Плівкоутворюючий розчин

Винахід відноситься до плівкоутворюючих складів і може використовуватись для отримання легкотопких плівок з високою хімічною і термічною стійкістю з метою захисту поверхні металевих, скляних і керамічних виробів від атмосферної і термічної корозії. Формування на поверхні матеріалів суцільних силікатних плівок, отриманих з плівкоутворюючих розчинів, є одним з методів покращення їх фізикохімічних властивостей (Борисенко А.И., Николаева Л.В. Тонкослойные стекловидные и стеклокерамические покрытия. - Наука, 1980. С.18 - 19). Відомий плівкоутворюючий розчин (А.с. СССР, №772983, кл. C03C17/30, 1980), з якого на поверхні матеріалів утворюються силікатні плівки, який складається з таких компонентів, мас.%: тетраетоксісилан МРТУ-6 - 09 - 3074 - 66 - ч.д.а.; спирт етиловий ТУ 19 П-39 - 69 - о.с.ч.; нітрат кальцію ГОСТ 4142 - 66 - х.ч.; нітрат літію ГОСТ 10562 - 63 - х.ч.; борна кислота ГОСТ 18704 - 78 х.ч.; нітрат міді ГОСТ 4163 - 68 - х.ч.; перманганат калію ГОСТ 4527 - 65 - х.ч.; бі хромат калію ГОСТ 4220 - 65 - х.ч. Дослідження хімічної стійкості плівок проводили згідно ГОСТ 24788 - 81, термостійкості ГОСТ 25525 - 82, адгезії ГОСТ 24405 - 80, товщини ГОСТ 24788 - 81. Результати досліджень наведені в табл.2. Для експериментальної перевірки складу, що заявляється, були приготовані 6 сумішей (табл.1). Приклад 1. Для приготування плівкоутворюючого розчину гідролізують тетраетоксісилан (ТЕОС). До 100мл перегнаного при 167 - 170°C ТЕОС доливають при інтенсивному перемішуванні 45мл 85% - го етилового спирту, до такої суміші добавляють 15мл і 2 краплі концентрованої Тут в рівноважному стані знаходяться кремнійетиловий ефір і ортокремнієва кислота: Однак внаслідок недостатнього вмісту тетраетоксісилану, зменшується ступінь зв'язності кремнекисневого каркасу. Підвищений вміст H3BO3 приводить до переходу бору в потрійну координацію B3+, що збільшує вилуговування B2O3. Невеликий вміст Ca(NO3)2, впливає на підвищення в'язкості, а відсутність активаторів адгезії підвищує поверхневий натяг при температурах формування, внаслідок цього, плівка яка утворюється, характеризується низькою хімічною стійкістю, термостійкістю і адгезійними властивостями. В основі винаходу лежить завдання створити плівкоутворюючий розчин, в якому введення нових компонентів і встановлення їх співвідношення, дало б можливість підвищити ступінь зв'язності кремнекисневого каркасу, зменшити в'язкість плівки і поверхневий натяг при температурах формування та зменшити вилуговування що дозволить підвищити хімічну стійкість, термостійкість і адгезійні властивості плівки. Поставлене завдання досягається тим, що плівкоутворюючий розчин, який містить: теграетоксісилан (ТЕОС), нітрат кальцію, нітрат літію, борну кислоту і етиловий спирт, згідно з винаходом, він додатково містить нітрат міді та перманганат калію або біхромат калію при такому співвідношенні компонентів, мас.%: Інші компоненти (кожен окремо) розчиняють у дистильованій воді (концентрація 1Моль). Для отримання плівкоутворюючого розчину компоненти беруть в таких кількостях, мас.%: ТЕОС - 57, етиловий спирт - 21,3, нітрат кальцію 5, нітрат літію - 14, борна кислота - 1, нітрат міді - 1, перманганат калію - 0,7 і приливають один до одного для отримання ідеального розчину (склад 1 табл.1). Одержаний плівкоутворюючий розчин пульверизацією наносять на нагріту до 500°C поверхню виробу зі сталі ПЛ 0080 35ХК двома шарами. Після цього виріб додатково нагрівають в електричній печі до 600°C і витримують 3 хвилини. Далі повільно охолоджують. В результаті термооброблення на поверхні виробу утворюється скловидна плівка товщиною 20мкм такого складу, мас.%: Використання цих сполук у вказаному співвідношенні дозволяє підвищити ступінь зв'язності кремнійкисневого каркасу, зменшити в'язкість і поверхневий натяг при температурі формування, зменшити вилуговування що дозволяє підвищити хімічну стійкість, термостійкість і адгезійні властивості плівки. Для синтезу плівкоутворюючого розчину використовували слідуючі матеріали: Утворена плівка блискуча, суцільна і рівна по товщині. Приклади 2 - 6 здійснювали аналогічно (табл.1). Для порівняння фізико-хімічних властивостей були синтезовані покриття крайніх складів, запропонованих в прототипі (склади I і II, табл.2). Фізико-хімічні властивості плівок наведені в табл.2. Отримані результати свідчать, що утворена плівка має вищу хімічну стійкість, термостійкість (500°C) і адгезійні властивості (3 бали) порівняно з прототипом. В результаті оброблення поверхні виробів плівкоутворюючим розчином приведених складів значно продовжується термін їх експлуатації в умовах термічної і атмосферної корозії.