Хаин И. И. Теория и практика фосфатирования металлов. Изд. «Химия», Л., 1973. Стр. 312, рис. 17, табл. 72, список литературы 1429 ссылок. Фосфатирование — один из способов защиты металлов от коррозии. Этому и посвящена книга. В ней описаны механизм образования фосфатных пленок и технологические процессы фосфатирования черных и цветных металлов, а также контроль процесса фосфатирования и качества фосфатной пленки. Кроме богатого опыта автора, в книге нашли отражение сведения из книжной, журнальной и патентной литературы за последнюю половину века, что является неоценимой помощью как исследователям, развивающим тему, так и производственникам,, осуществляющим Фосфатирование пли эксплуатирующим фосфатированные изделия. Книга предназначена для работников научно-исследовательских институтов и заводов, студентов вузов и аспирантов, специализирующихся в области защиты металлов от коррозии.
ВВЕДЕНИЕ Фосфатирование — метод получения фосфатных пленок на изделиях из черных и цветных металлов. Метод основан на способности к образованию на поверхности металлов, в результате их взаимодействия с растворами фосфорной кислоты и ее кислых солей, нерастворимых фосфорнокислых соединений в виде фосфатной пленки. Этот метод еще нередко в зарубежной литературе имеет специальные или фирменные названия: кослетирование (по имени изобретателя Кослета), паркеризация (фирмаПаркер, США), атраментация (применение жидкого марганцового фосфатирующего препарата — атрамен-толь), бондеризация (ускоренное и холодное фосфатирование), элек-трогранодизация (электролитическое фосфатирование) и др. Фосфатирование относится к группе химических методов * обработки металлов (как оксидирование, хроматирование, сульфидирова-ние и им подобные), в результате которой ионы обрабатываемой поверхности становятся составной частью образующейся на ней пленки. Фосфатные пленки химически связаны с металлом и состоят из сросшихся между собой мельчайших кристаллов, разделенных порами ультрамикроскопических размеров; они образуют высокоразвитую шероховатую поверхность и обладают рядом технических ценных свойств. Специфические физико-химические, хемосорбционные и адгезионные свойства поверхности обусловливают высокую способность адсорбировать и впитывать наносимые на нее в жидком виде лаки, краски, масла, смазки и различные пропитывающие составы, которые проникают в межкристаллическое пространство и капилляры пленки и закрепляются в ней. Вследствие этого резко повышаются защитные свойства как пленки, так и наносимых на нее покрытий. Поэтому фосфатирование широко используется в качестве весьма эффективного метода подготовки поверхности к лакированию и окраске, в том числе и изделий, эксплуатирующихся в особо жестких условиях — в морской воде, тропиках. Установлено, что при окраске фосфатирован-ного металла можно сокращать число слоев лакокрасочных покрытий и заменять дорогие лакокрасочные материалы более дешевыми и доступными. ОГЛАВЛЕНИЕ Введение........................... . » 3 Глава I. Теоретические представления о процессе получения фосфатных пленок на металлах..................... 5 Физико-химические свойства растворов фосфорной кислоты и ее солей 5 Кристаллические и аморфные фосфатные пленки. Кристаллизация фосфатов на поверхности металла ............... 10 Механизм образования фосфатных пленок............ 12 Кинетика образования фосфатных пленок............. 17 Литература ......................... 21 Глава II. Состав фосфатных пленок............... 23 Химический состав фосфатных пленок.............. 23 Фазовый состав фосфатных пленок................ 26 Литература ......................... 29 Глава III. Свойства фосфатных пленок............. 30 Цвет фосфатных пленок.................... 30 Структура (микрогеометрия) фосфатной пленки........... 31 Толщина фосфатных пленок................... 33 Вес фосфатной пленки..................... 35 Пористость фосфатной пленки.................. 36 Адгезионная способность фосфатной пленки........... 38 Масло- и лакоемкость фосфатной пленки.......'..... 42 Защитная способность фосфатных пленок............. 43 Электроизоляционные свойства фосфатной пленки......... 53 Термическая стойкость фосфатной пленки............ 57 Химическая стойкость и растворимость фосфатной пленки..... 60 Способность фосфатной пленки предохранять от смачивания расплавленными металлами .................... 62 Литература......................... 64 Глава IV. Факторы, влияющие на процесс образования фосфатной пленки........................... 66 Природа первичных фосфатов.................. 66 Концентрация первичных фосфатов............... 70 Температура раствора ..................... 75 Природа и концентрация добавок, ускоряющих образование фосфатной пленки........................ 79 Механизмы влияния нитратов на скорость образования фосфатной пленки ........................... 89 Состав металла ........................ 92 Вид предварительной обработки поверхности металла....... 95 Действие электрического тока................. 103 Воздействие ультразвукового поля............... ;106 Влияние фосфатирования на механические другие свойства металла 107 Литература ...........,............. 109 309 Глава V. Фосфато-окисные пленки ............... ИЗ Литература ......................... 124 Глава VI, Препараты для фосфатирования........... 126 Литература ......................... 134 Глава VII. Промышленные методы фосфатирования........ 136 Фосфатирование в растворах фосфорной кислоты......... 136 Фосфатирование в растворах первичных фосфатов тяжелых металлов 138 Методы фосфатирования и одновременного обезжиривания и травления металлических изделий.................. 162 Литература ......................... 175 Глава VIII. Методы повышения качества фосфатированных изделий 180 Обработка поверхности металла перед фосфатированием...... 180 Изменение состава раствора и условий фосфатирования...... 183 Последующая обработка фосфатной пленки............' 189 Литература ......................... 197 Глава IX. Фосфатирующие грунты • •............. 201 Литература ......................... 211 Глава X. Преобразователи ржавчины............... 213 Литература......................... 223 Глава XI. Фосфатирование с целью временной защиты металлов от коррозии........................... 225 Литература ......................... 233 Глава XII. Свариваемость фосфатированкого металла...... 234 Литература ......................... 241 Глава XIII. Антифрикционные свойства и износоустойчивость фосфатных пленок......................... 242 Литература ......................... 258 Глава XIV. Фосфатирование легких и цветных металлов..... 261 Литература ......................... 269 Глава XV. Фосфатирование магния и его сплавов........ 270 Литература......................... 273 Глава XVI. Фосфатирование цинка и его сплавов ........ 274 Литература ......................... 284 Глава XVII. Фосфатирование кадмия.............. 286 Литература ......................... 289 Глава XVIII. Фосфатирование титана и его сплавов........ 290 Литература ......................... 292 Глава XIX. Фосфатирование меди, никеля, свинца, олова, германия и теллура.......................... 293 Литература ........................i 295 Глава XX. Контроль растворов для фосфатирования и методы испытания фосфатных пленок................... 296 Контроль и корректирование растворов для фосфатирования . . . 296 Испытания п восстановление фосфатных пленок .......... 301 Литература ....................... 307 Глава V. Фосфато-окисные пленки .............-. . щ Литература ......................... 124 Глава VI. Препараты для фосфатирования........... 126 Литература ......................... 134 Глава VII. Промышленные методы фосфатирования........ 136 Фосфатирование в растворах фосфорной кислоты......... 136 Фосфатирование в растворах первичных фосфатов тяжелых металлов 138 Методы фосфатирования и одновременного обезжиривания и травления металлических изделий.................. 162 Литература ......................... 175 Глава VIII. Методы повышения качества фосфатированных изделий 180 Обработка поверхности металла перед фосфатированием...... 180 \ Изменение состава раствора и условий фосфатирования...... 183 I Последующая обработка фосфатной пленки............• 189 ' Литература ......................... 197 ( Глава IX. Фосфатирующие грунты............... 201 \ Литература ......................... 211 i Глава X. Преобразователи ржавчины............... 213 Литература ......................... 223 | Глава XI. Фосфатирование с целью временной защиты металлов от коррозии........................... 225 Литература ...............•.......... 233 Глава XII. Свариваемость фосфатированкого металла...... 234 Литература ......................... 241 Глава XIII. Антифрикционные свойства и износоустойчивость фосфатных пленок......................... 242 Литература ......................... 258 ! Глава XIV. Фосфатирование легких и цветных металлов..... 261 ' Литература......................... 269 , i Глава XV. Фосфатирование магния и его сплавов........ 270 i Литература ......................... 273 | Глава XVI. Фосфатирование цинка и его сплавов ........ 274 Литература ......................... 284 | Глава XVII. Фосфатирование кадмия.............. 286 i Литература ......................... 289 Глава XVIII. Фосфатирование титана и его сплавов........ 290 ! Литература ......................... 292 ' Глава XIX. Фосфатирование меди, никеля, свинца, олова, германия и теллура.......................... 293 Литература ........................, 295 Глава XX. Контроль растворов для фосфатирования и методы испытания фосфатных пленок................... 296 Контроль и корректирование растворов для фосфатирования . . . 296 Испытания и восстановление фосфатных пленок.......... 301 Литература ....................... 307