DE3543875C2 - - Google Patents
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- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
- B05D1/60—Deposition of organic layers from vapour phase
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
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- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/06—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of metallic material
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- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D2506/00—Halogenated polymers
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- B05D2518/00—Other type of polymers
- B05D2518/10—Silicon-containing polymers
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- B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
- B05D3/06—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation
- B05D3/061—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation using U.V.
- B05D3/065—After-treatment
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer
Korrosionsschutzschicht auf Metalloberflächen sowie Werkstücke,
insbesondere feinmechanische Präzisionsteile, die eine
nach diesem Verfahren erhältliche Korrosionsschutzschicht
aufweisen.
Es ist bereits bekannt, metallische Werkstücke, deren Geometrie
durch den Auftrag einer Lackschicht oder einer galvanischen
Schutzschicht üblicher Art zu stark verändert würde,
mittels einer dünnen Silan- oder Silikonschicht gegen Korrosion
zu schützen, siehe z. B. die US-PS 40 85 248 und 41 20 995.
Solche Silan- oder Silikonschichten können jedoch die Korrosion
nicht zuverlässig verhindern, weil sie quellen oder Feinrisse
aufweisen, die die Diffusion von Wasserdampf zulassen
und dadurch Ausgangspunkte für die Korrosion bilden.
Beispiele für Teile, deren Funktion bereits durch den
Auftrag sehr geringer Schichtdicken stark beeinträchtigt
wird, sind Werkstücke mit Feinpassungen, deren Toleranzfelder
oft nur wenige tausendstel Millimeter betragen,
oder Kapillaren hoher Präzision, bei welchen der Innendurchmesser
in der vierten Potenz in die Benetzungsverhältnisse
eingeht.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung
einer Korrosionsschutzschicht bereitzustellen, das trotz eines extrem
dünnen, die Funktion von Präzisionsteilen nicht behindernden
Schichtauftrages eine zuverlässige Korrosionsschutzwirkung
ermöglicht.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung
einer Korrosionsschutzschicht auf Metalloberflächen durch Aufdampfen
einer fluorierten Organosiliciumverbindung, das dadurch
gekennzeichnet ist, daß man auf die Metalloberfläche
ein Poly(trifluorpropylmethylsiloxan) aufdampft und vernetzt.
Gegenstand der Erfindung sind ferner Werkstücke, die mit einer
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Korrosionsschutzschicht
versehen sind.
Die erfindungsgemäß verwendeten Poly(trifluorpropylmethylsiloxane)
ergeben selbst bei einer Dicke von 2 bis 10 nm einen
über lange Zeiträume zuverlässigen Korrosionsschutz. Die Beschichtung
kann durch ein einfaches Einführen des Werkstückes
in den Dampf eines Poly(trifluorpropylmethylsiloxans) erreicht
werden, welches nur einen sehr geringen, auch für kleinere
Firmen erschwinglichen apparativen Aufwand mit sich bringt.
Die erfindungsgemäß hergestellten Korrosionsschutzschichten
machen eine zusätzliche Lackierung der zu schützenden Teile
auch bei solchen Teilen entbehrlich, welche während ihres Gebrauchs
sehr ungünstigen klimatischen Bedingungen unterliegen,
wie z. B. hohe Luftfeuchtigkeit oder Seewassereinwirkung. Darüber
hinaus können die erfindungsgemäß hergestellten Schichten
aufgrund ihrer ölabstoßenden Wirkung auch als Lackierverhinderer
für Oberflächenteile von Werkstücken dienen, welche von
einem auf das Werkstück angewendeten Lackierprozeß nicht erfaßt
werden sollen.
Im einzelnen werden an die Korrosionsschutzschichten folgende
Anforderungen gestellt:
- 1. sie sollen möglichst dünn sein, so daß der Abstand der zu schützenden Oberfläche von einer im festgelegten Abstand angeordneten Gegenfläche praktisch unverändert bleibt,
- 2. sie sollen auch bei starken klimatischen Änderungen mit großer Sicherheit auf der zu schützenden Oberfläche haften,
- 3. sie sollen oleophob sein, um einen zusätzlichen Oberflächenschutz, z. B. eine Lackierung, entbehrlich zu machen oder im Falle eines lackierten Teiles bestimmte Oberflächen von der Lackierung ausnehmen zu können.
Die Erfindung geht von der Tatsache aus, daß z. B. eisenhaltige
Legierungen Entmischungen im Volumen und Anreicherung
von Eisen an der Metalloberfläche zeigen. Durch
diese Entmischungen entstehen auf der Oberfläche galvanische
Lokalelemente, die die Korrosion beschleunigen.
Es hat sich gezeigt, daß die Korrosionsabläufe erheblich
verlangsamt oder sogar ganz unterbunden werden können,
wenn auf die Oberflächen von feinmechanischen metallischen
Werkstücken eine Schutzschicht aus Poly(trifluorpropylmethylsiloxanen)
aufgebracht wird. Eine derartige
Schutzschicht verringert die Eisenanreicherung auf der
Legierungsoberfläche. Diese Schutzschicht verhindert auch
weitgehend die Korrosionsbildung im Vergleich zu derjenigen
auf einer ungeschützten Nickeleisen- und einer ungeschützten
Eisenoberfläche.
Die Stabilität einer erfindungsgemäß in einer Schichtdicke
von 2 bis 10 nm hergestellten Schutzschicht und ihre korrosionsverhindernde
Wirksamkeit wurde durch eine 28tägige Klimaauslagerung
getestet. Die Klimabedingungen waren 100% Luftfeuchtigkeit
bei einer Temperatur von 100°C. In Abhängigkeit
dieser Klimabedingungen wurde mit oberflächenspektroskopischen
Methoden die Korrosionsbildung und die Entmischung
(Segregation) gemessen, und zwar mit ESCA (Elektronenspektroskopie
für die chemische Analyse) und AES
(Augerelektronenspektroskopie). Beide Verfahren zeigten
die Ausbildung von Fe₂O₃ und NiO auf Legierungen des NiFe
sowie die durch Segregationsvorgänge hervorgerufene Fe-Anreicherung
auf NiFe-Legierungen. Weiter zeigte sich, daß
auf geschützten und klimagelagerten Probekörpern die Oxidbildung
und die Entmischung erheblich langsamer abläuft als
bei ungeschützten, klimagelagerten Probekörpern. Zum Teil
konnte bei geschützten und klimagelagerten Probekörpern
überhaupt keine Korrosion nachgewiesen werden.
Die Vornahme der Beschichtung kann z. B. dadurch erfolgen, daß
man die zu schützende Metalloberfläche zunächst in einem organischen,
z. B. leicht basischen Lösungsmittel im Ultraschallbad
bei Raumtemperatur reinigt. Die gereinigte Oberfläche wird
dann zum Zwecke der Entfernung von adsorbiertem Wasser auf
120 bis 180°C, z. B. 160°C, erhitzt. Die heiße Oberfläche wird
in den Dampf eines z. B. auf etwa 120°C erwärmten Poly(trifluorpropylmethylsiloxans)
gehalten. Der auf der Metalloberfläche
entstandene Film aus adsorbiertem Poly(trifluorpropylmethylsiloxan)
wird dann z. B. im Vakuum in das UV-Licht (Wellenlänge <390 nm)
einer Quecksilberdampfhochdrucklampe gebracht
und so vernetzt und stabilisiert.
Auch mittels anderer gängiger Verfahren zur Herstellung dünner
Schichten, z. B. dem CVD-Verfahren (chemical vapor deposition
method) kann das Aufbringen der erfindungsgemäß als Korrosionsschutzschicht
vorgesehenen Poly(trifluorpropylmethylsiloxane)
vorgenommen werden, wodurch eine besonders dichte Präparation
auf der Werkstückoberfläche ermöglicht wird.
Eine vorteilhafte Anwendung der Erfindung besteht im Korrosionsschutz
für hochpräzise Kugel-, Rollen- und Gleitlager
schnellaufender Systeme in der Raumfahrt- und Satellitentechnologie.
Dabei werden Lager mit hoher Kugel- und Zylindersymmetrie
aus Bauteilen mit geringster Rauhigkeit benötigt.
Die Rauhigkeit dieser Lagerbauteile darf auch nach langer
Einsatzzeit nicht zunehmen, wobei lokale Korrosionsangriffe
die Rauhigkeit in unzulässiger Weise vergrößern
können.
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung einer Korrosionsschutzschicht auf
Metalloberflächen durch Aufdampfen einer fluorierten Organosiliciumverbindung,
dadurch gekennzeichnet, daß man auf
die Metalloberfläche ein Poly(trifluorpropylmethylsiloxan)
aufdampft und vernetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man
das aufgedampfte Poly(trifluorpropylmethylsiloxan) mit UV-Strahlung
vernetzt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß man das Poly(trifluorpropylmethylsiloxan) in einer
solchen Menge aufdampft, daß die vernetzte Korrosionsschutzschicht
eine Dicke von 2 bis 10 nm hat.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Metalloberfläche vor dem Aufbringen
der Korrosionsschutzschicht bei Raumtemperatur im Ultraschallbad
mit einem organischen Lösungsmittel reinigt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß man die zu schützende Metalloberfläche zum
Entfernen von adsorbiertem Wasser vor dem Aufdampfen auf
eine Temperatur von 120 bis 180°C erhitzt.
6. Werkstück, gekennzeichnet durch eine nach dem Verfahren eines
der Ansprüche 1 bis 5 erhältliche Korrosionsschutzschicht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853543875 DE3543875A1 (de) | 1985-01-17 | 1985-12-12 | Korrosionsschutzschicht fuer metallische werkstuecke, insbesondere feinmechanische praezisionsteile |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3501393 | 1985-01-17 | ||
DE19853543875 DE3543875A1 (de) | 1985-01-17 | 1985-12-12 | Korrosionsschutzschicht fuer metallische werkstuecke, insbesondere feinmechanische praezisionsteile |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3543875A1 DE3543875A1 (de) | 1986-07-17 |
DE3543875C2 true DE3543875C2 (de) | 1989-08-03 |
Family
ID=25828602
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853543875 Granted DE3543875A1 (de) | 1985-01-17 | 1985-12-12 | Korrosionsschutzschicht fuer metallische werkstuecke, insbesondere feinmechanische praezisionsteile |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3543875A1 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1329341C (en) * | 1988-10-19 | 1994-05-10 | Rosemary Bridget Albinson | Method of forming adherent fluorosilane layer on a substrate and ink jet recording head containing such a layer |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE435297B (sv) * | 1975-08-22 | 1984-09-17 | Bosch Gmbh Robert | Optiska reflektorer framstellda genom att reflektorytan belegges med ett skyddsskikt |
US4120995A (en) * | 1977-10-18 | 1978-10-17 | International Business Machines Corporation | Process for bonding a durable low surface energy coating |
-
1985
- 1985-12-12 DE DE19853543875 patent/DE3543875A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3543875A1 (de) | 1986-07-17 |
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