Jak powstaje fosforan żelaza?
Kiedy czysty metal wchodzi w kontakt z lekko kwaśnym roztworem fosforanowym, zachodzi trawienie. Powoduje to redukcję stężenia kwasu na granicy ciecz/metal. Żelazo jest rozpuszczane, wodór jest uwalniany, a fosforan jest osadzany.
Aby zwiększyć szybkość osadzania fosforanu, akceleratory, takie jak azotyny, azotany, chlorany, nadtlenki lub specjalne chemikalia organiczne mogą być dodawane. Ważna jest kontrola pH, ponieważ niektóre formulacje chemiczne działają w zakresie pH od 3,0 do 5,0, podczas gdy inne w zakresie od 4,5 do 6,0.
Powłoka fosforanu żelaza na stali
(skala 1 micron – mikroskop sił atomowych)
Powłoka fosforanowa zapewnia adhezję między metalem a powłoką proszkową, ponieważ zmienia fizyczną naturę powierzchni metalu. Dzięki tym właściwościom powłoka fosforanowa poprawia odporność na migrującą wilgoć, co zwiększa odporność na korozję. Fosforanowanie żelazowe jest idealnie dopasowane do metali zawierających żelazo, ale dzięki modyfikacjom chemicznym może być stosowanie dla metali, takich jak aluminium, cynk i materiały ocynkowane.
Trójstopniowy proces
- Stężenie chemiczne mieszaniny: 2−3% obj.
- Kwasowość (pH): 3,5−5,5
- Temperatury etapów: 32−60°C dla etapu 1 i 3
Pierwszy etap jest wielozadaniowy, następuje w nim dokładne usunięcie wszystkich zanieczyszczeń, a następnie nałożenie powłoki fosforanowej. Etap drugi to płukanie mające na celu spłukanie nieprzylegających zanieczyszczeń i zatrzymanie reakcji fosforanowej na powierzchni. Etap trzeci to płukanie chemiczne przed suszeniem, które ma na celu usunięcie śladowych pozostałości chemicznych, zapobieganie rdzy powierzchniowej i poprawę ogólnej wydajności produktu.
Pięciostopniowy proces
- Stężenie chemiczne mieszaniny: 2−4% obj. dla etapów 1 i 3, 0,1-2,0% obj. dla etapu 5
- Typowe pH: etap 1 zasadowe, etap 3 kwaśny
- Temperatury etapów: 32−60°C dla etapów 1 i 3 oraz 21−60°C dla etapu 5 (opcjonalnie)
