فلزیدرمان فسفات، همچنین به عنوان فسفاتیک شناخته می شود ، یک فرآیند مهم برای تصفیه سطح است که به مدت چندین دهه در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. این فرایند شامل تشکیل یک پوشش تبدیل فسفات بر روی سطح بسترهای فلزی از طریق یک واکنش شیمیایی است. پوشش حاصل نه تنها مقاومت در برابر خوردگی را فراهم می کند بلکه به عنوان یک پایه عالی برای پوشش های بعدی مانند رنگ و چسب نیز عمل می کند.
تاریخچه درمان فسفات را می توان به اوایل قرن بیستم ردیابی کرد. در سال 1907 ، اولین ثبت اختراع برای فسفات به یک شیمیدان آلمانی به نام آلبرت مونیکا اعطا شد. در ابتدا ، این فرایند در درجه اول در صنعت خودرو برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی قطعات فلزی استفاده می شد. با گذشت سالها ، با توسعه مداوم فناوری ، درمان فسفات تکامل یافته و کاربردهای خود را در طیف گسترده ای از صنایع از جمله هوافضا ، الکترونیک و لوازم خانگی پیدا کرده است.
اصل درمان فسفات مبتنی بر یک واکنش شیمیایی بین سطح فلز و یک محلول حاوی فسفات است. هنگامی که این فلز در حمام فسفات غوطه ور می شود ، یک سری واکنش ها رخ می دهد و منجر به تشکیل یک فیلم فسفات نامحلول روی سطح می شود. ترکیب و ساختار فیلم به عوامل مختلفی از جمله نوع فلز ، ترکیب محلول فسفاتیت وفرآیندپارامترها
به عنوان مثال ، در مورد آهن و فولاد ، فرآیند فسفات به طور معمول مراحل زیر را شامل می شود: اول ، سطح فلز برای از بین بردن هرگونه خاک ، روغن یا زنگ زدگی تمیز می شود. سپس ، در یک محلول فسفاتور که حاوی اسید فسفریک و فسفات های فلزی مانند روی یا فسفات منگنز است ، غوطه ور می شود. اسید با سطح فلز واکنش نشان می دهد و باعث انحلال مقدار کمی از فلز و تشکیل گاز هیدروژن می شود. این منجر به افزایش محلی pH می شود ، که باعث افزایش بارش فسفاتهای فلزی روی سطح می شود و فیلم محافظ را تشکیل می دهد.
فرآیند درمان فسفات تحت تأثیر چندین عامل قرار دارد که برای اطمینان از کیفیت و عملکرد پوشش ، باید با دقت کنترل شوند. یکی از مهمترین عوامل دمای محلول فسفات است. انواع مختلفی از فرآیندهای فسفاتنگ نیاز به دامنه دما مختلف دارند. به عنوان مثال ، فسفاتیت سرد در دمای اتاق انجام می شود ، در حالی که فسفاتیس داغ نیاز به محلول برای گرم شدن در دمای بالاتر ، به طور معمول بین 60 تا 90 درجه سانتیگراد دارد. درجه حرارت بالاتر می تواند سرعت واکنش را تسریع کند و در نتیجه یک پوشش ضخیم تر و متراکم تر باشد ، اما به انرژی بیشتری نیز نیاز دارند و ممکن است منجر به افزایش تبخیر محلول شود.
یکی دیگر از عوامل مهم غلظت محلول فسفات است. غلظت اسید فسفریک و فسفاتهای فلزی در محلول بر میزان تشکیل فیلم و خواص پوشش تأثیر می گذارد. اگر غلظت خیلی کم باشد ، فیلم ممکن است نازک و ناهموار باشد ، در حالی که غلظت بیش از حد زیاد می تواند منجر به بارش بیش از حد و کیفیت پوشش ضعیف شود.
مقدار pH محلول نیز یک پارامتر مهم است. مقدار pH بر حلالیت فسفاتهای فلزی و میزان واکنش شیمیایی تأثیر می گذارد. به طور معمول ، محلول فسفاتیت بسته به فرآیند خاص ، با pH کمی اسیدی ، معمولاً بین 2 تا 7 حفظ می شود.
علاوه بر این ، زمان درمان ، نوع و وضعیت سطح فلز و وجود مواد افزودنی در محلول فسفات همه می تواند بر نتیجه درمان فسفات تأثیر بگذارد. به عنوان مثال ، برخی از مواد افزودنی ممکن است برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی پوشش یا تسریع در میزان واکنش استفاده شود.
پوشش فسفات تشکیل شده از طریق این فرآیند چندین کاربرد مهم دارد. یکی از برنامه های اصلی محافظت در برابر خوردگی است. فیلم فسفات به عنوان یک مانع عمل می کند و از تماس بین فلز و محیط اطراف مانند رطوبت ، اکسیژن و مواد شیمیایی خورنده جلوگیری می کند. این امر به گسترش عمر خدمات اجزای فلزی ، به ویژه در محیط های سخت کمک می کند.
در صنعت خودرو ، از درمان فسفات به طور گسترده ای برای پانل های بدن ، اجزای شاسی و قطعات موتور استفاده می شود. این پوشش نه تنها مقاومت در برابر خوردگی را فراهم می کند بلکه باعث افزایش چسبندگی رنگ می شود و از پایان طولانی مدت و جذاب اطمینان می دهد.
کاربرد مهم دیگر آماده سازی برای پوشش های بعدی است. فیلم فسفات یک سطح خشن و متخلخل را فراهم می کند که باعث افزایش اتصال مکانیکی بین فلز و روکش مانند رنگ یا پوشش پودر می شود. این منجر به چسبندگی بهتر و دوام سیستم پوشش می شود.
در صنعت الکترونیک ، از درمان فسفات برای درمان سطحی اجزای برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی و خصوصیات الکتریکی آنها استفاده می شود.
در مقایسه با سایر فن آوری های تصفیه سطح ، مانند آبکاری و آنودایزاسیون ، درمان فسفات دارای چندین مزیت است. یکی از مهمترین مزایا ، مقرون به صرفه بودن آن است. تجهیزات و مواد مورد نیاز برای فسفات نسبتاً ارزان هستند و این روند نسبتاً ساده و آسان است.
مزیت دیگر تطبیق پذیری آن است. درمان فسفات می تواند برای طیف گسترده ای از فلزات از جمله فولاد ، آهن ، آلومینیوم و روی اعمال شود. همچنین می توان از آن در شکل ها و اندازه های مختلف اجزای استفاده کرد و آن را برای صنایع و برنامه های مختلف مناسب می کند.
درمان فسفات همچنین مقاومت در برابر خوردگی خوبی را ارائه می دهد ، به خصوص هنگامی که با سایر پوشش ها ترکیب شود. ساختار متخلخل فیلم فسفات می تواند مهارکننده های خوردگی را جذب و حفظ کند و باعث افزایش بیشتر محافظت در برابر خوردگی می شود.
با این حال ، درمان فسفات نیز محدودیت هایی دارد. به عنوان مثال ، ضخامت پوشش نسبتاً نازک است ، به طور معمول از 1 تا 10 میکرومتر ، که ممکن است برای برخی از محیط های با خوردگی بالا کافی نباشد. در چنین مواردی ممکن است پوشش های اضافی مورد نیاز باشد.
در سالهای اخیر ، با تأکید فزاینده بر حفاظت از محیط زیست ، تلاش هایی برای توسعه فرآیندهای درمانی فسفات سازگار با محیط زیست انجام شده است. به عنوان مثال ، استفاده از مواد افزودنی غیر سمی یا کم سمی و کاهش فاضلاب و مصرف انرژی جهت های مهمی برای توسعه آینده است.
روند دیگر ادغام استدرمان فسفاتبرای دستیابی به عملکرد بهتر با سایر فن آوری های درمانی سطح. به عنوان مثال ، ترکیب فسفات با فناوری نانو یا تکنیک های اصلاح سطح ممکن است منجر به توسعه انواع جدید پوشش ها با خواص بهبود یافته شود.
در نتیجه ، درمان فسفات فلز یک فرآیند حیاتی برای درمان سطح است که از نظر مقاومت در برابر خوردگی و چسبندگی پوشش فواید بی شماری را ارائه می دهد. با پیشرفت های تکنولوژیکی مداوم و ملاحظات محیطی ، آینده درمان فسفات امیدوار کننده به نظر می رسد ، با ادامه پیشرفت در راندمان فرآیند و عملکرد پوشش.