¿Cómo preparar líquido de sublimación para evitar que el metal se oxide? ¿Puede algún experto responder esto?
(1) Fosfatación a base de hierro La fosfatación a base de hierro se refiere a la formación de una película de fosfatación amorfa compuesta de óxido de hierro y fosfato de hierro en la superficie del acero, también conocida como fosfatación amorfa o fosfato de tipo transformación. La matriz de acero se corroe en una solución de fosfatación dominada por fosfatos de metales alcalinos para generar fosfato ferroso soluble, que se oxida con oxígeno o acelerador y se convierte en fosfato de hierro y óxido de hierro. Antes de la década de 1980, no había mucha investigación sobre la fosfatación a base de hierro en el país y en el extranjero. Sólo después de la década de 1980 se mostró un mayor interés en este sistema. Hay dos métodos de tratamiento de fosfatación a base de hierro: uno es el fosfatado amorfo en solución acuosa o simplemente el fosfatado amorfo, el otro es el fosfatado amorfo en solución no acuosa o el fosfatado con disolvente orgánico. Las soluciones de fosfatación amorfas en soluciones acuosas contienen a menudo tensioactivos. La fosfatación amorfa en soluciones acuosas generalmente adopta un método de tres pasos, a saber: ① limpieza y fosfatación; ② limpieza con agua corriente; ③ tratamiento de pasivación con solución de cromato. Por lo general, la limpieza y la fosfatación se llevan a cabo en pasos. La adición de tensioactivos y agentes humectantes a la solución de fosfatación puede completar la limpieza y la fosfatación en un solo paso.
En 1981, la patente estadounidense USP4298405 propuso un proceso de fosfatación que puede formar una película de fosfatación de hierro de excelente calidad y peso moderado sobre la superficie del acero a temperatura ambiente (10~38°C). La fosfatación se puede realizar mediante el método de inmersión o el método de pulverización líquida. Ejemplos de recetas son las siguientes.
Fórmula L
Componentes (fracción de masa) Componentes (fracción de masa)
Dihidrogenofosfato de amonio 82 tensioactivo no iónico lO
Nitrito de potasio ( acelerador) 8
Fórmula 2
Componentes (fracción de masa) Componentes (fracción de masa)
Dihidrogenofosfato de Potasio 72 Nitrato de sodio 8
Nitrito de sodio l0 Tensioactivo no iónico l0
La patente estadounidense (USP4003761) también propone un proceso de fosfatación de hierro de dos pasos. El contenido de fosfato del segundo paso aumenta aproximadamente entre un 50 % y un 100 % en comparación con el primer paso. . El valor de pH de la solución de fosfatación es 4,3~6,5, y se añaden 0,05~1,09/L de alquilamina de cadena corta (C2~4) y 0,01~1,5g/L de actividad superficial no iónica como agentes humectantes. La fórmula y el proceso de la solución de fosfatación son los siguientes:
Componentes
Fosfato de sodio 9g/L, dietilamina 0,4g/L
Sulfato de hidroxilamina 0,4g/ L ácido caprílico 0,2 g/L
Agente humectante no iónico 0,6 g/L
Condiciones del proceso:
Temperatura 65 ℃, tiempo 3 min
Presión de inyección l. 5kg/cm2
El componente principal de la solución de fosfatación de película fina (o metal alcalino) a base de hierro es el fosfato, generalmente sales de sodio, potasio y amonio como ácido fosfórico, ácido pirofosfórico, ácido polifosfórico, etc. Además, es necesario añadir aceleradores, tensioactivos, aditivos, etc. La elección del acelerador es particularmente importante, ya que afecta directamente a la velocidad del proceso de fosfatación, la calidad de la película de fosfatación, la resistencia a la corrosión y la temperatura del proceso de fosfatación. Wang Dunjia y otros seleccionaron nitratos, cloratos, molibdatos y nitrocompuestos orgánicos como aceleradores basándose en las características del proceso de fosfatación a base de hierro. Después de repetidas pruebas, obtuvieron una fórmula de acelerador compuesto. Y utilice este acelerador compuesto para desarrollar un líquido fosfatante a base de hierro, cuya fórmula típica es la siguiente.
Componente (fracción de masa) Componente (fracción de masa)
Nail2P04 16 Surfactante 1,6
Na2HP04 8 Aditivo compuesto 3,4
p>
Acelerador compuesto 5.6 Agua 65.42
Wang Desong et al. utilizaron un acelerador compuesto y tensioactivos apropiados para desarrollar un líquido fosfatante ligero a base de hierro. La fórmula es la siguiente.
La dosis del acelerador compuesto afecta el efecto de fosfatación. Cuando la dosis es pequeña, el efecto de fosfatación es deficiente; cuando se usa demasiado, no solo pasiva la superficie del metal, lo que no favorece la reacción de fosfatación, sino que también genera más fosfatación. sedimentos, lo que hace que las muestras fosfatadas se vuelvan polvorientas. La dosis adecuada de acelerador compuesto es de 2~59/L. La investigación sobre los efectos de la aplicación de tres tensioactivos, alquil alcohol amida, alcohol graso polioxietileno éter (AEO) y dodecilsulfonato de sodio, en la solución de fosfatación muestra que agregar una pequeña cantidad de tensioactivo puede mejorar la fosfatación. La resistencia a la corrosión de la membrana es mejor. que el de la amida de alcohol alquílico y el éter de polioxietileno de alcohol graso y el dodecilsulfonato de sodio. La dosis adecuada de amida de alcohol alquílico es de 0,1 a 0,29/L. Si es demasiado baja, el efecto no será evidente. Si está demasiado concentrada, la amida de alcohol alquílico precipitará fácilmente.
Ingredientes
Fosfato de sodio 20 g/L, acelerador compuesto 2~5 g/L
Ácido fosfórico al 85 % 12 g/L, tensioactivo 0,1 ~ 0,39/L
Nitrato de sodio 10~15g/L
(2) El fosfatado a base de fosfuro de zinc es un sistema de fosfatado que se ha estudiado más en los últimos años, especialmente el fosfatado líquido de Zn-Ca. Tiene las ventajas de una velocidad de deposición rápida, una capa fina y un precio bajo. El fosfatado a base de zinc se utiliza principalmente para recubrir la capa inferior. Existen varias fórmulas de soluciones de fosfatado a base de zinc en el país y en el extranjero, y sus ingredientes principales son básicamente los mismos. Los ingredientes básicos incluyen iones de zinc, fosfatos, oxidantes, aceleradores, etc.
Los tensioactivos no iónicos son aditivos orgánicos muy utilizados en soluciones de fosfatación a base de zinc. La adición de ciertos tensioactivos no iónicos no solo puede humedecer la superficie de la pieza de trabajo y superar un desengrasado deficiente, sino también reducir el peso de la película, extender la vida útil del tanque de fosfatación y mejorar el rendimiento de la película de fosfatación. T. S. Nsankara et al. estudiaron el monoestearato de sorbitol, y Madiha Shoeib et al. estudiaron los etoxilatos de ácidos grasos de tall oil (TOFA) y los etoxilatos de alcohol oleílico (OA). Los estudios han encontrado que agregar los tensioactivos no iónicos mencionados anteriormente a la solución de fosfatación puede reducir significativamente el peso de la película y la disolución de la matriz. Esto se debe a que los tensioactivos no iónicos se adsorben en la superficie de la placa de prueba.
T． S. NORTE. Sankara Narayanan y M. Subbaiyan et al. estudiaron el papel de las aminas orgánicas en la fosfatación y el desempeño de las películas de fosfatación. Utilizan aminas grasas limpiadoras, como dodecilamina, tetradecanamina, hexadecilamina y estearilamina. Sin embargo, la existencia de aminas, especialmente aminas primarias, con HN02 en medios ácidos es problemática porque se generan fácilmente compuestos de nitrosamina con efectos cancerígenos. La adición de amina limpiadora a la solución de fosfatación no afecta el valor del pH, la acidez total, la acidez libre y la proporción de ácidos, y la concentración agregada es de 10 a 125 mg/L. A bajas concentraciones, el peso de la película de fosfatación disminuye más y, a medida que aumenta la concentración, el peso de la película rebota. Aunque todas estas aminas reducen el peso de la membrana, mejoran la calidad y la protección de la membrana en algunos aspectos. En esta serie de aminas (C12 ~ C18), el peso de la película aumenta con el crecimiento de la cadena alquílica en la molécula de amina. Porque en medios ácidos (el valor del pH es 2,71), las aminas existen en forma de cationes (RNH3). Este catión catiónico se adsorbe en la placa de muestra, lo que aumenta el potencial de hidrógeno. Además de reducir adecuadamente el área superficial (superficie del cátodo) que depende de la formación de la película, también reduce la disolución del metal. Comparando el peso de las películas de fosfatación obtenidas a partir de las soluciones de fosfatación que contienen esta serie de aditivos de amina, se puede observar que la película obtenida de la solución de fosfatación que contiene dodecilamina es la más ligera, mientras que la película obtenida de la solución de fosfatación que contiene octadecilamina es la más ligera. La membrana es la más pesada. Debido a que la dodecilamina tiene propiedades despolarizantes mínimas, su presencia impide la transferencia máxima de carga durante la disolución del metal. La concentración de varios aditivos de amina tiene una tendencia constante a afectar el peso de la membrana. Inicialmente, aumenta hasta el valor máximo a medida que aumenta la concentración y luego disminuye a medida que aumenta. Esta tendencia puede explicarse por la actividad superficial de las aminas. En concentraciones bajas, estas aminas existen como monómeros catiónicos. Estos monómeros se adsorben en la interfaz del líquido magnetizado de acero mediante fuerza electrostática. Debido al efecto de barrera de esta adsorción, se inhibe la formación de la película. Cuando la concentración de amina aumenta hasta un cierto valor, el peso de la película aumenta, probablemente debido a la asociación de micelas. Sin embargo, cuando la concentración de amina continúa aumentando más allá de un cierto valor (diferente para cada aditivo), el aumento en el peso de la película disminuye. Esto se debe a la polimerización de las moléculas de amina en micelas.
Hay una gran cantidad de micelas en la superficie del acero debido a la adsorción, lo que hace que se cubra un área más grande, reduciendo así el peso de la película.
Además, la adición de aminas detergentes también puede reducir la absorción de agua de la membrana, lo que puede deberse a la hidrofobicidad de las cadenas de aminas hidrofóbicas. El orden decreciente de absorción de agua es de dodecilamina a octadecilamina, lo que muestra claramente que se adsorben más monómeros en presencia de dodecilamina, lo que da mayores propiedades hidrofóbicas aunque el peso de la película disminuye.
Guo Liangsheng desarrolló una solución de fosfatación a base de zinc a temperatura ambiente (SL-6A). Se añadió una pequeña cantidad de emulsionante OP a la solución de fosfatación para acelerar el proceso de fosfatación y mejorar el efecto de fosfatación. La fórmula de la solución de fosfatación SL-6A es la siguiente.
Componentes
H3P04 57,87g/L Cu(N03)·3H2 0,10g/L
NaN02 0,60g/L Emulsionante OP 0,125mL/L
Balance de agua de NaF 3,50 g/L
Zeng Defang et al. informaron que una solución de fosfatación de película de color zinc-manganeso y una solución de fosfatación de película gris de zinc-calcio utilizan un acelerador compuesto en la fórmula. El acelerador A está compuesto por EDTA, materia orgánica que contiene nitrógeno, sulfato ferroso, nitrato de cobre y agua en una proporción determinada y el acelerador de proceso 8 está compuesto por oxalato de sodio, dodecilsulfonato de sodio, agente de remojo T y agua en una proporción determinada; tecnología. La fórmula óptima para esta solución de fosfatación es la siguiente.
①Fórmula de solución fosfatante de película de color zinc-manganeso
Componentes (fracción de masa) Componentes (fracción de masa)
Ácido fosfórico (85%) 1. 60 Potasio sodio tartrato 0,05
Ácido nítrico (99%) 1,20 Acelerador A 0,50
Óxido de zinc (99%) 0,50 Acelerador B 0,30
Óxido de manganeso (9596) 0,30 Agua 95,55
②La mejor fórmula para la solución de fosfatado de película gris zinc-calcio
Componentes (fracción de masa) Componentes (fracción de masa)
Ácido fosfórico (85%) 1,20 Pirofosfato de sodio (98%) 0,20
Nitrato de zinc (95%) 0,50 Acelerador A 0,50
Dihidrogenofosfato de calcio (95%) 0,30 Acelerador B 0,80
Tartárico ácido (99%) 0,10 Agua 96,20
HEDP (98%) 0,20
Entre ellos, el acelerador A se prepara a partir de clorato de potasio, tungstato de sodio, carbonato de sodio y agua en una determinada proporción y el proceso B está compuesto por dos etanolamina, tensioactivo no iónico TX-10, titanio coloidal y agua, se formulan de acuerdo con una proporción y un proceso determinados.
Liang Chenghao et al. desarrollaron un líquido fosfatante tipo película multifuncional a temperatura ambiente a base de zinc, que es de color gris oscuro y puede eliminar aceite, óxido y fosfatado en un solo paso. A través de la prueba de caída de sulfato de cobre, la prueba de inmersión y la prueba electroquímica, los resultados muestran que la película de fosfatación tiene buena resistencia a la corrosión. El líquido de fosfatación multifuncional se puede fosfatar a temperatura ambiente y el método de fosfatación se puede untar, lo que resuelve el problema de que algunas piezas de trabajo grandes no se pueden sumergir en el tanque para fosfatar. La fórmula óptima de la solución de fosfatación es la siguiente.
Componentes (fracción en masa) Componentes (fracción en masa)
Óxido de zinc 4,8 Tartrato de sodio 0,24
Ácido fosfórico (85%) 20, Aditivo 3 B 1,68
Un acelerador 5,3 Agua 67,3
Dodecilsulfonato de sodio 0,14 Valor de pH 1,12
Tiocarbamida 0,24
Wang Desong y otros de la Universidad de Ciencias de Hebei y Tecnología estudiaron tres tensioactivos: amidas de alcohol alquílico, éter de polioxietileno de alcohol graso (AEO), dodecilsulfonato de sodio y se estudió la influencia de un determinado polímero catiónico en el efecto de fosfatación de la solución de fosfatación a temperatura ambiente a base de zinc. La dosis de polímero catiónico se fijó en 0,03 g/l, y agregar una cantidad adecuada de tensioactivo a la solución de fosfatación podría mejorar significativamente la calidad del fósforo del líquido químico.
Dado que las amidas de alcohol alquílico tienen poca estabilidad en ambientes ácidos y precipitarán cuando la dosis es de 0,1 g/l, no son adecuadas para su uso en esta solución de fosfatación a base de zinc. El efecto del éter de polioxietileno de alcohol graso sobre el efecto de fosfatación de la solución de fosfatación es significativamente mejor que el del dodecilsulfato de sodio, y con el aumento en la dosis de éter de polioxietileno de alcohol graso, el efecto de fosfatación de la solución de fosfatación mejora aún más. La investigación sobre la aplicación de polímeros catiónicos muestra que (el tensioactivo utilizado es éter de polioxietileno de alcohol graso, la dosis es de 0,2 g/l) cuando la dosis de polímero catiónico es de 0,03 g/l, el efecto de fosfatación es mejor. La fórmula de la solución de fosfatación a base de zinc es la siguiente.
Componentes
Dihidrogenofosfato de zinc 30 g/L Acelerador compuesto 2~5 g/L
Ácido fosfórico al 85 % 10 g/L Nitrato de níquel lg/L
Fosfato de sodio 5g/L Surfactante 0.1-0.3g/L
Ácido cítrico 5g/L Polímero catiónico 0.01~0.05g/L
p>
Nitrato de sodio 3~5 g/L
Se añade una pequeña cantidad de tensioactivo no iónico 0P-10 a la solución de fosfatación de zinc a temperatura ambiente AC-1 desarrollada por Sun Qingchi de la Universidad del Petróleo. Su función principal es la humectación. , penetrante, dispersante y solubilizante, mejorando la limpieza superficial, etc. Los grupos hidrofílicos e hidrofóbicos en la molécula de OP-10 están dispuestos direccionalmente y se adsorben en la interfaz solución/metal para formar una película molecular delgada, reduciendo así la tensión superficial de la matriz y distribuyendo uniformemente el H sobre la superficie del metal. al H2, se escapa fácilmente de la superficie del metal, evitando así la retención de H2 y acelerando la fosfatación. Además, 0P-10 también puede reducir la porosidad y la absorción de agua de la película, promover la formación de una película de fosfatación dura y densa en la superficie del metal y mejorar significativamente la uniformidad y resistencia al agua de la película. El líquido fosfatante AC-1 tiene buena estabilidad, menos sedimentos, formación de película uniforme, película densa y suave, fuerte resistencia a la corrosión y sin cenizas. La vida útil es aproximadamente 1,6 veces mayor que la del líquido fosfatante normal. La fórmula básica de la solución de fosfatación es la siguiente.
Componente (fracción de masa) Componente (fracción de masa)
Ácido fosfórico 0,2～0,8 Materia orgánica A 0,1～0,2
Dihidrógenofosfato de sodio 1,5～3,0 Materia orgánica B 0,1～O. 2
Tungstato de sodio 0,2 0P-10 0,02
Nitrato de zinc 1. O～3,5 Balance de agua del grifo
Nitrito de sodio 0,02～0,10
(3) Fosfatación de sal de plomo 1970 John W. F. Se propuso un proceso de fosfatación con sales de plomo. La solución de fosfatación se compone de ácido nítrico, ácido fosfórico, óxido de plomo, cloruro de sodio y isooctilpolietoxietanol. El método de preparación de la solución de fosfatación es el siguiente: agregar 219 partes de ácido nítrico industrial (70%) y 26,4 partes de ácido fosfórico industrial (85%) a 640 partes de agua, bajo agitación constante, agregar 80,4 partes de óxido de plomo. tratamiento de la solución mixta anterior. Después de que se disuelva todo el óxido de plomo, agregue una mezcla de 1,5 partes de cloruro de sodio y 1 parte de isooctilpolietoxietanol. El líquido del baño de fosfatación se prepara diluyendo la solución anterior con 1425 partes de agua. Los puntos de acidez totales son 110. Este tipo de líquido fosfatado se puede utilizar para fosfatar productos de acero, productos de acero galvanizado, productos de plomo, etc. La película de fosfatación resultante es uniforme, se puede soldar, puede mejorar las propiedades de estirado en frío de los metales, tiene buena resistencia a la corrosión y es una excelente capa base para recubrimientos orgánicos.
Añadir tensioactivo a la solución de fosfatación puede mejorar el efecto formador de película de la solución de fosfatación. Además, también juega un papel dispersante, ayudando a mantener cada componente en la solución. Los tensioactivos más eficaces son los polímeros de condensación de óxido de etileno, especialmente aquellos que contienen de 3 a 25 grupos etoxi (un CH2 y un CH2O), como los ésteres de polioxietileno del ácido oleico y los éteres de polioxietileno de alquilfenoles. El isooctilpolietoxietanol en la solución de fosfatación con sal de plomo mencionada anteriormente es un tensioactivo no iónico.