ISSN:
0947-5117
Keywords:
Chemistry
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Polymer and Materials Science
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
Description / Table of Contents:
The formation of amorphous phosphate layers on iron surfacesThe present communication is based on a British Patent by Albright and Wilson which recommends, for the phosphating process, the use of hexa-meta-phosphate baths with the addition of different metal salts and oxidants. The authors' own research work was intended to ascertain the most favourable working conditions for obtaining optimal quality and durability of the amorphous phosphat coatings obtained.Interpreting the mechanism of the formation of amorphous phosphate coatings on iron, reference is made to existing knowledge concerning the inhibition of sodium hexa-meta-phosphate, supplemented by present theories concerning the passivity of metals. It is assumed that the surface of an iron electrode contains anodic spots, giving rise to the electro-chemical reaction Fe → Fe++ + 2∊, as well as cathodic spots covered with iron oxide FexOy, where the electro-chemical reaction 2 H+ + 2∊ → H2 takes place. This gives rise to a local cell with the current iL which, according to W. J. Müller, is associated with potentials ∊a, ∊k and with the resistances Wa, Wk the local cell is characterized by the measured total potential eg and by the potential of the anodic spot, ∊a, to which the corrective factor iLWa is assigned.In the presence of hexa-meta-phosphate and a suitable metal salt, or any complex anion AZ- with the valency z, and after the anodic spots are covered by the phosphate coating, FemAn so that the local current is reduced, the surface of the oxide film FexOy at the cathodic spots is modified to FemAn while the phosphate coating at the original anodic spots is reinforced. This electro-chemical anion exchange can be observed in the presence of Quinhydrone, and can be demonstrated by measuring the total potential of the iron electrode observed. Such measurements also lead to an explanation of the influence of acidity on the phosphating process, and to the determination and the application of a suitable phosphating period under different working conditions.
Notes:
Die vorliegende Mitteilung stützt sich auf ein Englisches Patent von Albright and Wilson, das für die Phosphatierung Hexamtaphosphatbäder unter Zusatz verschiedner Metallsalze und oxydierend wirkender Stoffe empfiehlt. Die eigenen Versuche waren auf die Erforschung der günstigsten Arbeitsbedingungen zur Erzielung einer optimalen Güte und Dauerhaftigkeit der erhaltenen amorphen Phosphatüberzüge gerichtet.Bei der Deutung des Mechanismus der Bildung amorpher Phosphatüberzüge auf Eisen wurde auf bisherige Erkenntnisse über die Inhibition von Natriumhexametaphosphat Bezug genommen, die durch die Vorstellungen über den passiven Zustand der Metalle ergänzt wurden. Vorausgesetzt wird, daß die Oberfläche einer Eisenelektrode anodische Stellen, an denen die elektrochemische Reaktion Fe → Fe++ + 2 ∊ abläuft und kathodische, mit dem Oxyd FexOy bedeckte Stellen aufweist, an welchen die elektrochemische Reaktion 2 H+ + 2 ∊ → H2 abläuft. Hier entsteht ein Lokalelement mit dem Strom iL, der nach W. J. Müller den Potentialen ∊a, ∊k und den Widerständen Wa, Wk zugeordnet ist. Das Lokalelement ist durch das gemessene Gesamtpotential ∊g, das Potential der anodischen Stelle ∊a, der das Korrekturglied iLWa zugeordnet wird, gekennzeichnet.Bei Gegenwart von Hexametaphosphat und einem geeigneten Metallsalz bzw. dem beliebigen z-wertigen komplexen Anion AZ- und nach Abdecken der anodischen Stellen durch die Phosphatschicht FemAn, und des verringerten Lokalstromes wird die Oberfläche der Oxydschicht FexOy an den kathodischen Stellen unter Verstärkung des Phosphatüberzuges an den ursprünglich anodischen Stellen zu der Substanz FemAn verändert. Diese auf elektrochemischen Wege vor sich gehende Auswechslung von Anionen kann bei Gegenwart von Chinhydron verfolgt und durch Messen des Gesamtpotential an der betrachteten Eisen-Elektrode belegt werden. Solche Messungen führen weiter zu der Erklärung des Einflusses der Acidität auf den Phosphatierungsverlauf zur Bestimmung und Anwendung einer geeigneten Phosphatierungsdauer unter verschiedenen Arbeitsbedingungen.
Additional Material:
3 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/maco.19610120803
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