CH237628A

CH237628A - Verfahren zur Herstellung von Phosphatschichten auf Metallen.

Info

Publication number: CH237628A
Authority: CH
Inventors: Ig. Farbenindustrie Aktiengesellschaft
Original assignee: Ig Farbenindustrie Ag
Priority date: 1940-06-19
Filing date: 1943-03-15
Publication date: 1945-05-15
Also published as: BE441793A; BE451583A; FR879429A; CH228450A; DE747085C; FR53035E

Description


      Verfahren    zur     Herstellung    von     Phosphatsehlchten    auf Metallen.    Gegenstand der vorliegenden Erfindung  ist ein Verfahren zur Herstellung von     Phos-          phatschichten    auf Metallen, insbesondere Ei  sen, Stahl und Zink, durch Behandlung mit  wässerigen Lösungen, die Phosphorsäure,  Zinkphosphat und Chlorate, vorzugsweise  von Schwermetallen, die weniger edel als Ei  sen sind, enthalten.

   Es hat sich gezeigt, dass  mit derartigen Bädern besonders dünne, fein  kristalline und festhaftende     Phosphatschich-          ten    auf den Metallen erzeugt werden können,  wenn die Lösungen enthalten  
EMI0001.0008     
  
    P20, <SEP> irrgesamt <SEP> 8 <SEP> bis <SEP> 35 <SEP> g
<tb>  PlO, <SEP> frei <SEP> 1,5 <SEP> bis <SEP> 8 <SEP> g
<tb>  Zn <SEP> 8 <SEP> bis <SEP> 50 <SEP> g
<tb>  C103 <SEP> mindestens <SEP> 12 <SEP> g       im Liter, und wenn die Gegenstände bei  Zimmertemperatur behandelt werden. Hier  bei bewirkt der Gehalt an Chlorat eine Be  schleunigung des Behandlungsvorganges bei  so niedrigen Temperaturen, dass die sonst un  vermeidliche     schädliche    Hydrolyse noch nicht    auftritt.

   Erst beim Durchsatz grösserer Men  gen Eisens tritt die normale Hydrolyse auf,  wobei jedoch das vorliegende Verfahren den  Vorteil bietet, dass der     entstehende    Schlamm  nicht im geringsten störend wirkt. Um aber  eine noch grössere Sicherheit gegen Störun  gen,- namentlich bei sehr lang andauernder  Benutzung der Bäder, zu haben, kann es  zweckmässig sein, den     Badflüssigkeiten    noch  geringe Mengen einer andern, keine Nieder  schläge mit den vorhandenen Ionen ergeben  den Säure als der Phosphorsäure zu geben,  beispielsweise bei 0,1 g Schwefelsäure oder  bis<B>10 g</B>     H3BO3    (Borsäure) im Liter.  



  Praktisch wird man bei der Herstellung  der Bäder nach der vorliegenden Erfindung  meist so vorgehen, dass von gewöhnlichen       chlorathaltigen        Zinkphosphatlösungen    ausge  gangen     wird,    wie sie für die heisse     Phospha-          tierung    von Eisen und Stahl vorgeschlagen  worden sind, und dass in diesen Lösungen die  freie Phosphorsäure teilweise, z. B. zur  Hälfte, neutralisiert     wird,    etwa durch Zusatz      von     Zinkcarbonat    oder     -oxyd,    und dass ausser  dem der Gehalt an Zinkchlorat erhöht wird.

    Beispielsweise wird von konzentrierten Zink  phosphatlösungen vom spezifischen     Gewicht     1,6 ausgegangen, die insgesamt     37,6%    P._0;,  <B>15,6%</B> freies     P=0,    und     10,1%    Zn enthalten.  Der Überführung der freien Phosphorsäure  in     Monozinkphosphat    ist dabei durch die auf  tretende Schlammenge, verursacht durch Hy  drolyse, eine Grenze gesetzt.  



  Es wurde ferner gefunden, dass eine Ver  besserung der erzeugten     Phosphatsuhiehten     möglich ist, wenn die     Phosphatlösung    noch       Manganphosphat    enthält, oder wenn die Zink  phosphatlösung bis zu<B>50%</B> durch eine saure       Manganphosphatlösung    ersetzt wird, wobei  diese saure     Manganphosphatlösung    die beim       Phosphatieren    sonst übliche Zusammenset  zung hat (spezifisches Gewicht 1,35,     P-,0.;

  -          Gehalt    insgesamt 21,8 %, freies     P"0,    3,6      ö     und- Mn 7,0 %.) Hierbei braucht jedoch     mir     die freie Säure der     Zinkpliosphatlösung    in  der oben angegebenen Weise neutralisiert zu  werden.  



  Das vorstehend beschriebene Kaltverfah  ren führt zu     Phosphatüberzügen,    die sich  durch ganz besonders grosse Biegefestigkeit  auszeichnen. Ein weiterer Vorteil des Kalt  verfahrens ist der, dass bei dieser Arbeits  weise die oben angegebenen Lösungen nicht  als Tauchbäder auf die Metalloberflächen       einzuwirken    brauchen, sondern dass man sie  auf die zu behandelnden Gegenstände ausser  halb eines Tauchbades aufbringen, z. B. auf  spritzen oder mit einem Pinsel auftragen  kann.  



  Die     Badbestandteile    werden in üblicher  Weise je nach ihrem Verbrauch ergänzt.  <I>Beispiele:</I>  1. Auf 1 Liter Bad wurden 15 cm' einer       Zinkphosphatlösung    vom spezifischen Ge  wicht 1,6 (37,6%     P20,    insgesamt, 1.5,6 ö  freies     P20;,    und<B>10,170</B> Zn), die mit 1,5 g       Zinkcarbonat    (59 % Zn) abgestumpft      -aren,     und 15 cm'     Manganphosphatlösung    vom spe  zifischen Gewicht 1,35     (21,8%        P:!0,    insge  samt, 3,6 % freies     P20,    und 7,0 %     Mn)    unter    Zusatz von 37,5 g Zinkchlorat zugefügt.

   Ein  gut     entfettetes    Eisenblech, das in diese Lö  sung eingebracht wurde, zeigte nach 10 Mi  nuten     Badbehandlung    bei Zimmertempera  tur eine gut     ausgebildete,    dunkelgraue     Phos-          phatsuhicht.     



  ?. Auf 1 Liter Bad wurden 30     ein'    der in  Beispiel 1 angegebenen     Zinkpliosphatlösung,     die mit 3 g     Zinkcarbonat    (59 % Zn) abge  stumpft war, und 37,5 g Zinkchlorat zuge  setzt. Das Bad     enlhielt    18,04 g     P.>0,    insge  samt, davon 3,67 g freies     PI"0"    17,18 g Zn       lind    2G,95 g C10". Es bildete sich auch bei       Anwendung    dieser Lösung eine     gleichmässige,          dunkelgraue        Phosphatsuhicht.     



  3. Auf 1 Liter Bad wurden 52,5 cm'  82,4 g einer     Zinkpliosphatlösung        (spezifi-          selies        G-ewiclit    1,57, 31,57%     P,0,    insgesamt,  6,59     ?o'        P_0,    frei,<B>11.,50%</B>     Zn),    die aus     Phos-          phorsäure    und technischem     Zinkoxyd    herge  stellt war und bei der die zu lösende     Zink-          oxydrnenge    um den im Beispiel 2 nahezu  äquivalenten Betrag des     Zinkearbonats    er  lzöht worden     war,

      sowie     GO        g        Zinkchlorat    zu  gesetzt. Das Bad     enthält    im Liter<B>26,01</B>     g          P@0,    insgesamt,     26,36g    Zn und 43,11 g     C10".     Bei Verwendung dieser Lösung bildete sich  bei     Zimmertemperatur    nach einigen     Minuten     eine gleichmässige, dunkelgraue Phosphat  schicht auf Eisen- oder Stahlgegenständen.  



  4. Eine Lösung wie in Beispiel 1 beschrie  ben, bringt     inan,        niit    dem     Pizisel    oder durch       Anfspritzen    auf die gut gereinigte, metall  reine     Eisenoberfläche    auf und lässt sie einige  Minuten einwirken, wobei Eintrocknen     zii     vermeiden ist. Die     Lösung    wird dann mit       u'asser    dem Salze     nüt    rostschützender Wir  kung     zugesetzt:         -erden        können,    abgespült.

    Hierauf     lä.sst        inan    die behandelte Fläche  trocknen. Es empfiehlt sich hierbei, den  Trockenvorgang     beschleunigende    Mittel an  zuwenden. Die     getrocknete    Oberfläche kann  dann mit einem     Narb-    oder     Lackanstrich    ver  sehen werden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Phosphat- schichten auf Metallen, insbesondere Eisen, Stahl und Zink, durch Behandlung mit wäs serigen Lösungen, die Phosphorsäure, Zink phosphat und Chlorate enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass Lösungen verwendet werden, die im Liter enthalten: P20, insge samt 8 bis 35 g, davon P=0, frei 1,5 bis 8 g, Zn 8 bis 50 g und C103 mindestens 12 g, und dass die Metallgegenstände bei Zimmertem peratur behandelt werden. UNTERANSPRÜCHE: 1.

Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man Lösungen verwendet, die Chlorate von Schwermetallen, die weniger edel als Eisen sind, enthalten. 2. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Phosphat lösung noch Manganphosphat enthält. 3. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Manganphosphat bis zu 507o der vorhandenen Phosphate beträgt. 4. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Phosphat lösung noch bis zu 0,1 g Schwefelsäure je Liter Badlösung zugesetzt werden. 5.

Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Phosphat lösung noch bis zu 10 g Borsäure je Liter Badlösung zugesetzt werden. 6. Verfahren nach Patentanspruch, -da durch gekennzeichnet, dass die Phosphat lösung auf die Metallgegenstände aufge bracht wird. 7. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Phosphatlösung auf die Metallgegen stände aufgespritzt wird. B. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Phosphatlösung auf die Metallgegen stände mit einem Pinsel aufgebracht wird.