Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева, Москва, Россия:

А. А. Абрашов, доцент кафедры инновационных материалов и защиты от коррозии, канд. техн. наук, эл. почта: abrashov.a.a@muctr.ru
Н. С. Григорян, профессор кафедры инновационных материалов и защиты от коррозии, доцент, канд. хим. наук, эл. почта: grigorian.n.s@muctr.ru
В. Х. Алешина, ассистент кафедры инновационных материалов и защиты от коррозии, эл. почта: aleshinavh@gmail.com
О. А. Шлома, студент кафедры инновационных материалов и защиты от коррозии, эл. почта: okshloma@yandex.ru

Исследован процесс пассивации цинка в экологически безопасных молибдатсодержащих растворах в целях замены высокотоксичных растворов черной хроматной пассивации. Показано, что при повышении плотности тока и продолжительности процесса насыщенность покрытия черного цвета возрастает, но при этом ухудшается адгезия нанесенны х слоев к цинковой основе. Установлено, что оптимальные значения pH раствора находятся в интервале от 4,0 до 4,3 единиц. Вне этого диапазона образуются покрытия неудовлетворительного качества. Также установлено, что за счет снижения pH раствора с 5 до 4 единиц можно сократить продолжительность процесса с 3–6 до 2–5 мин. Цвет покрытий изменяется от радужного до черного в зависимости от продолжительности их формирования, плотности тока и температуры рабочего раствора. Глубокий черный цвет формируется при длительности процесса 2–5 мин, плотности тока i 0,7–0,8 А/дм² и температуре 50–65 ^oC. Спектральные исследования показали, что сформированные в оптимальных условиях молибденсодержащие покрытия состоят из оксида молибдена(VI), оксида молибдена(IV), оксида-гидроксида молибдена(IV), оксида цинка, а также гидро ксидов цинка и никеля. Следует обратить внимание, что молибден включается в покрытие преимуществен но в виде MoO². Разработан процесс электрохимического нанесения защитных черных молибденсодержащих покрытий на оцинкованную поверхность в растворе, содержащем, г/л: 15–19 (NH₄)₆Mo₇O₂₄; 16 CH₃COONa; 4 NiSO₄·6H₂O. Это позволяет при i = 0,7–0,8 А/дм², t = 50–65 ^oC, = 2–5 мин и pH 4,0–4,3 получать компактные покрытия, соответствующие баллу 10 по десятибалльной шкале черного цвета.

Коллектив выражает благодарность ЦКП имени Д. И. Менделеева за помощь в проведении исследований.

1. Дингверт Б. Черное хромитирование цинка и его сплавов с последующей финишной обработкой в пассивационном растворе на основе трехвалентного хрома // Гальванотехника и обработка поверхности. 2009. Т. 17, № 1. С. 38–48.
2. Long Z. L., Zhou Y. C., Xiao L. Characterization of black chromate conversion coating on the electrodeposited zinc – iron alloy // Applied Surface Science. 2003. Vol. 218, No. 1–4. P. 124–137.
3. Pintuperakovit N., Mohammed W., Visuttipitukul P., Sukkasi S. et al. The influence of current density for zinc electrodeposition on color appearance of black trivalent chromate conversion coatings // Key Engineering Materials. 2015. Vol. 658. P. 161–166.
4. Gigandet M. P., Faucheu J., Tachez M. Formation of black chromate conversion coatings on pure and zinc alloy electrolytic deposits: role of the main constituents // Surface and Coatings Technology. 1997. Vol. 89, No 3. P. 285–291.
5. Директива 2011/65/ЕС (RoHS II) Европейского парламента и Совета от 8 июня 2011 года «Об ограничении использования определенных опасных веществ в электрическом и электронном оборудовании».
6. Директива 2002/96/EC Европейского парламента и Совета от 27 января 2003 г. «Об отходах электрического и электронного оборудования».
7. Директива 2000/53/EC Парламента и Совета Европы oт 18 сентября 2000 года «End-of-live-vehicles» // Official Journal of the European Communities L269. C. 34–43.
8. Регламент (ЕС) № 1907/2006 Европейского Парламента и 2357 Совета ЕС от 18 декабря 2006 г., касающийся правил регистрации, оценки, санкционирования и ограничения химических веществ (REACH), учреждения Европейского Агентства по химическим веществам.
9. Kuzin E. N., Chernyshev P. I., Vizen N. S., Krutchinina N. E. The purification of the galvanic industry wastewater of chromium(VI) compounds using titanium(III) chloride // Russian Journal of General Chemistry. 2018. Vol. 88, No. 13. P. 2954–2957.

10. Кузин Е. Н., Кручинина Н. Е., Носова Т. И. Очистка сточных вод электрохимических производств // Цветные металлы. 2021. № 10. С. 50–54. DOI: 10.17580/tsm.2021.10.07.
11. Fachikov L., Ivanova D. Surface treatment of zinc coating by molybdate solutions // Applied Surface Science. 2012. Vol. 258. P. 10160–10167.
12. Wharton J. A., Ross D. H., Treacy G. M. et al. An EXAFS investigation of molybdate-based conversion coatings // J. Appl. Electrochem. 2003. Vol. 33. P. 553–561.
13. Konno H., Narumi K., Habazaki H. Molybdate/Al(III) composite films on steel and zinc-plated steel by chemical conversion // Corros. Sci. 2002. Vol. 44. P. 1889–1900.
14. Magalhaes A. A. O., Margarit I. C. P., Mattos O. R. Molybdate conversion coatings on zinc surfaces // J. Electroanal. Chem. 2004. Vol. 572. P. 433–440.
15. Song Y. K., Mansfeld F. Development of a molybdate–phosphate–silane–silicate (MPSS) coating process for electrogalvanized steel // Corros. Sci. 2006. Vol. 48. P. 54–164.
16. Meshalkin V. P., Abrashov A. A., Vagramyan T. A., Grigoryan N. S. et al. Development of composition and investigation of properties of a new, environmentally friendly molybde numcontaining decorative protective conversion coating on zinс-plated surfaces // Doklady Chemistry. 2018. Vol. 480, No. 5. P. 555– 558.
17. Woicik J. C. Hard X-ray photoelectron spectroscopy (HAXPES). — Switzerland Springer International Publishing : ChamCity, 2016. — 571 p.
18. Shirley D. A. High-resolution X-ray photoemission spectrum of the valence bands of gold // Phys. Rev. 1972. Vol. 5. P. 4709–4713.
19. Scofield H., Hartree-Slater J. Subshell photoionization crosssections at 1254 and 1487 eV // Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 1976. Vol. 8. P. 129–137.
20. Mohai M. XPS MultiQuant: multimodel XPS quantification software // Surf. Inter-face Anal. 2004. Vol. 36. P. 828–832.
21. Cumpson P. J., Seah M. P. Elastic scattering corrections in AES and XPS. II. Esti-mating attenuation lengths and conditions required for their valid use in Overlayer, Substrate experiments // Surf. Interface Anal. 1997. Vol. 25. P. 430–446.
22. Григорян Н. С., Абрашов А. А., Ваграмян Т. А., Костюк А. Г. Пассивация черных и цветных металлов в растворе на основе сложных эфиров галловой кислоты // Химия и технология органических веществ. 2017. № 4. С. 55–63.
23. Алешина В. Х., Абрашов А. А., Григорян Н. С., Ваграмян Т. А. Пассивация цинковых покрытий в молибдатсодержащих растворах // Цветные металлы. 2021. № 10. С. 20–25. DOI: 10.17580/ tsm.2021.10.02.