包含保护性涂层的金属部件制造技术

公开了一种金属部件，尤其是由铝、铝合金、钢和不锈钢制成的部件，它们包括含有ＴｉＯＦ２或钛氧基羟基氟化物的涂层。该涂层防腐蚀。还公开了具有凝胶形式的钛氧氟化物和钛氧基羟基氟化物，以及具有特定粒径的微粒Ｔｉ０．８５Ｏ０．５５（ＯＨ）１．１Ｆ１．２。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含保护性涂层的金属部件本专利技术涉及由金属(尤其是由铝、铁、钢、和不锈钢)制成的部件，这些部件包含保护性涂层，该涂层包括钛氧氟化物或钛氧基羟基氟化物；本专利技术进一步涉及具有化学式TiOF2的钛氧基氧氟化物并且涉及钛氧基羟基氟化物(尤其是具有化学式 Ti0.8500.55 (OH)1. ^l2的化合物)，它们为凝胶或该特定化合物的微粉化颗粒的形式。考虑到腐蚀，施加转化涂层对于改进金属表面而言是一种有用的方法。例如，为人所熟知的是在氟化物的存在下用磷酸铬、在氟化物的存在下用磷酸锌或者用磷酸铁来处理由金属制成的(例如，由铝或钢制成的)部件。形成保护铝免受腐蚀的涂层。取决于所使用的化合物，形成氟化铝、磷酸铝、磷酸铬、铬酸铬、氟化铬酰、或氧化铝的涂层。由于铬化合物的毒性，因此寻求了多个替代方案，并且使用了六氟锆酸或六氟钛酸作为处理试剂。这在 P.Gillis de Lange, Powder Coatings, Chemistry and Technology, Wiley & Sons,2nd edition(1991)，pages 332 to 339 中进行了描述。本专利技术的一个目的是提供包含保护性涂层的金属部件以及不使用铬化合物而将保护性转化涂层施加在金属上的一种有利的方法。本专利技术的另一个目的是提供适合在保护性涂层中作为活性成分的钛化合物。本专利技术的另一个目的是提供生产特定的钛氧基羟基氟化物即Tia85Oa55(OH)UFu的一种技术上可行的方法；在这个化学式中，这些指数可在士0. 03的范围内变化。本专利技术的另一个目的是提供凝胶形式的钛氧氟化物或钛氧基羟基氟化物。这些以及其他目的由本专利技术如在权利要求中列出的来实现。根据本专利技术，在此提供一种金属部件，其中它的至少一个部分包含涂层，该涂层包括钛氧氟化物化合物或钛氧基羟基氟化物化合物或它们的混合物。术语“钛氧氟化物”或“钛氧氟化物化合物”表示由钛、氧、以及氟化物组成的化合物。术语“钛氧基羟基氟化物”是指由钛、氧、氟、以及氢组成的化合物；它们具有OH基团。根据一个实施方案，该涂层由钛氧氟化物化合物或钛氧基羟基氟化物化合物或它们的混合物组成。根据一个优选的实施方案，该钛氧氟化物化合物或钛氧基羟基氟化物化合物是以微粉化形式、尤其以等于或小于20 μ m的粒径来包含的。优选地，其二次粒径基本上等于或小于ΙΟμπι。尤其优选地，它基本上等于或小于7 μ m。总体上，其二次粒径基本上等于或大于700 μ m。当然，该产品可以包含不显著量值的尺寸过大或尺寸过小的二次颗粒。术语“基本上”就二次粒径而言是指等于或小于10wt%的该产品是由小于以上给出的尺寸下限的颗粒构成的，并且等于或小于10wt%的该产品是由大于以上给出的尺寸上限的颗粒构成的。该初级粒径优选位于纳米范围内。这意味着该产品中颗粒的初级粒径优选等于或小于500纳米，尤其优选等于或小于400nm。该微粒产品非常好地附着在金属表面上。例如，具有这样小尺寸的二次颗粒可以通过广泛的球磨研磨来获得。以下说明了获得特定的钛氧基羟基氟化物化合物Tia 8500.55 (OH) L ^1.2的微粉化颗粒的一种特殊方法。根据另一个实施方案，该钛化合物是以凝胶的形式包含于涂层中的。稍后对一种用于制造凝胶形式的钛氧氟化物化合物的方法进行描述。在一个实施方案中，应用了钛氧氟化物，TiOF2。TiOF2可以通过TiF4或钛醇盐的部分水解来制备。在另一个实施方案中，包含钛氧基羟基氟化物原子。这些化合物中的氢是包含在羟基基团中的。总体上，这些化合物是钛羟基氧氟化物并且可以由化学式TiaOb (OH)。Fd来表示。这些化合物可以是非化学计量的，并且因此a、b、c和d不必是整数；a是0. 8至1. 2 ;b 是0.5至1.7 ;c是0.2至1.7 ；并且d是0.2至1.8。总体上，钛氧基羟基氟化物可以由在盐酸中处于溶液(向该溶液中添加氢氟酸)形式的钛氧基氯化物(TiOCl2)来制备。产生这些处于凝胶形式的化合物的一种替代方法涉及用水性HF使钛醇盐水解。这两种方法均将在以下详细描述。可以包含任何钛氧基羟基氟化物，例如，具有化学式Titl. 900.6 (OH) L 6Fl 8的ReO3类型的化合物、或Anatas类型的Tia9O1^ (OH) Q.2Fa2，它们由Nicolas Penin等人在Mat. Res. Soc. Symp. Proc. Vol. 891,0891-EE07-04. 1中进行了描述。优选的是施用按HTB(六方钨青铜类型)结晶的并且Penin等人也进行了描述的Tia85Oa55 (OH) L1FL2,以及凝胶形式的TiF2 和Tia85Oa55(OH)U^2t5用于制备这些化合物的一种技术上可行的方法将在后面详细描述。至少部分地被涂覆的金属部件可以大体上是任何金属或金属合金。优选地，它是由铝、铝合金、钢、或不锈钢制成的。该金属部件大体上可以具有任何形式。例如，它可以是任何良好的含金属部件中的部件。例如，它可以是热交换器的部件、或由铝、或铝合金(如铝-镁合金)制成的构造部件。若希望的话，可以在用钛氧氟化物或钛氧基羟基氟化物颗粒进行涂覆之前使它经受用碱、酸、脱脂剂或除水剂进行的清洁步骤。若希望的话，可以对该表面进行抛光、研磨、砂磨、磨削、或甚至通过化学机械抛光法进行处理。在下文中，描述了如何能够制造包含钛氧氟化物化合物或钛氧基羟基氟化物化合物或它们的混合物的金属部件。用于制造具有改进的防腐蚀保护作用的金属部件的方法，包括用涂层涂覆这些金属部件的步骤，该涂层包含选自下组的钛化合物，该组由钛氧基氧氟化物以及具有通式 TiaOb(OH)cFd的钛氧基羟基氟化物组成，其中a是0. 8至1. 2 ;b是0. 5至1. 7 ;c是0. 2至 1. 7 ；并且d是0. 2至1. 8。该方法优选地应用选自下组的钛化合物，该组由钛氧基氧氟化物以及具有通式Tia0b(0H)。Fd的钛氧基羟基氟化物组成，其中a是0. 8至1. 2 ;b是0. 5至 1. 7 ;c是0. 2至1. 7 ；并且d是0. 2至1. 8。优选地，金属部件是由铝、铝钢、或不锈钢制成的。在该涂覆步骤中将钛化合物以凝胶的形式或以微粉化颗粒的形式来施用。优选的是在该方法中施用选自下组的钛化合物，该组由以下各项组成以HTB结构(六方钨青铜结构)结晶的Tia85Oa55(OH)U^2，其中这些指数可在士0.03的范围内变化；TiOF2 ；Tia9Oa6(OH)L6F1^ ；以及Tia9Ou(OH)a2Fa2t5更优选地，施用选自下组的钛化合物，该组由以下各项组成以HTB结构(六方钨青铜结构)结晶的Tia85Oa55(OH)UF1^，其中这些指数可在士0. 03的范围内变化；Tia Wa6(OH)1.丨^ ；以及Tia9C^6(OH)a2Fa2t5在该制造方法中尤其优选的是由初级粒径基本上在100至700nm的范围内并且二级粒径基本上在1至5μπι的范围内的颗粒构成的、或凝胶形式的Tia85Oa55(OH)UF1Y根据一个实施方案，该钛氧氟化物化合物或钛氧基羟基氟化物化合物或它们的混合物是作为干粉来施用的。例如，该粉末可以借助喷枪来静电施用。若希望的话，可以将这些涂覆过的部本文档来自技高网...

【技术保护点】
；并且ｄ是０．２至１．８。１．一种具有改进的防腐蚀保护作用的金属部件，所述金属部件包括涂层，所述涂层含有选自下组的钛化合物，该组由钛氧基氧氟化物以及具有通式ＴｉａＯｂ（ＯＨ）ｃＦｄ的钛氧基羟基氟化物组成，其中ａ是０．８至１．２；ｂ是０．５至１．７；ｃ是０．２至１．７

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：普拉西多·加西亚胡安，
申请(专利权)人：苏威氟有限公司，
类型：发明
国别省市：DE