Tá sciath fosfáite déanta as sraitheanna tanaí criostalach de chomhdhúile fosfáit a chloíonn le dromchla an tsubstráit miotail, agus tugtar sciath comhshó fosfáit air freisin arb é cóireáil cheimiceach é a chuirtear i bhfeidhm ar chodanna cruach a chruthaíonn sraith tanaí greamaitheach d'iarann, since, nó fosfáití mangainéise, chun friotaíocht creimeadh, lubrication, nó mar bhunús le haghaidh bratuithe nó péintéireacht ina dhiaidh sin a bhaint amach. Tá na criostail fosfáit scagach agus is féidir iad a fhoirmiú ó thuaslagáin fosfáit since, mangainéise nó iarainn. Soláthraíonn gach ceann de na trí chineál sciath fosfáit le hairíonna beagán difriúil, mar shampla méid criostail agus tiús sciath. Ligeann sé seo sciath níos speisialaithe a roghnú don fheidhm áirithe atá ag teastáil le haghaidh cuid den struchtúr. De ghnáth cuirtear na bratuithe seo ar chruach carbóin, ar chruach ísealchóimhiotail agus ar iarann teilgthe. Cruthaítear an sciath tríd an tsubstráit a spongáil, a spraeáil nó a thumadh i dtuaslagán d'aigéad fosfarach caol in éineacht le ceimiceáin eile a chabhraíonn leis an bpróiseas brataithe. Is féidir bratuithe fosfáit a chur i bhfeidhm freisin ar since, caidmiam, alúmanam, stáin agus cruach ghalbhánuithe, ach is deacair iad a chur i bhfeidhm ar ábhar a bhfuil cóimhiotail ard acu, a bhíonn imdhíonachta go minic don aigéad fosfarach. Is iad na príomhchodanna de thuaslagán fosfatála ná:
√ Aigéad fosfarach (H3PO4)
√Iain (caations) de mhiotail dhéfhiúsacha: Zn2 móide , Fe2 móide , Mn2 móide
√Luasaire – imoibrí ocsaídeach (níotráit, nítrít, sárocsaíd) a mhéadaíonn an ráta próiseas brataithe agus a laghdaíonn méid gránach an tsíleáil.
Tá fosfatáil ar cheann de na cineálacha sciath comhshó is coitianta ar a dtugtar freisin sciath fosfáit, fosfatization, nó phosphatizing. Tugtar an trádainm Parkerizing air freisin, go háirithe nuair a chuirtear i bhfeidhm é ar airm tine agus ar threalamh míleata eile. D'fhorbair aireagóirí na Breataine William Alexander Ross, paitinn na Breataine 3119, an obair is luaithe ar phróisis fosfataithe i 1869, agus Thomas Watts Coslett, paitinn na Breataine 8667, i 1906. Chomhdaigh Coslett, as Birmingham, Sasana, paitinn ina dhiaidh sin. bunaithe ar an bpróiseas céanna seo i Meiriceá i 1907, a deonaíodh Paitinn SAM 870,937 i 1907. Chuir sé próiseas fosfatáil iarainn ar fáil go bunúsach, ag baint úsáide as aigéad fosfarach. Comhdaíodh iarratas feabhsaithe ar phaitinn le haghaidh fosfatáil mhangainéise bunaithe go mór ar an bpróiseas fosfataithe iarainn luath seo sa Bhreatain sna SA i 1912, agus eisíodh é i 1913 chuig Frank Rupert Granville Richards mar Phaitinn SAM 1,069,903.
Cad is próiseas fosfatála ann?
Baineann an próiseas leas as tuaslagthacht íseal fosfáití ag pH meánach nó ard, agus is tuaslagán d'aigéad fosfarach (H3PO4) é an folctha, ina bhfuil na caitíní iarainn, since nó mangainéise agus breiseáin eile atá ag teastáil. Imoibríonn an t-aigéad leis an miotal iarainn a tháirgeann hidrigin agus caitiúcháin iarainn:
Fe móide 2 H3O móide → Fe2 móide H2 móide 2 H2O
Ardaíonn an imoibriú a ídíonn prótóin pH an tuaslagáin i ngarchomharsanacht an dromchla, go dtí go n-éiríonn na fosfáití dothuaslagtha sa deireadh agus go gcuirtear i dtaisce thairis air. Cruthaíonn an t-imoibriú aigéad agus miotail fosfáit iarainn go háitiúil ar féidir a thaisceadh freisin. Nuair a bhíonn fosfáit since nó fosfáit mhangainéise á thaisceadh féadfaidh an fosfáit iarainn bhreise a bheith ina eisíontas neamh-inmhianaithe. Nuair a thugtar painéal cruach isteach sa tuaslagán fosfatála (mar shampla fosfáit since), tarlaíonn imoibriú topaiceimiceach ina ndéantar an tuaslagadh iarainn a thionscnamh ag na micrea-anóid atá i láthair ar an tsubstráit ag an aigéad fosfarach saor atá sa dabhach. Ídiú aigéad fosfarach don imoibriú is cúis le laghdú ar aigéadacht an tuaslagáin sa chiseal in aice leis an dromchla miotail. Laghdaítear intuaslagthacht fosfáit since sa tuaslagán neodraithe, rud a fhágann deascadh an tsalainn agus a thaisceadh ar dhromchla an tsubstráit:
Cad é an difríocht idir fosfáit mangainéise, fosfáit since agus fosfáit iarainn?
1. Cumhdach Fosfatú Mangainéise
Is é an sciath fosfáit is crua, is moille meirge, réidh, aonfhoirmeach agus resistant abrasion. Cruthaíonn sé dromchla ionsúite criostalach agus tá sé oiriúnach le haghaidh foshraitheanna nach mór a bheith frithsheasmhach in aghaidh abrasion, mar imthacaí, toir, leicneáin sá agus dúntóirí. Lubricates gníomhaire sciath fosfáit mangainéise an dromchla cóireáilte freisin, rud a fhágann go bhfuil sé ina sciath fosfáit oiriúnach do thionscal na ngluaisteán: Baineann inneall sleamhnáin agus gluaiseachta agus páirteanna tarchurtha leas as éifeacht bealaithe mangainéise. Ní éilíonn sé cóta barr, agus is minic a chríochnaítear an sciath le céir nó ola chun na hairíonna a fheabhsú. Cuirtear sciath fosfáit mangainéise i bhfeidhm nuair a bhíonn friotaíocht caitheamh agus airíonna frith-ghalaithe ag teastáil, agus tá an cumas aige freisin ola a choinneáil, a fheabhsaíonn airíonna frith-fhrithchuimilte a thuilleadh agus a chuireann friotaíocht creimeadh ar na codanna brataithe.
2. Cumhdach Fosfáite Iarainn
Is é an rogha is eacnamaí é trí thumoideachas nó trí spraeáil. Cuirtear i bhfeidhm é nuair a bhíonn gá le greamaitheacht láidir de phéinteáil ina dhiaidh sin. I gcodarsnacht leis na réitigh le haghaidh fosfáit since agus bratuithe fosfáit mangainéise, ina bhfuil na hiain miotail mar chomhpháirt den chomhdhéanamh, i réitigh fosfáit iarainn soláthraítear hiain iarainn ag an tsubstráit tuaslagtha. Is foshraitheanna oiriúnacha iad cruach, since agus alúmanam le haghaidh sciath fosfáit iarainn, agus is é an rogha is solúbtha nuair a thagann sé le cineál an tsubstráit. Is léir go bhfuil praghas fosfatála iarainn níos ísle ná costais seirbhíse fosfatála since agus mangainéise, agus tá fosfatáil iarainn, cosúil le Zn, ina primer coitianta le haghaidh sciath púdar. Mar sin féin, níl sé chomh durable i bhfad cé go bhfuil friotaíocht creimeadh agus greamaitheacht gar dá chéile. Dá bhrí sin, ní mholtar sciath fosfáit iarainn ach amháin do thionscadail nach dteastaíonn cáilíocht an-ard orthu agus ní mór iad a bhaint amach laistigh de bhuiséad íseal. I bhfocail eile, níl sé oiriúnach do fhormhór na dtionscadal amach ón gcósta agus mara a nochtar go leanúnach do na heilimintí. Is iad na buntáistí soiléire:
√ An costas táirgthe fosfatála is ísle,
√Laghdaíonn sé dromchlaí olacha de ghnáth ag teocht íseal,
√Costas cothabhála íseal
√ Cótaí barr:sciath púdar, péint leachtach
3. Cumhdach Fosfáite Sinc
Is é an ceann is coitianta de na modhanna réamhchóireála fosfatála do chruach agus d'iarann trí thumadh nó spraeáil. Níl sé chomh resistant creimeadh nó bealaithe mar mhangainéis, ach is féidir an fheidhmíocht friotaíochta creimeadh a fheabhsú le topcoats éagsúla. Tá an cumas ag an bpróiseas fosfatála since an dromchla miotail a thiontú ina sciath neamh-mhiotalacha, polycrystalline ina bhfuil fosfáití iarann, mangainéise, nicil agus since a sholáthraíonn friotaíocht ard alcaileach. Is fearr é mar bhonn péint a thairgeann greamaitheacht den scoth le haghaidh péint púdar, bratuithe electrophoretic nó péint leachtach agus cuireann sé cosaint níos fearr ar chreimeadh, agus meastar go bhfuil sciath fosfáit since mar an primer is fearr is féidir le haghaidh púdair agus péinteanna leachtacha, in aice le galbhánú. Cruthaíonn an gníomhaire sciath fosfatála since sciath i bhfad níos éadroime ná mangainéise agus mar sin tá sé tairbheach do thionscadail nach mór tionchar a bheith acu ar mheáchan na miotail. Is é an sciath seo an réiteach is coitianta freisin maidir le miotail priming le haghaidh bratuithe púdair tar éis don tsubstráit a bheith greansínithe. Tá sé beagán níos costasaí ná fosfatáil iarainn, ach soláthraíonn sé cáilíocht níos fearr freisin do shaol seirbhíse níos faide. Úsáidtear fosfáit since chun bratuithe resistant creimeadh a tháirgeadh a chuirtear i bhfeidhm go hiondúil mar chuid de phróiseas leictreaphlátála nó mar lí primer. Imoibríonn sé go measartha le huisce agus tá sé intuaslagtha in aigéad le foinsí since, rud a fhágann go bhfuil friotaíocht maith taise agus airíonna ionaid galbhánacha aige.
I bhformhór na n-oibríochtaí ina gcaithfidh friotaíocht creimeadh na bpíosaí oibre críochnaithe a bheith ard go háirithe, cuirtear bratuithe comhshó i bhfeidhm ag baint úsáide as fosfáit since. Úsáidtear an cur chuige seo go forleathan sna hoibreacha líníochta sreinge, sa tionscal feithicleach agus in earnálacha áirithe de na tionscail fearas agus leictreonaic. Ar an gcaoi chéanna, is minic a shonraíonn na seirbhísí armtha fosfatáil since, go háirithe le haghaidh trealamh a d'fhéadfadh a bheith faoi lé timpeallachtaí tromchúiseacha. Tá trí phríomhchéim ann maidir le réamhchóireáil mhiotail le sciath comhshó fosfáit since: an dromchla miotail a ghlanadh agus a ghníomhachtú, an ciseal comhshó a chur i bhfeidhm agus séalaithe / iar-passivation. Is iad na buntáistí a bhaineann le sciath fosfáit since:
√ Cosc a chur ar abrasion de bharr cuimilte roimh phróisis fhoirmithe miotail, mar shampla líníocht fuar, brionnú fuar, líníocht dhomhain.
√Méadú ar fhriotaíocht chaitheamh agus friotaíocht creimeadh le lubrication cosanta.
√Friotaíocht creimeadh (i gcomhcheangal le bratuithe eile), scannán gan uaim, réidh agus tanaí.
√Oiriúnach do bharrchótaí éagsúla: sraitheanna olaí, céir frith-chreimeadh nó bealaí (cosúil le fluarapolaiméirí) sciath púdar de chineál éagsúil.
√Soláthraíonn greamaitheacht den scoth le haghaidh péint púdar, bratuithe electrophoretic nó péint leachtach agus leithlisiú leictreach.
√Réamhchóireáil idéalach le haghaidh timpeallachtaí tromchúiseacha cosúil le limistéar tionsclaíoch amach ón gcósta nó truaillithe.
Próisis fosfatála since desince plátáilte, tochailt te ghalbhánuithenósherardizedtáirgí atá
√ Socrú
√Degreasing agus glanadh an dromchla
√Gníomhachtú
√Sinc Fosfatáil
√Rinsing
√Passivation
√Triomú
Mar thoradh ar chur i bhfeidhm sciath fosfáit since tá sraith de fosfáití dothuaslagtha, criostalach (1-20μ), rud a chruthaíonn ciseal scagach comhdhéanta de dhóchas, fosfaifilít agus comhdhúile fosfáit since eile a chomhcheanglaíonn leis an cóta galbhánú tumtha te, since. cóta plating nó cóta sherardized trí phróiseas thuasluaite. Toisc go bhfuil an sciath fosfáit since gan dath, tá a toin ghlasa mar thoradh ar fhrithchaitheamh. Ciallaíonn sé seo nach bhfuil tionchar ag ghathanna ultraivialait ar an gcóta; é a scaoileadh ó aon imní faoi fhriotaíocht aimsire. Ina theannta sin, ceadaíonn porosity ard an bhrataithe fosfáit since ionduchtú dé-ocsaíd charbóin agus cáithníní uisce san atmaisféar, rud a ligeann dó imoibriú chun cóta de charbónáit since bunúsach a dhéanamh a fheictear mar na toin ghlasa ag socrú le himeacht ama.
Mar sin féin, ní mór dúinn a fhios, cé go soláthraíonn bratuithe fosfáit greamaitheacht maith agus roinnt cosaint bhacainn, nuair a dhéantar damáiste don sciath, tosaíonn an creimeadh go tapa ar an dromchla miotail oscailte toisc nach bhfuil go leor cumhachta coiscthe ag fosfáití íseal-intuaslagthachta i gcomparáid le crómáití agus mar sin ní féidir leo. a chur ar fáil féin-leighis ar an gcrios damáiste. Mar sin féin, is féidir éifeacht féin-leighis a thabhairt faoi deara nuair a chuimsíonn an sciath fosfáit fosfáití intuaslagtha ar féidir leo láisteadh ón sciath agus deascadh ag na láithreacha lochtacha, mar a léiríodh in Aramaki (2003).
