Фосфатирование цинком

Фосфатно-цинковые покрытия можно получить путём иммерсии, напыления или напылением-иммерсией. Для того, чтобы добиться удовлетворительного покрытия требуется 5 этапов.

1)Очистка

2)Промывка водой

3)Образование фосфата

4)Промывка водой

5)Промывка кислотой

Процесс очистки может различаться в зависимости от назначения изделия. Для обработки перед покраской металл можно очищать с помощью очистителя на основе солей титана. Таким образом удаляются масла и другие загрязняющие вещества, а поверхность активизируется так, что образовавшееся покрытие имеет очень высокую степень чистоты . При производстве автомобилей рекомендуется применять щелочной очиститель, который создает защитные коррозийные масла и смазку, а так же удаляет окислы и смягчает неоднородность поверхности . Здесь снова требуется активация поверхности, для чего можно использовать специально разработанные жидкие кондиционеры, например, водный раствор и/или дисперсию, состоящую из фосфата титана с уровнем рН 7-10, содержащую 0.001-0.1 г/л Тi, 0.1-4 г/л фосфатов и 0.05-20 г/л тонкодисперсных включений силиката слоистой структуры, способных к катионообмену, например, силиката магния и/или щелочного силиката. По выбору в активирующие растворы могут входить другие обычные компоненты. Для защиты от коррозии в тех случаях, где не требуется кристаллическая полировка, можно применять кислотный
либо щелочной методы очистки. Для промывки используется горячая вода. Завершающая промывка кислотой улучшает сцепление краски с поверхностью и предоставляет дополнительную защиту от коррозии. В качестве таких растворов для промывки могут выступать смеси соединений шести - или трёхвалентного хрома, однако, как и при предварительной обработке хроматами, здесь предпочтительнее заменить их растворами, в состав которых входит либо трёхвалентный хром, либо хром не входит вообще.Возможно использование и других соединений, включая полимеры, не содержащие фторидов, которые герметизируют плёнку через комплексообразование, и неорганические фториды, при реакции которых с плёнкой в слое фосфата происходит блокирование пор .

Если на изделие предполагается нанесение электрофоретической краски, то в этом случае необходимо промывать его деионизированной водой во избежание переноса изотопов фосфата или хромата в электрофоретическую краску. Вторичную адгезию водостойких плёнок краски можно улучшить путемдополнительного распыленияраствора для цинкового фосфатирования
на предварительно обработанную поверхность. Предыдущие варианты раствора фосфата цинка для предварительной обработки содержали:

Кислый ортофосфат цинка – 28 г/л

Фосфорная кислота (75%) – 25 г/л

Хромовая кислота – 10 г/л

Смачиватель – 0.5 г/л

В более общем смысле, для осуществления цинкового фосфатирования и Бондирования, требуется раствор ионов металла, фосфорной кислоты, окислителя и двойного фторида. В качестве окислителя может выступать 0.1-1.0% нитрата натрия (концентрация не играет особой роли), иодноватокислый натрий (0.5-1.0%), иоднокислый калий (0.5-1.0%), бромат калия (0.4-1.0%), хинон (1-2%), перекись водорода (0.3-0.5%), хлорнокислый калий (5-6%), надсернокислый натрий (0.2-0.4%) или перманганат калия (0.012%). В качестве двойного фторида обычно выступает фторосиликат, но его может заменять фтороборат, фторотитанат,
фторостаннат, фтороцирконат
или фторованадат. Обработка фосфатом цинка обычно производится при уровне рН от 2.8 до 3.5.

Примером подобного раствора может быть следующий раствор:

Цинк (Zn2+) 0.7% (по массе)

Фосфат
(PO43–) 1.0%

Нитрат
(NO3–) 2.0%

Фтороборат(BF4–) 1.0%

Для обработки перед покраской рекомендуется покрытие толщиной 0.54-1.94 г/м2 (50-180 мг/фут2 ), которое образуется при условиях, описанных в таблице.