Способ определения времени формирования фосфатного покрытия на латуни

(51) 23 22/07 (2006.01) 01 27/30 (2006.01) 01 27/48 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ фосфатирования а также невысокой точностью измерения. Благодаря тому, что в предложенном способе определение времени формирования фосфатного покрытия проводят путем использования в качестве индикаторного электрода - электрода из латуни (Л-70) в качестве фонового электролита водный раствор 0,3 М 24 перед снятием вольтамперных кривых индикаторный электрод экспонируют в растворе для фосфатирования в течение определенного времени и снимают вольтамперные кривые в интервале потенциалов от -0,5 В до 0,3 В из полученной серии вольтамперных кривых,снятых при различном времени экспанирования индикаторного электрода в фосфатирующем растворе, строят график зависимости величины тока максимума при Е-0,030,01 В. от времени экспанирования оптимальное время фосфатирования определяют из полученной зависимости при нулевом значении величины тока максимума при Е-0,030,01 В, удается значительно повысить точность измерения,осуществить дифференцированный подбор условий фосфатирования.(72) Стацюк Вадим Николаевич Фогель Лидия Алексеевна Журинов Мурат Журинович Болд Амангуль(73) Акционерное общество Институт топлива,катализа и электрохимии им. Д.В. Сокольского(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ ФОРМИРОВАНИЯ ФОСФАТНОГО ПОКРЫТИЯ НА ЛАТУНИ(57) Полезная модель относится к вольтамперометрическому способу определения времени формирования фосфатных пленок на латуни, обладающих оптимальными защитными свойствами. Известный электрохимический способ определения времени формирования фосфатных пленок заключающийся в снятии хронотенциограмм - имеет ряд ограничений при его использовании,отличается необходимостью измерения безтокового потенциала в процессе Заявляемая полезная модель относится к области антикоррозионной защиты металлической поверхности путем осаждения фосфатных пленок для повышения е прочности и адгезии перед нанесением защитных лакокрасочных покрытий и может быть использована в различных отраслях приборо- и машиностроения. Фосфатные плнки химически связаны с металлом и состоят из сросшихся между собой мельчайших кристаллов нерастворимых фосфатов,разделенных порами ультрамикроскопических размеров, которые пассивируют поверхность металла, т.е. переводят его в коррозионно-пассивное состояние. Физико-химические, хемосорбционные и адгезионные свойства поверхности фосфатных пленок обуславливают их высокую способность адсорбировать и впитывать наносимые на них лаки,краски, масла, смазки, которые проникают в межкристаллическое пространство и капилляры пленок и закрепляются в них. Вследствие этого резко повышаются защитные свойства, как пленок,так и наносимых на них покрытий. Настоящее техническое решение относится к способу определения времени формирования фосфатных пленок, обладающих оптимальными защитными свойствами. Известен способ определения времени формирования фосфатных пленок на стали Акаева Т.К.,Родин.Н.,Гунин В.В.,Акаев О.П. Вестник Костромского государственного университета им. Н.А. Некрасова. 2014. 5. С. 39-41. Способ заключается в определении массы фосфатной пленки от времени выдерживания в растворе фосфатирования после прекращения выделения водорода. В процессе фосфатирования начинается активное выделение пузырьков водорода. Происходит это в результате образования первичных фосфатов по уравнению 2 Н 3 РО 4 Н 2 Ме(Н 2 РО 4)2. По прекращению выделения пузырьков судят об окончании процесса фосфатирования. При дальнейшей выдержке металла в фосфатирующем растворе происходит перестройка и выравнивание размеров кристаллов фосфатов,составляющих плнку,которые способствуют повышению е защитных и адгезионных свойств. Но при очень длительном фосфатировании может происходить уменьшение веса плнки и ухудшение е защитных свойств. В связи с этим возникает необходимость определения оптимального промежутка времени, необходимого для завершения процесса формирования пленки. На основании построения зависимости массы фосфатной пленки от времени выдерживания после прекращения выделения водорода определяют оптимальное время фосфатирования,после которого масса фосфатной пленки остается практически не изменой. Недостатками данного способа являются его трудомкость, связанная с определением массы фосфатной пленки и невысокая точность измерений,зависящая от визуального определения выделяющихся пузырьков водорода. 2 Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к предлагаемому новому способу является электрохимический способ определения времени формирования фосфатных пленок путем определения времени стабилизации бестокового потенциала Абрашов А.А., Григорян Н.С.,Ваграмян Т.А., Акимова Е.Ф. Гальванотехника и обработка поверхности. Т. 18, 3, С. 48-52. Способ заключается в снятии хронотенциограмм изменение бестокового потенциала образцов в процессе фосфатирования. Стабилизация безтокового потенциала свидетельствует о завершении формирования покрытия. Важным преимуществом данного способа является уменьшение количества операций. К недостаткам данного способа относится необходимость измерения потенциала в процессе фосфатирования, а также невысокая точность измерения, поскольку стабилизация потенциала происходит плавно, в течение определенного времени. Технической задачей предлагаемой полезной модели является повышение точности измерения,создание возможности дифференцированного подбора растворов и условий для проведения фосфатирования. Поставленная техническая задача достигается предлагаемым прямым способом вольтамперометрического определения времени формирования фосфатного покрытия путем использования в качестве индикаторного электрода - электрода из латуни (Л-70) в качестве фонового электролита водный раствор 0,3 М 24 перед снятием вольтамперных кривых индикаторный электрод экспонируют в растворе для фосфатирования в течение определенного времени промывают дистиллированной водой и снимают вольтамперные кривые в интервале потенциалов от -0,5 В до 0,3 В из полученной серии вольтамперных кривых,снятых при различном времени экспанирования индикаторного электрода в фосфатирующем растворе, строят график зависимости величины тока максимума при Е-0,030,01 от времени экспанирования оптимальное время фосфатирования определяют из полученной зависимости при нулевом значении величины тока максимума при Е-0,030,01 В. Преимуществами предлагаемого способа определения оптимального времени фосфатирования являютсязначительное увеличение точности измерениявозможность дифференцированного подбора растворов и условий для проведения фосфатирования. Нижеследующий пример иллюстрирует предлагаемую полезную модель. Пример 1. Рабочий электрод из латуни с видимой поверхностью 0,07 см 2 отполировывают порошком А 2 О 3, затем промывают дистиллированной водой и погружают в раствор для фосфатирования на определенное время. После проведения фосфатирования поверхность электрода снова промывают дистиллированной водой и помещают в трехэлектродную электрохимическую ячейку,подсоединенную к потенциостату Сау 3000. В качестве электрода сравнения используют хлорсеребряный электрод, насыщенный в растворе КС, с потенциалом 196 мВ относительно водородного электрода. Вспомогательным электродом служит платиновый электрод с видимой по- верхностью 2 см 2. В ячейку заливают 20 мл 0,3 М водного раствора сульфата натрия и снимают вольтамперные кривые в интервале потенциалов от-0,5 В до 0,3 В. Затем строят график зависимости максимума тока при Е-0,030,01 В от времени выдерживания рабочего электрода в фосфатном растворе. С увеличением времени фосфатирования, т.е. с ростом степени заполнения поверхности электрода фосфатной пленкой,величина тока максимума при Е-0,030,01 В уменьшается. Оптимальное время фосфатирования соответствует нулевому значению тока. Для подтверждения достоверности полученных результатов предлагаемым способом, параллельно ведется определение защитной способности фосфатных покрытий капельным методом с применением реактива Акимова (раствор на основе(п.6). Защитную способность покрытия определяют как время изменения цвета контрольного участка под каплей от серого до красного. Оптимальное время фосфатирования соответствует максимальной защитной способности фосфатного покрытия. ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ Способ вольтамперометрического определения времени формирования фосфатного покрытия на латуни путем электрохимической поляризации индикаторного электрода,регистрации вольтамперных кривых при различном времени экспанирования индикаторного электрода в фосфатном растворе и последующего определения по ним времени формирования фосфатного покрытия отличающийся тем, что в качестве индикаторного электрода используют электрод из латуни в качестве фонового электролита - водный раствор 0,3 М а 24 вольтамперные кривые снимают в интервале потенциалов от -0,5 В до 0,3 В время формирования фосфатного покрытия определяют по времени экспанирования,соответствующему нулевому значению максимума тока при Е-0,030,01 В.