Отверждение неорганического композиционного покрытия системы алюминий – фосфат

Известные способы нанесения неорганического композиционного покрытия сопровождаются его термической обработкой при температуре не менее 300 ºС, что требует применения печей. Последние разработки позволили снизить температуру термической обработки до 90 ºС в течение не менее 3 ч или до 105 ºС в течение не менее 1 ч, что позволяет применять переносное нагревательное оборудование. Однако применение любого оборудования при такой продолжительной термической обработке неприемлемо при нанесении противокоррозионных защитных покрытий на крупногабаритные конструкции, особенно когда их демонтаж невозможен. Представлены результаты исследований по химическому отверждению неорганического композиционного покрытия, не требующего термической обработки. Предложено напылять на композиционное покрытие раствор отвердителя, имеющий более щелочной показатель рН, вместо термической обработки. При реакции отвердителя с кислотными остатками неорганического связующего на поверхности высохшего покрытия происходит переход однозамещённых фосфатов в малорастворимые двух и практически нерастворимые трёхзамещённые фосфаты не только на поверхности покрытия, но и на внутренней поверхности пор, что приводит к практически полной нерастворимости покрытия. Обработка покрытия водным раствором однозамещённого фосфата калия, двузамещённого фосфата калия или пирофосфата калия придаёт покрытию водостойкость. Высокую защитную способность (более 1300 ч в камере соляного тумана) на стальных деталях неорганическое композиционное покрытие приобретает после обработки только водными растворами одно или двузамещённого фосфата калия.

1. Каблов Е.Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» // Авиационные материалы и технологии. – 2015. – № 1 (34). – С. 3-33. doi: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33.

2. Каблов Е.Н. Шестой технологический уклад // Наука и жизнь.– 2010. – № 4. – С. 2-7.

3. Фарбер В.М., Селиванова О.В., Арабей А.Б., Полухина О.Н., Маматназаров А.С. Влияние термической обработки на комплекс механических свойств сталей класса прочности К65 (Х80) // Металловедение и термическая обработка металлов. – 2014. – № 8 (710). – С. 53-55.

4. Тетюева Т.В., Иоффе А.В., Выбойщик М.А., Князькин С.А., Трифонова Е.А., Зырянов А.О. Влияние модифицирования, микролегирования и термической обработки на коррозионную стойкость и механические свойства стали 15Х5М // Металловедение и термическая обработка металлов. – 2012. – № 10 (688). – С. 15-22.

5. Каблов Е.Н., Старцев О.В., Медведев И.М. Обзор зарубежного опыта исследований коррозии и средств защиты от коррозии // Авиационные материалы и технологии. – 2015. – № 2. – С. 76-87. doi: 10.18577/2071-9140-2015-0-2-76-87.

6. Куликов В.В., Павловская Т.Г., Петрова А.П., Захаров К.Е. Подготовка поверхности алюминиевых сплавов при проведении ремонта авиационной техники с применением клеев // Ремонт. Восстановление. Модернизация. – 2016. – № 2. – С. 14-17.

7. Павловская Т.Г., Петрова А.П. Использование неметаллических неорганических покрытий при ремонте изделий из алюминиевых сплавов // Сб. докл. конф. «Материалы для технических устройств и конструкций, применяемых в Арктике». – М.: ФГУП «ВИАМ», 2015. – С. 12-13.

8. Козлов И.А., Фомина М.А., Волков И.А., Петрова А.П. Влияние способов подготовки поверхности алюминиевой фольги под склеивание на прочность клеевых соединений в сотовых конструкциях // Клеи. Герметики. Технологии. – 2019. – №1. – С. 30-36.

9. Виноградов С.С., Дёмин С.А., Лещев К.А., Вдовин А.И. Восстановление противокоррозионной защиты, поврежденной коррозией или сваркой, на стальных конструкциях без их демонтажа // Практика противокоррозионной защиты. – 2018. – № 3(89). – С. 13-25. doi: 10.31615/j.corros.prot.2018.89.3-2.

10. Дёмин С.А., Виноградов С.С., Вдовин А.И. Паста для очистки от продуктов коррозии стали перед нанесением неорганического композиционного покрытия на стальные конструкции без их демонтажа // Практика противокоррозионной защиты. – 2019. – Т. 24, № 1. – С. 6-14. doi: 10.31615/j.corros.prot.2019.91.1-1.

11. Inorganic Coating And Bonding Composition. Pat. 3248251US; publ. Apr. 26.1966.

12. Coated Part, Coating Therefor and Method of Forming Same. Pat. 4564555 US; publ. Jan. 14.1986.

13. Coating Compositions Containing Unreacted Hexavalent Chromium, a Method of Applying and an Article. Pat. 4975330 US; publ. Dec. 4. 1990.

14. Environmentally Friendly Coating Compositions, Bonding Solution, and Coated Parts. Pat. 5652064 US; publ. Jul. 29, 1997.

15. Phosphate Bonding Composition. Pat. 5968240 US; publ. Oct. 19.1999.

16. Phosphate Bonded Aluminum Coatings. Pat. 6074464 US; publ. Jun. 13.2000.

17. Chromate-free Phosphate Bonding Composition. Pat. 6368394 US; publ. Apr. 09.2002.

18. Corrosion Resistant Coating System and Method. Pat. 6613452 US; publ. Sent. 02,2003.

19. Higt Temperature Resistant Coating Composition. Pat. 2009/0246389 A1 US; publ. Nov. 01.2009.

20. Higt Temperature Resistant Coating Composition. Pat. 2010/0288158 A1 US; publ. Nov. 18.2010.

21. Состав для получения защитного покрытия на стальных деталях // Патент 2480534 Рос. Федерация. Заявл. 27.01.2012. Опубл. 27.04.2013.

22. Способ нанесения защитного покрытия на стальные детали // Патент 2510716 Рос. Федерация. Заявл. 25.07.2012. Опубл. 10.04.2014.

23. Виноградов С.С., Демин С.А., Кириллова О.Г. Электрохимическая защита от коррозии с помощью неорганического композиционного покрытия системы алюминий–фосфаты // Авиационные материалы и технологии. – 2016. – № S2 (44). – С. 28-38. doi: 10.18577/2071-9140-2016-0-S2-28-38.

24. Виноградов С.С., Демин С.А., Балахонов С.В., Кириллова О.Г. Неорганические композиционные покрытия – перспективное направление в области защиты от коррозии углеродистых сталей // Авиационные материалы и технологии. – 2016. – № 2 (41). – С. 76-87. doi: 10.18577/2071-9140-2016-0-2-76-87.

25. Каблов Е.Н., Никифоров А.А., Дёмин С.А., Чесноков Д.В., Виноградов С.С. Перспективные покрытия для защиты от коррозии углеродистых сталей // Сталь. – 2016. – № 6. – С. 70-81.

26. Продан Е.А., Продан Л.И., Ермоленко Н.Ф. Триполифосфаты и их применение. – Минск: Наука и техника, 1969. – 536 с.