaliumchlorat enthielten,
einen pH-Wert von 3,0 aufwiesen und bei einer Temperatur von
30°C für die Dauer von 2 sec. eingesetzt wurden. Ein
derartiges Verfahren ist in JP-A-61-253 381 beschrieben.
Im zweiten Vergleichsbeispiel geschah die Behandlung mit
einer Lösung, die
2,0 g/l Ni2+-Ionen und
5,0 g/l Natriumgluconat sowie
Natronlauge zur pH-Einstellung enthielt.
5,0 g/l Natriumgluconat sowie
Natronlauge zur pH-Einstellung enthielt.
Der pH-Wert der Lösung betrug 11,5, die
Behandlungstemperatur 40°C, die Behandlungsdauer 20 sec.
Sowohl im Vergleichsbeispiel 1 als auch im
Vergleichsbeispiel 2 dienten als Substrat elektrolytisch
verzinkte Bleche (Substrat A).
Die Beschaffenheit der Behandlungslösung entsprechend dem
erfindungsgemäßen Verfahren ist in der nachfolgenden
Tabelle 1 angegeben. Dabei enthält Spalte 2 die Art des
behandelten Substrates, Spalte 3 die wesentlichen
Bestandteile der Behandlungslösung, Spalte 4 die zur
Einstellung des pH-Wertes verwendeten Zusätze und Spalte 5
die Behandlungsdauer.
Die Bewertung der Versuchsergebnisse hinsichtlich
Schwärzung und Haftung des Überzuges auf der metallischen
Unterlage ist in der nachfolgenden Tabelle 2 wiedergegeben.
Die Bewertung der Schwärzung geschah durch Angabe des mit
Hilfe eines SM Color Computers (SUGA Tester) ermittelten
L-Wertes.
Die Haftfestigkeit des erzeugten Überzuges wurde mit der
Cellophanband-Methode nach vorheriger Biegung der Bleche um
ein Probeblech ermittelt.
Die Haftung wurde wie folgt bewertet:
⊖ = ohne Ablösung
⌀ = Ablösung geringer als 10%
○ = Ablösung zwischen 10 und 30%
× = Ablösung mehr als 30%.
⌀ = Ablösung geringer als 10%
○ = Ablösung zwischen 10 und 30%
× = Ablösung mehr als 30%.
Claims (1)
- Verfahren zur Erzeugung schwarzer Überzüge auf Oberfächen aus Zink oder Zinklegierungen mittels Nickelverbindung und Komplexbildner enthaltenden alkalischen Lösungen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Überzüge mit einer Lösung erzeugt, die mindestens 1 g/l Nickel 2+-Ionen und pro Mol Nickel mindestens die 6fache molare Menge NH₃ enthält und einen pH-Wert <11 aufweist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19758588A JPH0730458B2 (ja) | 1988-08-08 | 1988-08-08 | 亜鉛又は亜鉛系めっき材料の黒色化処理方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3925839A1 true DE3925839A1 (de) | 1990-03-01 |
Family
ID=16376938
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE8989114428T Expired - Fee Related DE58904782D1 (de) | 1988-08-08 | 1989-08-04 | Verfahren zur erzeugung schwarzer ueberzuege auf zink oder zinklegierungen. |
DE19893925839 Withdrawn DE3925839A1 (de) | 1988-08-08 | 1989-08-04 | Verfahren zur erzeugung schwarzer ueberzuege auf zink oder zinklegierungen |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE8989114428T Expired - Fee Related DE58904782D1 (de) | 1988-08-08 | 1989-08-04 | Verfahren zur erzeugung schwarzer ueberzuege auf zink oder zinklegierungen. |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0356756B1 (de) |
JP (1) | JPH0730458B2 (de) |
DE (2) | DE58904782D1 (de) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0331484A (ja) * | 1989-06-27 | 1991-02-12 | Nippon Parkerizing Co Ltd | 亜鉛または亜鉛系メッキ材料の黒色化処理法 |
JPH03226584A (ja) * | 1990-01-30 | 1991-10-07 | Nippon Parkerizing Co Ltd | 亜鉛系めっき鋼板用表面処理液及び表面処理方法 |
CA2087473C (en) * | 1990-05-17 | 2001-10-16 | Matthias P. Schriever | Non-chromated oxide coating for aluminum substrates |
US5298092A (en) * | 1990-05-17 | 1994-03-29 | The Boeing Company | Non-chromated oxide coating for aluminum substrates |
US5411606A (en) * | 1990-05-17 | 1995-05-02 | The Boeing Company | Non-chromated oxide coating for aluminum substrates |
US5468307A (en) * | 1990-05-17 | 1995-11-21 | Schriever; Matthias P. | Non-chromated oxide coating for aluminum substrates |
US5551994A (en) * | 1990-05-17 | 1996-09-03 | The Boeing Company | Non-chromated oxide coating for aluminum substrates |
US5873953A (en) * | 1996-12-26 | 1999-02-23 | The Boeing Company | Non-chromated oxide coating for aluminum substrates |
US6432225B1 (en) | 1999-11-02 | 2002-08-13 | The Boeing Company | Non-chromated oxide coating for aluminum substrates |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3444007A (en) * | 1967-03-13 | 1969-05-13 | Hooker Chemical Corp | Process of forming paint-base coatings on zinc and zinc alloy surfaces |
US3947610A (en) * | 1972-09-26 | 1976-03-30 | Bbc Brown, Boveri & Company Limited | Procedure for sealing leaks in closed cooling systems |
US4278477A (en) * | 1980-03-19 | 1981-07-14 | Amchem Products, Inc. | Metal treatment |
FR2560894B1 (fr) * | 1984-03-07 | 1988-11-18 | Parker Ste Continentale | Procede de preparation de surfaces de zinc, d'alliages de zinc et d'acier recouvert de ces materiaux, destinees a recevoir des peintures ou des vernis |
-
1988
- 1988-08-08 JP JP19758588A patent/JPH0730458B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-08-04 EP EP19890114428 patent/EP0356756B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-08-04 DE DE8989114428T patent/DE58904782D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-08-04 DE DE19893925839 patent/DE3925839A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0730458B2 (ja) | 1995-04-05 |
JPH0247273A (ja) | 1990-02-16 |
EP0356756A1 (de) | 1990-03-07 |
DE58904782D1 (de) | 1993-07-29 |
EP0356756B1 (de) | 1993-06-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4019964C2 (de) | ||
CH647269A5 (de) | Plattierungsloesung fuer die ablagerung einer palladium/nickel-legierung. | |
DE3121878C2 (de) | Mit hydratisiertem Chromoxid überzogener Bandstahl für geschweißte Blechdosen und andere Behälter | |
DE3606430C2 (de) | ||
DE3925839A1 (de) | Verfahren zur erzeugung schwarzer ueberzuege auf zink oder zinklegierungen | |
DE3400670A1 (de) | Waessriges goldsulfit enthaltendes galvanisches bad und verfahren zur galvanischen abscheidung von gold unter verwendung dieses bades | |
EP1330558B1 (de) | Bleifreie chemisch-nickel-legierung | |
DE3432141C2 (de) | ||
DE2556716C2 (de) | Elektrolytisch hergestellte Schichten mit den Eigenschaften eines im Bereich des Sonnenspektrums nahezu idealen schwarzen Körpers | |
EP1881090B1 (de) | Elektrolytzusammensetzung und Verfahren zur Abscheidung einer Zink-Nickel-Legierungsschicht auf einem Gusseisen- oder Stahlsubstrat | |
DE2254857B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von abnutzungsfesten Nickeldispersionsüberzügen | |
DE3300543A1 (de) | Waessrig-saure chromatierloesung und verfahren zur herstellung gefaerbter chromatueberzuege auf elektrochemisch abgeschiedenen zink-nickel-legierungen | |
DE2249037A1 (de) | Verfahren zum plattieren von kupfer auf aluminium | |
DE718252C (de) | Verfahren zur Erzeugung schwefelwasserstoffbestaendiger galvanischer Silberueberzuege | |
EP0194432B1 (de) | Bad zur galvanischen Abscheidung von Gold/Zinn-Legierungsüberzügen | |
DE2114543A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Elektroden und deren Verwendung | |
DE3423690A1 (de) | Waessriges bad zur abscheidung von gold und dessen verwendung bei einem galvanischen verfahren | |
DE1497194C3 (de) | Verfahren zur Herstellung eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials | |
DE3819892A1 (de) | Alkalisches waessriges bad zur galvanischen abscheidung von zink-eisen-legierungen | |
DE3301703C2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer mit Blei beschichteten Titan-Elektrode und deren Verwendung | |
EP0355525B1 (de) | Verfahren zur Erzeugung von Überzügen auf Zink | |
DE2439656C2 (de) | Wäßriges saures Bad zur galvanischen Abscheidung einer Zinn-Nickel-Legierung | |
DE2000410C3 (de) | Ruthenium enthaltende Elektrolytlösung und ihre Herstellung | |
DE2262207A1 (de) | Verfahren zur herstellung von siliciumhalbleitervorrichtungen | |
DE3132269A1 (de) | Kathode zur erzeugung von wasserstoffgas und verfahren zu deren herstellung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: COHAUSZ, W., DIPL.-ING. KNAUF, R., DIPL.-ING. COHA |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |