RO108477B1

RO108477B1 - Electrolit alcalin, necianuric, pentru obținerea depunerilor de aliaj zinc - fier

Info

Publication number: RO108477B1
Application number: RO9301755A
Authority: RO
Inventors: Rodica Patrascu Gabriela; Emilia Barbulescu
Original assignee: Inst Cercetari Stiintifice
Priority date: 1993-12-21
Filing date: 1993-12-21
Publication date: 1994-05-31

Abstract

Invenția se referă la un electrolit alcalin, necianuric, pentru obținerea de aliaj zinc - fier, pe piese din oțel, cu aspect decorativ șt rezistență mare la corosiune. Electrolitul utilizat conține un amestec de agenți de complexare, constând din 5 ... 30 g/1 o sare a unui acid hidroxicarboxtlix, aleasă dintre citrap, tartrap, gluconați, glucoheptonap de sodiu, 5 ... 10 g/1, un produs de condensare al polietilenpoliaminelorcum ar ti dietilentriamină sau trietilentetramină cu epiclorhidrină, 2 ... 25 g/1 o sare a unui acid aminocarboxilic, care poate să fie tetraacetat de etilendiamină și 0,5 ... 4 g/1 dintr-un agent de nivelare și dispersie, care constă dintr-un compus organic, cu structură de amoniu cuaternar ca, de exemplu, cloruri de tetraalchilamomu, compuși macromoleculari, cu azot cuaternar, hidrosolubili, cum ar ti copolimeri ai clorurii de dialchildialilamomu cu anhidridă maleică și bioxid de sulf.

Description

Prezenta invenție se referă la un electrolit alcalin, necianuric, pentru obținerea depunerilor de aliaj zinc -fier, pe piese din oțel.

Pe plan mondial, în vederea eliminării cadmiului, deosebit de toxic, s-a urmărit mărirea rezistenței la coroziune, a depunerilor electrochimice de zinc, prin alierea acestuia, cu alte metale, ca de exemplu : nichelul, fierul, cobaltul.

Aceste aliaje au o rezistență la coroziune de 3 - 4 ori mai mare decât a electrodepunerilor de zinc, comparabilă cu a cadmiului și îndeplinesc anumite condiții cerute de industria de automobile, putând astfel înlocui cadmiul în acest domeniu.

Dintre aliajele menționate, aliajul zincfier atrage în mod deosebit atenția, datorită excelentei rezistențe la coroziune și costului scăzut al fierului.

Sunt cunoscuți diverși electroliți acizi, pentru depunerea aliajului zinc-fier, caracterizați prin valori ridicate ale conținutului în ioni de fier în electrolit și aliaj, precum și ale parametrilor de lucru (temperatură, densitate de curent). Spectrul de aplicabilitate al acestor aliaje este restrâns, datorită instabilității electrolitului, precum și a compoziției aliajului obținut. Conținutul de fier în aliaj și în consecință rezistența sa la coroziune variază, în limite largi, în funcție de densitatea de curent.

Scopul invenției este realizarea unei compoziții de electrolit, cu care este posibilă depunerea unor aliaje zinc-fier, cu aspect decorativ și rezistență la coroziune ridicată.

Electrolitul conform invenției înlătură dezavantajele electroliților acizi, menționate mai sus, prin aceea că, conține un amestec de agenți de complexare, constând din 5 ... 30 g/1 o sare a unui acid hidroxicarboxilic, aleasă dintre citrați, tartrați, gluconați, glucoheptonați de sodiu, 5 ... 10 g/1 un produs de condensare al polietilenpoliaminelor, cum ar fi dietilentriamină sau trietilentetramină cu epiclorhidrină, 2 ... 25 g/1 o sare a unui acid aminocarboxilic, care poate să fie tetraacetat de etilendiamină și 0,5 ... 4 g/1 dintr-un agent de nivelare și dispersie, care constă dintr-un compus organic, cu structură de amoniu cuaternar, ca de exemplu cloruri de tetraalchilamoniu, compuși macromoleculari, cu azot cuaternar, hidrosolubili, cum ar fi copolimeri ai clorurii de dialchildialilamoniu cu anhidridă maleică și bioxid de sulf.

Aplicarea invenției prezintă următoarele avantaje :

- eliminarea cadmiului și a cianurilor deosebit de toxice ;

- electrolitul are o concentrație redusă de fier și prezintă o mare stabilitate în timp ;

- depunerile de aliaj zinc-fier, obținute, au un conținut de fier, independent de densitatea de curent aplicată și prezintă performanțe remarcabile.

Se dă, în continuare, un exemplu de aplicare a invenției :

Electrolitul conform invenției conține aproximativ 0,1 ... 1,5 g/1 ioni Fe²⁺, furnizați de o sare de fier (clorură sau sulfat), care se dizolvă într-o soluție de zincat, în prezența unor agenți de chelatare.

Soluția de zincat utilizată conține: 10 ... 25 g/1 oxid de zinc și 100 ... 130 g/1 hidroxid de sodiu.

Exemple de agenți de chelatare, potriviți, conform invenției, sunt :

- săruri ale acizilor hidroxicarboxilici, cum ar fi : citrați, tartrați, gluconați și glucoheptonați de sodiu, în concentrație de 5 ...30 g/1;

- produse de condensare ale polietilenpoliaminelor cu epiclorhidrină, în concentrație de 5 ... 10 g/1;

- săruri ale acizilor aminocarboxilici, cum ar fi tetraacetați de etilendiamină, în concentrație de 5 ... 25 g/1.

La compoziția de bază a electrolitului, se adaugă diverse combinații de substanțe organice, care au rolul de agenți de nivelare, dispersie și luciu.

Dintre acestea cităm : compuși organici cu structură de amoniu cuaternar, ca de exemplu : cloruri de tetraalchilamoniu, compuși macromoleculari, copolimeri sulfonici, în concentrație de 0,5 ... 4 g/1 și aldehide aromatice, în concentrație de 0,02 ... 2 g/1.

Pentru realizarea unei depuneri de aliaj zinc-fier, pe o piesă din oțel, se procedează astfel : piesa, degresată în solvenți organici, se montează pe dispozitiv și este supusă următorului flux tehnologic : degresare alca108477 lină electrochimică anodică, decapare, acoperire cu aliaj zinc-fier, neutralizare, pasivare, uscare, cu operațiile de spălare intermediară aferente.

Acoperirea cu aliaj zinc-fier are loc într-unul din electroliții prezentați în tabel, în care sunt dați și parametrii de lucru.

Substanțe folosite și condiții de lucru	Variante I	de II	electroliți III
1.	2.	3.	4.
Oxid de zinc, g/1	10	10	25
Hidroxid de sodiu, g/1	100	100	130
Sulfat feros, g/1	-	-	7
Clorură feroasă, g/1	1	2	-
Gluconat de sodiu	5	-	-
Glucoheptonat de sodiu,g/1	-	16	30
Produse de condensare ale polietilenpoliaminelor cu epiclorhidrina, g/1		9	6
Sarea disodică a acidului etilendiaminotetraacetic, g/1	3		20
Compuși organici cu structură de amoniu cuaternar, g/1	1	3,5	2,5
Vanilină, g/1	2	-	-
Anisaldehidă, g/1	-	0,02	-
PH	>13	>13	>13
Temperatura, °C Densitate de curent catodică,	15-25	15-25	15-25
A/dm²	0,5-4	1-6	2-8
Anozi insolubili	plăci de oțel cu conținut scăzut de carbon	plăci de oțel cu conținut scăzut de carbon	plăci de oțel cu conținut scăzut de carbon
Raport anod/catod	2:1	2:1	2:1
Agitare bară catodică	mecanică	mecanică	mecanică
Viteza de depunere,/tm/min	0,3-0,4	0,3-0,4	0,3-0,5

Cu electroliții, prezentați în tabel, au fost obținute depuneri de aliaj zinc-fier cu aspect decorativ, perfect aderente la metalul de bază, cu un conținut constant de fier în aliaj de 0,5 ... 2%, independent de densitatea de curent aplicată și cu rezistență la coroziune ridicată.

De exemplu, electrodepuneri de aliaj zinc-fier, cu grosimea de 10 ... 12 /im, pasivate galben irizat, supuse testului de coroziune accelerată, în ceață salină, prezintă stabilitate 300 h, fără coroziunea acoperirii, respectiv 1200 h, fără coroziunea metalului de bază.

Ca exemple de aplicare a acestor depuneri, se pot da : acoperirea electrochimică cu aliaj zinc-fier, a pieselor componente din industria auto și orice piesă, care trebuie să reziste la coroziune, în condiții foarte grele de exploatare.

Claims

Revendicare

Electrolit alcalin, necianuric pentru obținerea depunerilor de alianj zinc-fier, pe piese din oțel, care conține: 8 ... 20 g/1 zinc, 100 ... 130 g/1 hidroxid de sodiu, 0,1 ... 1,5 g/1 fier, sub formă de sulfat feros sau clorură feroasă și vanilină sau anisaldehidă, în calitate de agenți de luciu, caracterizat prin aceea că, în scopul obținerii unor depuneri cu aspect decorativ, cu rezistență mare la coroziune, conține un amestec de agenți de complexare, constând din 5 ... 30 g/1 o sare a unui acid hidroxicarboxilic, aleasă dintre citrați, tartrați, gluconați, glucoheptonați de sodiu, 5 ... 10 g/1 un produs de condensare al polietilen- 5 poliaminelor, cum ar fi dietilentriamină sau trietilentetramină cu epiclorhidrină, 2 ... 25 g/1 o sare a unui acid aminocarboxilic, care poate să fie tetraacetat de etilendiamină și 0,5 ... 4 g/1 dintr-un agent de nivelare și dispersie, care constă dintr-un compus organic, cu structură de amoniu cuaternar ca, de exemplu, cloruri de tetraalchilamoniu, compuși macromoleculari, cu azot cuaternar,hidrosolubili, cum ar fi copolimeri ai clorurii de dialchildialilamoniu cu anhidridă maleică și bioxid de sulf.

Președintele comisiei de examinare: chim. Iiiescu Octavian