Защитные конверсионные нанопокрытия на горячеоцинкованной стали

В процессе выполнения работы были исследованы физико-химические и механические свойства покрытий для поиска достойной альтернативы хроматным покрытиям. Выявлено, что исследуемые цирконий- и церий-, лантансодержащие покрытия способны выдерживать воздействия как высоких, так и низких температур без ухудшения защитных характеристик. Установлено, что толщина цирконийсодержащих покрытий составляет 170 нм, а толщина церий-, лантансодержащих покрытий – 210 нм. Следует отметить, что толщина хроматных слоев значительно выше и находится в диапазоне 200…1000 нм. Установлено, что наилучшей защитной способностью из разрабатываемых покрытий обладают церий-, лантансодержащие покрытия, сформированные из раствора, содержащего сульфат марганца – 82 ч до появления первых очагов «белой» коррозии, что выше регламентируемого международными стандартами времени до появления первых очагов «белой» коррозии для хроматных покрытий. Установлено, что цирконийсодержащие покрытия подходят в качестве адгезионного подслоя перед нанесением

1. Alvarez C. C., Gomez M. E. B, Zavala A. H., Hexavalent chromium: Regulation and health effects // Journal of Trace Elements in Medicine and Biology. – 2021. – V. 65. – P. 126729. doi:org/10.1016/j.jtemb.2021.126729

2. Zheludkova E. A., Abrashov A. A., Grigoryan N. S., Asnis N. A., Vagramyan T. A. Cerium-containing solution for chromatefree passivation of zinc coatings // Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. – 2019 – V. 55, № 7. – P. 1329-1334. doi:org/10.1134/S2070205119070190

3. Kerur S. S., Bandekar S., Hanagadakar M. S., Nandi S. S., Ratnamala G. M., Hegde P. G. Removal of hexavalent Chromium-Industry treated water and Wastewater: A review // Materials Today: Proceedings. – 2021. – V. 42. – P. 1112-1121. doi:org/10.1016/j.matpr.2020.12.492

4. Directive 2000/53/EC of the European Parliament and of the Council of 18 September 2000 «End-of Life Vehicles», Off. J. Eur. Communities: Legis., 2000. – 43, № L269, – P. 34-43.

5. Directive 2011/65/EC (RoHS II) of the European Parliament and of the Council of 8 June 2011 on the Restriction of the Use of Certain Hazardous Substances in Electrical and Electronic Equipment.

6. Directive 2011/65/EC (RoHS II) of the European Parliament and of the Council of 8 June 2011 on the Restriction of the Use of Certain Hazardous Substances in Electrical and Electronic Equipment.

7. Regulation (EC) no. 1907/2006 of the European Parliament and of the Council of 18 December 2006 concerning the Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of Chemicals (REACH), Establishing a European Chemicals Agency.8. Verbruggen H., Baert K., Terryn H., De Graeve I., Molybdate-phosphate conversion coatings to protect steel in a simulated concrete pore solution // Surface and Coatings Technology. – 2019. – V. 361. – P. 280-291. doi:org/10.1016/j.surfcoat.2018.09.056

8. Абрашов А. А., Григорян Н. С., Алешина В. Х., Шлома О. А. Получение черных защитно-декоративных молибденсодержащих покрытий на оцинкованной стали // Цветные металлы. – 2022. – № 9. – С. 22-27.

9. Zou Z., Li N., Li D. Corrosion protection properties of vanadium films for med on zinc surfaces // Rare Metals. – 2011. – V. 30, № 2. – P. 146-149. doi:org/10.1007/s12598-011-0214-8

10. Абрашов А. А., Григорян Н. С., Желудкова Е. А., Ваграмян Т .А., Аснис Н. А. Кремнийсодержащий раствор для пассивации цинковых покрытий // Журнал прикладной химии. – 2019. – Т. 92, № 10. – С. 1344-1351.

11. Abrashov A. A., Sundukova A. V., Grigoryan N. S., Asnis N. A., Khazanov N. A., Chudnova T. A., Zheludkova E. A. Protective conversion coatings based on rare-earth compounds for pas-sivation of galvanized steel // International Journal of Corrosion and Scale Inhibition. – 2022. – V. 11, № 4. – P. 1749-1762. doi:10.17675/2305-6894-2022-11-4-22

12. Khast F., Saybani M., Dariani A. A. S., Effects of copper and manganese cations on cerium- based conversion coating on galvanized steel: Corrosion resistance and microstructure characterizations // Journal of Rare Earths. – 2022. – V. 40, № 6. – P. 1002-1006. doi: https://doi.org/10.1016/j.jre.2021.07.015

13. Абрашов А. А., Григорян Н. С., Кондратьева Н. Д., Желудкова Е. А., Мирошников В. С., Мазурова Д. В. Бесхроматная пассивация оцинкованной стали в растворе на основе нитрата лантана // Химическая безопасность. – 2020. – Т. 4, № 2. – С. 198-211. doi:10.25514/CHS.2020.2.18014

14. Milosev I., Frankel G. S. Review–Conversion coatings based on zirconium and/or titanium // Journal of the Electrochemical Society. – 2018. – V. 165. – P. 127-144. doi:10.1149/2.0371803jes

15. Abrashov A., Grigoryan N., Vagramyan T., Asnis N. On the mechanism of formation of conversion titanium-containing coatings // Coatings. – 2020. – V. 10, № 4. – P. 328. doi:10.3390/coatings10040328

16. Shirley D. A., High-resolution X-ray photoemission spectrum of the valence bands of gold // Physical Review B. – 1972. – V. 5. – P. 4709-4713. doi:org/10.1103/PhysRevB.5.4709

17. Scotfield H., Hartree-slater subshell photoionization cross-sections at 1254 and 1487 eV. // Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. – 1976. – V. 8. – P. 129-137. doi:org/10.1016/0368-2048(76)80015-1

18. ASTM D1654-08, Standard test method for evaluation of painted or coated specimens subjected to corrosive environments.

19. Патент РФ № 2797664.