FOSFATLAMA TEPKİMELERİ
Genelde olan şey şudur. Çözünmüş halde demir, çinko veya mangan tuzları ve nitratlar, nitritler vs. gibi bazı oksitleyiciler (hızlandırıcı olarak da bilinirler) ve nitrat,Nitrit vb. nemlendiriciler içeren bir fosforik asit çözeltisi, kaplanacak temiz çelik yüzeye temas ettirilir (bu işlem daldırma ya da püskürtmeyle yapılır). Fosforik asit demirli yüzeye hızla etki eder ve bu olduğunda metal yüzeye doğrudan temas eden ince sıvı film tabakası nötralize olur (pH derecesi artar). Bu durum, yükselmiş pH derecesinden dolayı metal yüzeyinde çözeltiden ayrılan metal fosfat kristallerinden oluşan bir tabaka meydana gelmesiyle sonuçlanır.
Bütün bu süreç için aşağıdaki gibi basitleştirilmiş bir eşitlik yazılabilir:
3M(H2PO4) + Fe = M3(PO4)2 + FeHPO4 + 3H3PO4 + H2
Buradaki M harfi demir, çinko veya mangan yerine geçebilir.
Görüldüğü gibi metal fosfat çökelirken demir fosfat asidi çözeltide kalır ve hidrojen gazı açığa çıkar.
Gerçekte bir kısım demir fosfat asidi metal fosfat tarafından tutulur ve ortaya daha kompleks bir kaplama çıkar. Örneğin çinko tipi bir fosfatlama banyosunda ortaya çıkan kaplamanın şöyle bir bileşimi vardır:
Zn3(PO4)2.Zn(OH)2 : 2FeHPO4.4H2O
Sonuç olarak, bir önceki basitleştirilmiş eşitlikte gösterildiği gibi çökelen üçüncü derece çinko fosfat değil, üçüncü derece çinko fosfat ile birlikte çinko hidroksit ve sulu (hidratlı) demir fosfat asididir! Katı hal koşullarındaki bakırın karartılmasına benzer şekilde, birçok kişinin elektrokimyasal bir tepkime olarak gördüğü bu tepkimenin sürüş mekanizmasına dair de bazı sorular bulunmaktadır. Bu tip tepkimede esas metalin yüzeyi anot, çözelti ile metal ara yüzeyi katot gibi davranır. Ama bundan 15. derste bahsedeceğimiz için, şimdi bu konuya girersek biraz erken davranmış oluruz. Herhangi bir oranda, nasıl ve neden yapıldığına bakılmaksızın, koruyucu bir metal fosfat tabakası çeliği daha sonraki zararlardan korumak için çeliğin üstüne kaplanır.
Pekala, şimdi de ayrıntıları görelim.
Bu teknikle kaplanan fosfat tabakasının kalınlığı 2,5 μ (mikron) ile 50 μ arasındadır. Bununla birlikte, çoğunlukla kaplamanın kalınlığından değil ağırlığından söz edilir. Genelde kullanılan birim miligram/dm² dir (50 mg/dm2 gibi). Bu tabiî ki değişebilir bir birimdir (mg/cm² veya mg/ft² de birim olarak kullanılabilir.)
Kaplamanın kristal boyutu kaba ile çok ince arasında değişebilir. Kristal boyutu kaplamanın aşınmaya karşı dayanıklılığını ve kullanım amacını etkilediği için çok önemlidir. Çok ince kristaller belli bir kalınlıktaki kaplamanın daha az gözenekli olmasını sağlar. Bu, aşındırıcı çevresel etkilerin (korozyon) kaplamanın altındaki metale nüfuz etme olasılığını düşürür. Bundan dolayı bu tip kaplamalar boya için iyi bir ön kaplama tabakası oluşturur. Büyük kristaller gözenekliliği (poröziteyi) arttırır ve bu nedenle kaplamanın ekstra koruma için kullanılan mum ve yağı veya dayanıklılığı arttırmak için kullanılan kayganlaştırıcıları tutmasına neden olur.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder