Подготовительная обработка с титаном приобретает все огромную популярностьв качестве достойной кандидатуры хроматному технологическому процессудля использования на коммерческих производственных линиях расцветки листового материала. Коррозийная защита и эксплуатационные свойства краски, нанесенной на алюминий, прошедший подготовительную обработку составом на титановой базе, сравнимы с теми же параметрами для хроматной подготовительной обработки. Безпромывочный процесс подготовительной обработки на титановой базе, Алодин NR 1453, употребляется в текущее время на производственной полосы для подготовительной обработки «Бармет
Бедфорд Охайо» и Перматрит 1011употребляется на производственной полосы для обработки рулонного материала компании «Гентек Билдинг Подукс» в г. Вудбридже. Основными преимуществами процессов на базе титана по сопоставлению с процессами на базе хрома, кроме наименьшей опасности для здоровья и среды, является увеличение уровнясоответствияпроизводимой продукции и сокращения случаев получения брака.
Сопоставление эксплуатационных черт для покрытия, получаемого способом подготовительной обработки при помощи оптимизированной полиакриловой кислоты карбоната аммония циркония и хромато-фосфатной подготовительной обработки.
Предв. обработка |
Вес пленки (мг/м2) |
Адгезия органического покрытия |
Обесцвечивание и коррозионная стойкость |
||||||||
Боковая стена |
Кромка обработанной области |
||||||||||
Без кипячения |
30 минутное кипячение |
Без термический обработки |
180ºС в протяжении 10 минут |
Обесцвечивание |
Коррозия |
Коррозия |
Ретортный анализ вздутостей |
||||
30 минутное киячение в технической воде |
30 минут реторта 125ºС |
96 ч солевой туман |
96 ч солевой туман |
Без вытяжки на 50 см2 (no drawing) |
После вытяжки на 36.6 см2 |
||||||
Наилучшее AZC/PAA |
32 |
N |
N |
N |
N |
5 |
5 |
3 |
5 |
0 |
0 |
Хромато-фосфат |
40 |
N |
N |
N |
D |
5 |
5 |
3 |
5 |
0 |
10 |
Без обработки |
D |
D |
N |
— |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
32 |
|
Адгезия органического покрытия : D Отслоение есть, N отслоения нет Обесцвечивание после кипячения: Нет 5 4 3 2 1 Почернение поверхности Обесцвечивание после ретортной обработки: Нет 5 4 3 2 1 Побеление Испытание солевым туманом: Нет 5 4 3 2 1 Вытравленная поверхность |
Кислотные и щелочные составы на титановой базе были разработаны для подготовительной обработки способом иммерсии либо при помощи раствора. Щелочные смеси (рН 11.5-13.5) содержат ионы титана и комплексообразователь. После промывки образованная пленкаобрабатывается в кислотном растворе, содержащим танин либо дубильную кислоту. Большая часть кислотных составов основаны на фторотитановой кислоте, они могут так же содержать танин либо дубильную кислоту, другие органические кислоты, полимеры и другие оксиды металла. Рост пленки при использовании подготовительной обработкена базе фосфата, титана либо фторида может быт ускорен путемиспользования ряда материалов.К этим материалам относятся азотистая, азотная, вольфрамовая, молибденовая либо марганцевая кислота, их водораствримые соли либо водорастворимые ораганопероксиды. Если не считать замещения фторцирконата, ZrF62-
фтортитанатами, TiF62-, то многие составы на титановой базе похожи на ранее описанные циркониевые составы.Фтористые соединения с Hf, Si, Ge, Sn так же могут употребляться в подобных составах для подготовительной обработки, но предпочтение отдается фтортитановой кислоте. Нанесение составов осуществляется методом иммерсии либо напыления, либо методом безпромывочной подготовительной обработки. Введение разных двухвалентных либо трехвалентных металлов и некого количества других соединений приводит к получению составов, пригодных для подготовительной обработки поверхностей из стали, гальванизированной стали либо цинка, а так же алюминия.
Исследования пленок, сформированныхв процессе фтортитановой подготовительной обработкиметодом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии позволили представить, что общая пленкообразующая реакция будет иметь последующий вид:
H2TiF6 + 2Al2O3 → 4AlOF + TiOF2 + H2O
Фтортитановая
кислота может катализировать окисление алюминия:
2Al + 3H2TiF6 → 3H2 + 2Al3+ + 3TiF62-
2Ak3+ + 3H2O → Al2O3 + 6H+
итог:
2Al + 3H2O → 3H2 + Al2O3
Оже-анализ по глубине эталона показал, что безпромывочный вариант фтортитановой
подготовительной обработки не позволяет получать пленки однородного состава с широкой межфазной областью смешанных железных оксифторидов. Угловая рентгеновская фотоэлектронная спектроскопияпоказала, что концентрация фторидов будет большей в верхних 9 нм пленки, а так же , что органический полимер может сконцентрироваться в поверхностном слое пленки. Структуры этого типа типичны для фтортитановых
пленок подготовительной обработки. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия профиля по глубине второго состава выявила наличие высочайшего содержания фторида в поверхностных областях пленки, и позволила отметить резвое сокращение содержания углерода, связываемое с лишним содержанием органического материала в поверхности. Хотя органический материал в главном сконцентрирован на поверхности, но его присутствие можно найти по всей толщине пленки. Результаты рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии профиля по глубине, оже-анализа по глубине эталона и хим анализа совместно позволяют представить, что поверхностная область пленки состоит из
4AlOF
· TiOF2 · H2O
но большая часть пленок имеют последующий состав :
Al2O3 · 4AlOF · TiOF2 · H2O