Патент на изобретение №2297475

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2297475 (13) C1
(51) МПК

C25D11/08 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 08.12.2010 – прекратил действие

(21), (22) Заявка: 2005135939/02, 18.11.2005

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

18.11.2005

(46) Опубликовано: 20.04.2007

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
SU 1133313 А, 07.01.1985. RU 2024652 C1, 15.12.1994. SU 128252 A, 1960.

Адрес для переписки:

414025, г.Астрахань, ул. Татищева, 16, ФГОУ ВПО “АГТУ”, патентный отдел

(72) Автор(ы):

Кравцов Евгений Евгеньевич (RU),
Приходько Сергей Анатольевич (RU),
Капланов Рифхат Рафикович (RU),
Потеева Юлия Шавкятовна (RU),
Калиев Султан Гарифович (RU),
Коваль Иван Васильевич (RU),
Ровинский Михаил Семенович (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Астраханский государственный технический университет” (RU)

(54) ЭЛЕКТРОЛИТ ЭМАТАЛИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к эматалированию алюминия и его сплавов и может быть использовано в судостроении, машиностроении и производстве бытовой техники. Электролит содержит, г/л: хромовый ангидрид 30-35, борную кислоту 1-2, N,N’-бис(бензоил)амидин-8-хинолинсульфиновой кислоты 0,5-1,0, 2-(n-бензилфенил)-хиноксалин 0,7-1,2. Технический результат – повышение антикоррозионных свойств, получаемых при эматалировании защитных покрытий. 1 табл.

Изобретение относится к эматалированию алюминия и его сплавов и может найти применение в судостроение, машиностроении и производстве бытовой техники.

Известен хромовобортный электролит эматалирования, содержащий хромовый ангидрид 100 г/л, борную кислоту 4 г/л (Розенбойм Г.Б. Возникновение эматаль-эффекта в хромовоборатных электролитах. Сб. “Новая технология гальванических покрытий изделий в судостроении и машиностроении”, Л., Судостроение 1974, с.58). Из-за высокой концентрации хромового ангидрида электролит опасен в экологическом отношении. К тому же получаемые в нем эматаль-покрытия имеют недостаточную защитную способность.

Наиболее близким к данному предлагаемому изобретению по технической сущности и полученным результатам является разбавленный хромовоборатный электролит с добавкой органического вещества (авторское свидетельство СССР №1133313, C25D 11/06, приоритет 07.01.1983 г.). Названный электролит экологически гораздо менее опасен из-за пониженной концентрации хромового ангидрита (до 30 г/л), но эматалевые покрытия, осаждаемые из него, не обладают достаточным защитным действием для алюминия.

Техническая задача, которую необходимо было решить в настоящем предлагаемом изобретении, состоит в том, чтобы повысить антикоррозийные свойства эматаль-покрытий на алюминии и его сплавах.

Решение указанной задачи осуществляется за счет введения в хромовоборатный электролит эматалирования двух добавок органических веществ, а именно: N,N’- бис(бензоил)амидин-8-хинолинсульфиновой кислоты и 2-(n-бензил-фенил)-хиноксалина, имеющих соответственно следующее строение:

,

Информация о данном соединении содержится в сборнике “Вопросы химии и химической технологии” №48, Харьков, ХГУ, 1977, с.6 Информация о данном соединении содержится в сборнике “Вопросы химии и химической технологии”, №30, Харьков, ХГУ, 1973 с.23

Эматалирование проводится а электролите следующего состава (г/л):

хромовый ангидрид 30-35
борная кислота 1-2
N,N’-бис(бензоил)амидин-8-хинолинсульфиновая кислота 0,5-1,0
2-(n-бензилфенил)-хиноксалин 0,7-1,2

Приготовление электролита начинается с растворения в воде борной кислоты и хромового ангидрида. Затем при энергичном перемешивании растворяют последовательно производное хинолина и производное хиноксалина. Температуру эматалирования поддерживают в пределах 40-45°С. Эматалирование проводят при возрастающем напряжении в три ступени.

I ступень: в течение 5 мин повышают напряжение от 0 до 40В.

II ступень: выдерживают в течение 25 мин напряжение на уровне 40В.

III ступень: быстро повышают напряжение до 80 B и поддерживают его в течение либо 15 мин (вариант А), либо 20 мин (вариант В), либо 25 мин (вариант С).

Полученные образцы с эматаль-покрытием испытались в гидростате г – 4 (8 час температура 40°С, остальное время суток – естественное охлаждение до комнатной температуры 16 ч, влажность 100%). Испытания продолжались 20 суток. Фиксировалась площадь образца, затронутая коррозионными повреждениями, и определялся частотный показатель коррозии в %.

Кроме того, проводилась капельная проба с раствором 25 мл соляной кислоты (плотность 1,19 г/см3), 3 г дихромата калия, 75 мл воды (норма для удовлетворительной защитной способности при 18-21°С составляет 37 мин).

Результаты испытаний приведены в таблице.

Анализ результатов позволяет сделать следующие выводы:

1. По сравнению с покрытиями, полученными на алюминии в известном электролите, в предлагаемом электролите образуются значительно более коррозионостойкие пленки, обеспечивающие снижение частотного показателя коррозии в 7 раз при минимальной концентрации компонентов электролита, вплоть до полного подавления коррозии при максимальной концентрации его.

2. Качественно аналогичный результат получен и при испытаниях с помощью капельной пробы: стойкость покрытий во всех случаях для предлагаемого электролита повышается, превосходя норму.

3. Для сплава АМГ показатели защитного действия эматаль – покрытий из предлагаемого электролита несколько ниже, чем для алюминия. Однако и в этом случае они заметно выше, чем для покрытий, осажденных в известном электролите. В вариантах В и С достигнута полная защита при максимальных концентрациях компонентов в предлагаемом электролите. Таким образом, предложенный электролит обеспечивает существенное увеличение защитных свойств эматаль-покрытий.

В дополнительных опытах установлено, что производное хинолина повышает свойства эматаль-пленок за счет увеличения анодной поляризации, что, вероятно, связано с воздействием добавки на барьерный слой. Производное хиноксалина практически не влияет на величину потенциала анода и ее тормозящее действие на коррозию проявляется в повышении устойчивости пористого слоя.

Электролит можно рекомендовать для использования в судо- и машиностроении, а также в производстве бытовой и лабораторной техники.

Результаты по защитной эффективности эматаль – покрытий на алюминии и сплаве АМГ в зависимости от природы и концентрации электролита, варианты эмататалирования.
Электролит Состав электролита, г/л Вариант эматалирования Частотный показатель, % коррозии Капельная проба, мин.
CrO3 Н3ВО3 производное хинолина производное хиноксалина салицилиден-этаноламин
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Известный 35 2 1 А 37 39
30 1 0,7 А 37 36
Предлагаемый 35 2 1 1,2 А 0 58
30 1 0,5 0,7 А 5 54
Известный 35 2 1 В 30 44
30 1 0,7 В 31 40
Предлагаемый 35 2 1 1,2 В 0 62
30 1 0,5 0,7 В 4 60
Известный 35 2 1 С 35 46
30 1 0,7 С 34 44
Предлагаемый 35 2 1 1,2 С 0 68
30 1 0,5 0,7 С 4 62
Известный 35 2 1 А 41 38
30 1 0,7 А 43 37
Предлагаемый 35 2 1 1,2 А 2 55
30 1 0,5 0,7 А 11 52
Известный 35 2 1 В 35 40
30 1 0,7 В 36 40
Предлагаемый 35 2 1 1,2 В 0 57
30 1 0,5 0,7 В 5 55
Известный 35 2 1 С 38 40
30 1 0,7 С 39 38
Предлагаемый 35 2 1 1,2 С 0 58
30 1 0,5 0,7 С 8 52
Примечание: первые шесть опытов выполнены с образцами из алюминия, остальные опыты из сплава АМГ.

Формула изобретения

Электролит эматалирования алюминия и его сплавов, содержащий хромовый ангидрид и борную кислоту, отличающийся тем, что он дополнительно содержит N,N’-бис(бензоил)амидин-8-хинолинсульфиновой кислоты и 2-(n-бензилфенил)-хиноксалин при следующих концентрациях компонентов, г/л:

Хромовый ангидрид 30-35
Борная кислота 1-2
N,N’-бис(бензоил)амидин-8-хинолинсульфиновая кислота 0,5-1,0
2-(n-бензилфенил)-хиноксалин 0,7-1,2


MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 19.11.2007

Извещение опубликовано: 10.05.2009 БИ: 13/2009


Categories: BD_2297000-2297999