RS20240060A1 - Kompozitni materijal koji se sastoji od supstrata sa bakarnim slojem, koji pospešuje prijanjanje i gornjim slojem, koji sadrži hrom i postupak za njegovo dobijanje - Google Patents

Abstract

Pronalazak se odnosi na kompozitni materijal sa gornjim slojem od hroma, koji obuhvata na supstratu raspoređeni sloj koji pospešuje prijanjanje i na sloju koji pospešuje prijanjanje raspoređeni gornji sloj koji sadrži hrom, pri čemu se supstrat sastoji od materijala odabranog iz grupe koja obuhvata bakar, legure bakra bez nikla, plastiku obloženu bakrom, čelik obložen bakrom i bakrom obložene proizvode dobijene livenjem cinka pod pritiskom; sloj koji pospešuje prijanjanje sadrži najmanje 99,9 tež.% bakra; i sloj koji pospešuje prijanjanje je raspoređen neposredno na supstratu, a gornji sloj je raspoređen neposredno na strani sloja koji pospešuje prijanjanje, koja leži naspram supstrata.

Description

KOMPOZITNI MATERIJAL KOJI SE SASTOJI OD SUPSTRATA

SA BAKARNIM SLOJEM, KOJI POSPEŠUJE PRIANJANJE I GORNJIM SLOJEM, KOJI

SADRŽI HROM I POSTUPAK ZA NJEGOVO DOBIJANJE

Predmetni pronalazak se odnosi na kompozitni materijal sa gornjim slojem koji sadrži hrom, postupak za njegovo dobijanje kao i za njegovu primenu, naročito u oblasti sanitarija i/ili kao komponente koja sprovodi vodu.

U oblasti sanitarija se često ugrađuju armature i druge komponente, koje su hromirane radi postizanja dobre otpornosti na koroziju i habanje. Radi boljeg prianjanja kao i za privlačan sjaj hroma, on se u stanju tehnike nanosi na donji sloj sa niklom ili od nikla, koji pospešuje prianjanje.

Za nikl je već decenijama poznato da može da izazove neželjene reakcije na koži i u Evropi se ubraja u najčešće kontaktne alergene. Prodaja predmeta, koji imaju prevlaku koja sadrži nikl je stoga dozvoljena još samo uz praćenje strogih zahteva.

Kod uobičajenog galvanskog oblaganja armatura od mesinga niklom i naknadnim taloženjem hroma iz elektrolita, koji sadrže jedinjenja hroma(VI), nikl se usled dobre sposobnosti nanošenja elektrolita taloži i u oblasti otvora u unutrašnjosti armatura. Ovi slojevi nikla se naknadnim hromiranjem šestovalentnim hromom ne pokrivaju u potpunosti. U kontaktu sa pijaćom vodom usled razlike u potencijalima između sloja hrom oksida i sloja nikla dolazi do rastvaranja nikla, koji samim tim može da dospe u pijaću vodu. Prilikom stagnacije pijaće vode se mere sadržaji nikla, koji su znatno iznad graničnih vrednosti sadržanih u Pravilniku o pijaćoj vodi od 19. juna 2020. godine. U stvari je granična vrednost nikla od 10 µg nikla po armaturi prekoračena kod većine armatura u ispitivanju dinamičkim bušenjem po DIN 16058.

Pored oslobađanja iz komponenti za sprovođenje vode nikl može da se oslobodi i iz donjih slojeva drugih hromiranih predmeta koji sadrže nikl i da deluje kao kontaktni alergen, naročito iz upotrebnih predmeta, koji dolaze u dodir sa Ijudskim telom ili namirnicama, kao na primer iz delova hemijske olovke, rešetki za roštilj ili korpi za hleb. Naročito se u kontaktu sa znojem ovde primećuje pojačano oslobađanje nikla.

U stanju tehnike se, kako bi se sprečilo oslobađanje nikla u pijaću vodu iz armatura koje sprovode vodu, otvori u armaturama zatvaraju ili snabdevaju plastičnim crevima. Mehaničko uklanjanje nanetog sloja nikla kao i uklanjanje sloja nikla bajcovanjem i nanošenje neprovodnog gornjeg sloja poznata su rešenja u stanju tehnike kako bi se sprečilo oslobađanje u oblasti sprovođenja pijaće vode.

Uobičajena alternativa za donji sloj od nikla u industriji nakita i odeće je sloj legure od bele bronze, koji sadrži komponente legure bakra i kalaja. Nedostatak ove prevlake je međutim što je do sada taložena iz cijanidnih elektrolita i što su nivelacija i stepen sjaja ograničeni. Hromiranje u hromnom kupatilu, koje sadrži jedinjenja hroma(VI), često ima nedostatke.

WO 2013/164165 А1 opisuje kompozitne materijale sa gornjim slojem od hroma, koji nemaju donji sloj od nikla. Gornji sloj od hroma se pri tom taloži iz elektrolita, koji sadrži šestovalentni hrom. Između gornjeg sloja od hroma i supstrata postavljena su tri dodatna sloja, naime prvi sloj na supstratu koji sadrži bakar, sloj legure od bakra, kalaja i/ili cinka koji se nalazi iznad i iznad ovog sloja treći sloj, koji sadrži hrom, bakar, zlato, paladijum ili gvožđe.

DE 102005041375 А1 opisuje postupak za dobijanje dekorativnih površinskih struktura na predmetima, naročito sanitarnim predmetima kao što su armature i tuševi, poželjno korišćenjem međusloja koji sadrži nikl. U postupku se dekorativne površine na predmetima dobijaju na primer parcijalnim skidanjem metalne prevlake. Mana kod ovog postupka je što se taloženje vrši u izuzetno otrovnim, cijanidnim elektrolitima.

Zadatak pronalaska

Zadatak predmetnog pronalaska je obezbeđivanje alternativnog kompozitnog materijala, koji prevazilazi prethodno navedene u stanju tehnike poznate nedostatke i odlikuje se jednostavnom strukturom sa malo slojeva. Poželjno kompozitni materijal prema pronalasku treba da odlikuju dobre korozione osobine i privlačan sjaj gornjeg sloja koji sadrži hrom. Nadalje treba da se obezbedi ekološki prihvatljiv i po zdravlje bezopasan postupak za proizvodnju kompozitnog materijala.

Opšti opis pronalaska

Pronalazak rešava ovaj zadatak karakteristikama zahteva i naročito kompozitnim materijalom sa gornjim slojem koji sadrži hrom, koji obuhvata na supstratu postavljeni sloj koji pospešuje prianjanje i gornjim slojem koji sadrži hrom, postavljenim na sloju koji pospešuje prianjanje, pri čemu

- se supstrat sastoji od materijala koji je odabran iz grupe koja obuhvata bakar, legure bakra bez nikla, plastiku obloženu bakrom, čelik obložen bakrom i bakrom obložene proizvode dobijene livenjem cinka pod pritiskom;

- sloj koji pospešuje prianjanje sadrži najmanje 99,9 mas. % bakra; i

- sloj koji pospešuje prianjanje postavljen je neposredno na supstratu i gornji sloj je postavljen neposredno na strani sloja koji pospešuje prianjanje, koja leži naspram supstrata.

Prema pronalasku je kompozitni materijal potpuno bez nikla, dakle nikl nije sadržan ni u sloju koji pospešuje prianjanje ni u gornjem sloju koji sadrži hrom. Vrlo je iznenađujuće što je moguće potpuno izostavljanje nikla u donjem sloju ispod gornjeg sloja koji sadrži hrom jer je nikl u stanju tehnike poznat po tome što on u donjem sloju služi za otpornost na ogrebotine i habanje sloja iznad koji sadrži hrom, kao i po tome što daje sjaj tipičan za hromne prevlake. Iz stanja tehnike poznati kompozitni materijali sa gornjim slojem od hroma, koji su u potpunosti bez nikla, manjak otpornosti na ogrebotine i habanje kao i sjaj povezan sa odsustvom nikla moraju da kompenzuju složenim proizvodnim procesom, koji dovodi do višeslojnog kompozitnog materijala. Kompozitnom materijalu prema pronalasku je nasuprot tome neophodno samo dva sloja na supstratu i pri tom ima dobre korozione karakteristike kao i sjaj, koji se ne razlikuje od uobičajenih prevlaka sa hromom sa donjim slojem od nikla.

Odlične karakteristike kompozitnog materijala prema pronalasku se pri tom postižu naročito tako što je neposredno ispod gornjeg sloja, koji sadrži hrom, postavljen sloj koj i pospešuje prianjanje, koji je 99,9 mas. %, a poželjno 100 mas. % od bakra. Bakar je metal, koji je ionako sadržan u supstratu prema pronalasku, koji se sastoji od bakra, legure bakra bez nikla, plastike obložene bakrom, čelika obloženog bakrom ili proizvoda dobijenog livenjem cinka pod pritiskom obloženog bakrom. Prema pronalasku su dakle i supstrat i sloj koji pospešuje prianjanje, kao i gornji sloj, koji sadrži hrom, bez nikla tako da ne postoji opasnost od povećanog, a samim tim i nedopustivog, oslobađanja nikla iz kompozitnog materijala, а naročito kod komponenti koje sprovode vodu nema bojazni od otpuštanja nikla u pijaću vodu. Kompozitni materijal prema pronalasku stoga odgovara zahtevima u skladu sa . § 17 stav 2 Pravilnika o pijaćoj vodi (TrinkwV 2001),odn. kompozitni materijal prema pronalasku je ispod dozvoljenih maksimalnih vrednosti koje su u ovom pravilniku navedene.

Kompozitni materijal prema pronalasku povrh toga ima odličnu stabilnost u pogledu korozije, jer u ispitivanju dinamičkim bušenjem po DIN EN 16058 u vodi dobijenoj nakon 4 sata stagnacije pokazuje otpuštanje bakra ispod 0,4 mg/l, otpuštanje hroma ispod 0,2 mg/l, otpuštanje nikla ispod 0,1 mh/l, otpuštanje cinka ispod 5 mg/l i otpuštanje olova ispod 4,0 µg/l. Tačniji merni rezultati će u nastavku još biti navedeni.

Sloj koji pospešuje prianjanje poželjno ima debljinu sloja od 5-30 µm, naročito 10 do 15 µm.

Gornji sloj koji sadrži hrom poželjno ima debljinu sloja od 0,1-0,5 µm.

U poželjnom obliku izvođenja se kompozitni materijal prema pronalasku sastoji od supstrata, sloja koji pospešuje prianjanje i gornjeg sloja koji sadrži hrom, pri čemu je gornji sloj opcionalno pasiviziran.

Pronalazak se odnosi i na postupak za dobijanje kompozitnog materijala sa gornjim slojem od hroma, koji obuhvata naknadne postupke ili se iz njih sastoji:

a) predtretman supstrata koji treba da se obloži, pri čemu se supstrat sastoji od materijala odabranog iz grupe koja obuhvata bakar, legure bakra, plastiku obloženu bakrom, čelik obložen bakrom i proizvode dobijene livenjem cinka pod pritiskom;

b) elektrolitičko taloženje sloja koji pospešuje prijanjanje na prethodno tretiranom supstratu koji treba da se obloži, pri čemu sloj koji pospešuje prianjanje sadrži najmanje 99,9 mas. % bakra;

c) elektolitičko taloženje gornjeg sloja koji sadrži hrom neposredno na na strani sloja koji pospešuje prianjanje, koja leži naspram supstrata.

Opciono korak predtretmana supstrata koji treba obložiti obuhvata jedan ili više koraka, koji su odabrani iz grupe koja obuhvata odmašćivanje, ispiranje ili uklanjanje površinskih naslaga i aktiviranje površine supstrata.

Odmašćivanje supstrata se naročito može vršiti uz podršku ultrazvuka i/ili na povišenoj temperaturi, poželjno u trajanju od 1-10 minuta. Odgovarajuća je na primer temperatura od 50 do 95 °C, naročito od 80 do 90 °C. Odgovarajuće komercijalno sredstvo za odmašćivanje uz podršku ultrazvuka je proizvod KASIT US-90, firma KIESOW. Umesto uz podršku ultrazvuka ili dodatno uz odmašćivanje sa podrškom ultrazvuka odmašćivanje se može vršiti elektrolitički, naročito uz kretanje supstrata i naročito pri povišenoj temperaturi, na primer na 35 do 70 °C, naročito na 40 do 55 °C. Odgovarajuće komercijalno sredstvo za elektrolitičko odmašćivanje supstrata je proizvod SURFACLEAN V-149, firme KIESOW.

Dodatni poželjni korak predtretmana supstrata koji treba obložiti je uklanjanje filma, koje se poželjno vrši uz kretanje supstrata i/ili pri povišenoj temperaturi u trajanju od 1-10 minuta. Poželjno temperatura tokom uklanjanja filma iznosi 50 do 95 °C, naročito 70 do 90 °C. Komercijalni proizvod, koji je pogodan za uklanjanje filma, je proizvod EKASIT BTU-20, firme KIESOW.

Još jedan dodatni korak predtretmana supstrata koji treba obložiti je aktiviranje površine supstrata. Ono se vrši naročito poželjno uz uduvavanje vazduha i na sobnoj temperaturi, na primer u trajanju od 1 do 5 minuta. Odgovarajuće komercijalno sredstvo za aktiviranje površine supstrata je proizvod Activator 5, firme KIESOW.

Nakon svakog od prethodno navedenih koraka predtretmana, čiji je redosled varijabilan, poželjno se vrši korak ispiranja, naročito vodom.

Nakon predtretmana supstrata se u postupku prema pronalasku na predtretiranom supstratu elektrolitički taloži sloj koji pospešuje prianjanje, koji se sastoji od najmanje 99,9 mas. % bakra i poželjno se u potpunosti sastoji od bakra. Taloženje sloja koji pospešuje prianjanje na supstratu vrši se pri tom poželjno iz galvanskog sumporno - kiselog elektrolita bakra na temperaturi od 25 do 35 °C. Elektrolit bakra pri tom sadrži naročito 45-50 g/l bakra, 65-75 g/l sumporne kiseline kao i 80-160 mg/l hlorida. Nadalje elektrolit opciono sadrži i aditive za poboljšanje zrna, za kontrolu nivelisanja, za kontrolu stepena sjaja i/ili za podešavanje čvrstoće sloja koji pospešuje prianjanje koji se taloži.

Elektrolitičko taloženje sloja koji pospešuje prianjanje na supstratu vrši se poželjno gustinom struje od 0,5 do 5 A/dm<2>u trajanju od 15 do 30 minuta, pri čemu se supstrat pomera u elektrolitu. U tom periodu se supstrat osim toga poželjno opet na kratko vreme uklanja iz elektrolita i nakon toga se ponovo potapa.

Na ovaj način se sloj koji pospešuje prianjanje dobija kao prevlaka visokog sjaja, bez nikla svetlo do tamno crvene boje, koja se ne odlikuje samo visokim stepenom sjaja već i visokim stepenom nivelacije kao i povećanom površinskom tvrdoćom. Dobijeni sloj povrh toga ima visoku duktilnost kao i izuzetno ujednačenu distribuciju debljine sloja i tako formira odlično pogodan donji sloj za gornji sloj koji sadrži hrom.

U postupku prema pronalasku se nakon elektrolitičkog taloženja sloja koji pospešuje prianjanje na supstratu, sloj koji sadrži hrom takođe neposredno taloži na strani sloja koji pospešuje prianjanje, koja leži naspram supstrata. Taloženje se pri tom vrši iz elektrolita bez cijanida, koji hrom sadrži isključivo u obliku jedinjenja hroma(III) i na taj način izbegava jedinjenja hroma(VI), koja su štetna po zdravlje i okolinu. PH-vrednost elektrolita je poželjno pH 3 do 5. Komercijalno dostupni proizvod, koji može da se koristi kao elektrolit je proizvod TRISTAR 330 AF, firme Coventya, koji opciono može da se modifikuje, naročito podešavanjem željene pH vrednosti. Poželjno se taloženje gornjeg sloja koji sadrži hrom vrši na otpr.50 do 60 °C i u trajanju od otprilike 5-20 minuta, poželjno u trajanju od 7-15 minuta. Tokom taloženja se supstrat, prethodno obložen slojem koji pospešuje prianjanje, poželjno pomera i opciono se opet na kratko vreme uklanja iz elektrolita i naknadno se opet uranja. Nadalje se taloženje gornjeg sloja koji sadrži hrom opciono vrši uduvavanjem vazduha.

Na ovaj način dobijeni gornji sloj koji sadrži hrom, koji poželjno ima debljinu sloja od 0,1 do 0,5 µm, odlikuje se vrlo dobrim nanošenjem na profilisane delove kao i time što kod većih gustina struje ne dolazi do izgorenih naslaga i dobijeni gornji sloj koji sadrži hrom ne sadrži nikakve „nabore" ili slično. lako površina gornjeg sloja koji sadrži hrom ne sadrži jedinjenja hroma(VI), optički on odgovara površini koja je taložena iz elektrolita sa šestovalentnim jedinjenjima hroma.

Opciono postupak prema pronalasku obuhvata dodatni korak pasivizacije gornjeg sloja koji sadrži hrom. Ovo se naročito vrši u trajanju od 1-10 minuta na sobnoj temperaturi ili na blago povišenoj temperaturi, na primer na 20-30 °C.

Nanošenjem sloja koji pospešuje prianjanje na prethodno tretirani supstrat i nanošenje gornjeg sloja koji sadrži hrom na sloj koji pospešuje prianjanje, uz naknadnu opcionu pasivizaciju površine gornjeg sloja, koji sadrži hrom, dobija se kompozitni materijal prema pronalasku. On se opciono još čisti, naročito ispiranjem i/ili tretmanom ultrazvukom u potpuno dejonizovanoj vodi, nakon čega sledi sušenje na povišenoj temperaturi (40-90 °C) na vazduhu bez ulja.

Kompozitni materijal proizveden postupkom prema pronalasku je otporan na tamnjenje i otporan na koroziju u skladu sa DIN EN 248 i zbog nedostatka sadržaja nikla ne može da izazove ni alergije ili neželjene reakcije kože, koje su poznate kod kompozitnih materijala koji sadrže nikl. Povrh toga se kompozitni materijal prema pronalasku ne može u pogledu sjaja, boje i haptike razlikovati od klasičnog kompozitnog materijala sa gornjim slojem koji sadrži hrom, koji nikl sadrži u sloju koji se nalazi ispod gornjeg sloja koji sadrži hrom i kod kojeg se hrom sadržan u gornjem sloju taloži iz elektrolita, koji sadrži jedinjenja hroma (VI).

Detaljan opis pronalaska

Pronalazak će sada biti detaljnije opisan na osnovu primera izvođenja i pozivanjem na slike od kojih

- Slika 1 prikazuje dijagram o koncentraciji bakra u stajaćoj vodi iz armatura obloženih po postupku prema pronalasku

- Slika 2 prikazuje dijagram o koncentraciji hroma u stajaćoj vodi iz armatura obloženih po postupku prema pronalasku

- Slika 3 prikazuje dijagram o koncentraciji nikla u stajaćoj vodi iz armatura obloženih po postupku prema pronalasku

- Slika 4 prikazuje dijagram o koncentraciji cinka u stajaćoj vodi iz armatura obloženih po postupku prema pronalasku, i

- Slika 5 prikazuje dijagram o koncentraciji olova u stajaćoj vodi iz armatura obloženih po postupku prema pronalasku

Primer 1: Oblaganje ugaonih ventila po postupku prema pronalasku i ispitivanje obloženih ugaonih ventila u ispitivanju dinamičkim bušenjem po DIN EN 16058

Za upoređivanje optičkih karakteristika uobičajenih hromiranih predmeta sa donjim slojem koji sadrži nikl i gornjim slojem od hroma, koji je taložen iz elektrolita koji sadrži jedinjenja hroma (VI) i karakteristika predmeta hromiranih prema pronalasku bez donjeg sloja koji sadrži nikl i sa gornjim slojem od hroma, koji je taložen iz elektrolita koji sadrži jedinjenja hroma(III), uobičajenim postupkom je hromirano po 3 ugaona ventila od mesinga, a tri ugaona ventila od mesinga hromirano je postupkom prema pronalasku.

Ugaoni ventili su ventili koji se ugrađuju ispod umivaonika i koriste se za zatvaranje dovoda vode.

Po oba postupka gotovi obloženi ugao i ventili raspoređuju se jedan pored drugog i podvrgavaju se optičkom ispitivanju, pri kojem nisu utvrđene razlike. Svi uzorci su imali besprekornu, glatku površinu identičnog sjaja.

Tri ugaona ventila hromirana prema pronalasku podvrgnuta su potom ispitivanju dinamičkim bušenjem po DIN EN 16058 kako bi se ispitala njihova otpornost na koroziju. U tu svrhu se 14 nedelja u nedeljnim razmacima puštala voda u ugaone ventile u trajanju od četiri sata. Ova tzv. stagnirajuća voda je nakon toga ispitana na njen sadržaj bakra, hroma, nikla, cinka i olova. Rezultati su dati na slikama 1 do 5, pri čemu su ugaoni ventili hromirani postupkom prema pronalasku navedeni kao uzorci 1 do 3. Svaki dijagram sadrži i rezultate za slepu probu, u kojoj je voda bez prethodne stagnacije ispitana na njen sadržaj metala kako bi se izbegle kontaminacije vode za ispitivanje pomenutim metalima.

Na dijagramu prikazanom na slici jedan se vidi da je koncentracija bakra u stajaćoj vodi u prvih 8 nedelja u proseku blago rasla, a u poslednjim nedeljama posmatranog vremenskog perioda iznosila otpr.0,15 mg/L. U skladu sa uredbom o pijaćoj vodi dozvoljena granična vrednost bakra u pijaćoj vodi iznosi 2 mg/l, koja je doduše kod sva tri uzorka tokom čitavog perioda posmatranja bila daleko niža. Čak i koncentracija od 0,2 mg/l je u međuvremenu prekoračena kod jednog uzorka i to samo u trajanju od otprilike 4 nedelje, tako da je samo malo bakra iz uzoraka dospelo u rastvor.

Na dijagramu prikazanom na slici 2 se može videti da je koncentracija hroma u stajaćoj vodi skoro tokom celokupnog vremena koje je posmatrano iznosio Omg/I, dakle iz ventila obloženih prema pronalasku u rastvor ne dospeva nikakav ili skoro nikakav hrom.

Na dijagramu prikazanom na sl.3 se može videti da je koncentracija nikla u stajaćoj vodi u prvih 8 nedelja u proseku blago rasla, a u poslednjim nedeljama posmatranog perioda iznosila otp. 7,0 µg/l. U skladu sa Pravilnikom o pijaćoj vodi dozvoljena granična vrednost nikla u pijaćoj vodi iznosi 0,1 mg/l, koja je kod sva tri uzorka tokom čitavog perioda posmatranja bila daleko niža. To što je nikl u stajaćoj vodi uopšte bio prisutan je zbog toga što se osnovno telo (supstrat, koji je obložen prema pronalasku) korišćeno za ugaone ventile sastojalo od mesinga. Mesing je reciklažni materijal, koji stoga sadrži i tragove nikla. Vremenom se on rastvara u vodi čime se mogu objasniti sadržaji nikla utvrđeni u stajaćoj vodi. Prevlakom prema pronalasku ne može doći do dodatnog opterećenja pijaće vode niklom, jer je ona potpuno bez nikla.

Na dijagramu prikazanom na slici se može videti da je koncentracija cinka u stajaćoj vodi u prvih 8 nedelja u proseku blago rasla, a poslednji nedelja posmatranog perioda ponovo opadala, da bi se zadržala na 2,5 mg/l. S obzirom da je obloženi supstrat (ugaoni ventil) bio supstrat od mesinga, koji je legura sa bakrom i cinkom kao glavnim komponentama, cink nađen u stajaćoj vodi potiče od supstrata od mesinga. Cink je doduše u potpuno bezopasan u koncentracijama u kojima je nađen, zbog čega Pravilnik o pijaćoj vodi i ne sadrži granične vrednosti za cink u pijaćoj vodi.

Na dijagramu prikazanom na slici 5 može se videti da je koncentracija olova u stajaćoj vodi u prvih 6 nedelja u proseku blago rasla i poslednjih nedelja posmatranog perioda iznosila otpr. 3,0 µg/l. U stajaćoj vodi nađeno olovo takođe potiče iz supstrata od mesinga jer mesing sadrži olovo radi bolje obradivosti.

Radi potpunosti treba napomenuti da dinamičko ispitivanje bušenjem u trenutku podnošenja prijave još nije bilo završeno jer je ono bilo planirano za period od 26 nedelja, a u trenutku podnošenja prijave su tek bili dostupni rezultati za nedelje 1-14.

Sve u svemu, može se reći da se koncentracija metala u pijaćoj vodi postupkom oblaganja prema pronalasku ne povećava odn. ne povećava se značajno. Sadržaj bakra oslobođen iz sloja koji pospešuje prianjanje i supstrata od mesinga leži daleko ispod propisane granične vrednosti. Iz gornjeg sloja koji sadrži hrom ne oslobađa se nikakav odn. skoro nikakav hrom, a ostali oslobođeni metali potiču isključivo iz supstrata od mesinga, pri čemu su i ovde ispunjene sve granične vrednosti Pravilnika o pijaćoj vodi u pogledu različitih metala odn. daleko su ispod njih.

Time se postupkom oblaganja prema pronalasku može proizvesti kompozitni materijal, koji optički odgovara uobičajeno obloženim kompozitnom materijalu (sa donjim slojem od nikla i gornjim slojem od hroma taložen iz šestovalentnog elektrolita hroma) ali za razliku od njega ne premašuje Pravilnikom o pijaćoj vodi propisane granične vrednosti, naročito za koncentraciju nikla u pijaćoj vodi.

Primer 2: Ispitivanje spojnih čaura za vodomere obloženih prema pronalasku

Postupkom prema pronalasku za dobijanje kompozitnog materijala sa gornjim slojem koji sadrži hrom naknadno je nadalje obloženo bez nikla i hromirano 20 osnovnih tela spojnih čaura od mesinga. Od kompozitnih materijala dobijenih na ovaj način je deset uzoraka podvrgnuto testu u atmosferi kondenzacije, a deset dodatnih uzoraka podvrgnuto je neutralnom testu raspršivanja slane vode.

Test u atmosferi kondenzacije po DIN EN ISO 6270-2 je u tehnici prevlaka pouzdani postupak ispitivanja i služi za pojašnjavanje ponašanja obloženih uzoraka u vlažnom okruženju. U ovom ispitivanju je demineralizovana voda zagrejana na 40°C i isparila tako da je u ispitnom prostoru dobijena kondenzovana vlaga od 100%, a vodena para je kondenzovana na 10 uzoraka. Nakon 48 sati je površina uzoraka detaljno ispitana. Pri tom se pokazalo da nije mogla da se utvrdi bilo kakva promena na površini. Svi uzorci su bili u potpunosti bez pora, bubrenja, pukotina i naslaga proizvoda korozije. Nije se ustanovilo ni odvajanje prevlake.

Testom sprejem slane vode po DIN EN ISO 9227 se u suštini može utvrditi otpornost materijala na koroziju ili zaštitnog sloja koji se na njemu nalazi.

Tokom ispitivanja se deset uzoraka u trajanju od 48 sati nalazilo u komori, u kojoj je na temperaturi od 35 °C kontinualno raspršivan u obliku magle 5% rastvor NaCI neutralne pH vrednosti. Ova magla se spustila na uzorke i prekrila ih korozivnim filmom slane vode.

Nakon završetka ispitivanja sprejem slane vode uzorci su isprani dejonizovanom vodom, a površina uzoraka je pregledana. Pri tom je ustanovljeno da pojedinačni uzorci imaju mlečne mrlje, koje su se mogle obrisati bez ostavljanja ostataka. Nijedan uzorak nije pokazao ni pore, ni bubrenje, ni pukotine u prevlaci. Nije utvrđeno ni odvajanje prevlake.

Karakteristike pronalaska navedene u prethodnom opisu, na slikama, kao i u zahtevima mogu kako ponaosob, tako i u proizvoljnim kombinacijama biti značajne za ostvarivanje pronalaska u njegovim različitim oblicima izvođenja.

Claims (14)

PATENTNI ZAHTEVI

1. Kompozitni materijal sa gornjim slojem koji sadrži hrom, koji obuhvata na supstratu postavljeni sloj koji pospešuje prianjanje i na sloju koji pospešuje prianjanje postavljeni gornji sloj koji sadrži hrom, pri čemu - se supstrat sastoji od materijala odabranog iz grupe koja obuhvata bakar, legure bakra bez nikla, plastiku obloženu bakrom, čelik obložen bakrom i bakrom obložene proizvode dobijene livenjem cinka pod pritiskom;

- sloj koji pospešuje prianjanje sadrži najmanje 99,9 mas. % bakra; i

- sloj koji pospešuje prianjanje postavljen je neposredno na supstratu, a gornji sloj je postavljen neposredno na strani sloja koji pospešuje prianjanje, koja leži naspram supstrata,

2. Kompozitni materijal prema zahtevu 1, naznačen time što se on sastoji od supstrata, sloja koji pospešuje prianjanje i gornjeg sloja, pri čemu je gornji sloj opciono pasiviziran.

3. Kompozitni materijal prema jednom od zahteva 1 ili 2, naznačen time što se sloj koji pospešuje prianjanje sastoji isključivo od bakra.

4. Kompozitni materijal prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time što sloj koji pospešuje prianjanje ima debljinu sloja od 5 do 30 µm.

5. Kompozitni materijal prema jednom od prethodnih zahteva naznačen time što gornji sloj koji sadrži hrom ima debljinu sloja od 0,1 do 0,5 µm.

6. Kompozitni materijal prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time što pri ispitivanju dinamičkim bušenjem po DIN 16058 u stajaćoj vodi dobijenoj nakon više od 4 sata pokazuje otpuštanje bakra ispod 0,4 mg/l, otpuštanje hroma ispod 0,2 mg/l, otpuštanje nikla ispod 0,1 mg/l, otpuštanje cinka ispod 5 mg/l i otpuštanje olova ispod 4,0 µg/l.

7. Kompozitni materijal prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time što on odgovara zahtevima u skladu sa § 17 stav 2 Pravilnika o pijaćoj vodi (TrinkwV 2001).

8. Kompozitni materijal prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time što je otporan na koroziju u skladu sa DIN EN 248.

9. Postupak za dobijanje kompozitnog materijala sa gornjim slojem koji sadrži hrom, koji obuhvata sledeće korake:

a) predtretman supstrata koji se oblaže, pri čemu se supstrat sastoji od materijala odabranog iz grupe koja obuhvata bakar, legure bakra, plastiku obloženu bakrom, čelik obložen bakrom i bakrom obložene proizvode dobijene livenjem cinka pod pritiskom;

b) elektrolitičko taloženje sloja koji pospešuje prianjanje na predtretiranom supstratu koji se oblaže, pri čemu sloj koji pospešuje prianjanje sadrži najmanje 99,9 mas. % bakra;

с) elektrolitičko taloženje gornjeg sloja koji sadrži hrom neposredno na stranu sloja koji pospešuje prianjanje, koja leži naspram supstrata, pri čemu se taloženje gornjeg sloja koji sadrži hrom vrši iz elektrolita, koji hrom sadrži isključivo u obliku jedinjenja hroma(III).

10. Postupak prema zahtevu 9, naznačen time što se elektrolitičko taloženje sloja koji pospešuje prianjanje vrši gustinom struje od 0,5 do 5 A/dm<2>u trajanju od 15 do 30 minuta.

11. Postupak prema jednom od zahteva 8 ili 9, naznačen time što korak predtretmana supstrata koji se oblaže obuhvata jedan ili više koraka, odabranih iz grupe koja obuhvata odmašćivanje, ispiranje ili uklanjanje površinskih naslaga i aktiviranje površine supstrata.

12. Postupak prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time što se taloženje sloja koji pospešuje prianjanje na predtretiranom supstratu na temperaturi od 25-35 °C vrši iz sumporno kiselog elektrolita koji sadrži bakar.

13. Postupak prema jednom od prethodnih zahteva naznačen time što se nakon taloženja gornjeg sloja koji sadrži hrom na sloj koji pospešuje prianjanje vrši pasiviziranje gornjeg sloja koji sadrži hrom.

14. Primena kompozitnog materijala sa gornjim slojem koji sadrži hrom prema jednom od zahteva 1 do 8 u oblasti sanitarija i/ili kao komponenta koja sprovodi pijaću vodu.

IZMENJENI PATENTNI ZAHTEVI ZA NACIONALNU FAZU

1. Kompozitni materijal sa gornjim slojem koji sadrži hrom, koji obuhvata na supstratu postavljeni sloj koji pospešuje prianjanje i na sloju koji pospešuje prianjanje postavljeni gornji sloj koji sadrži hrom, pri čemu - se supstrat sastoji od materijala odabranog iz grupe koja obuhvata bakar, legure bakra bez nikla, plastiku obloženu bakrom, čelik obložen bakrom i bakrom obložene proizvode dobijene livenjem cinka pod pritiskom;

- sloj koji pospešuje prianjanje sadrži najmanje 99,9 mas. % bakra; i

- sloj koji pospešuje prianjanje postavljen je neposredno na supstratu, a gornji sloj je postavljen neposredno na strani sloja koji pospešuje prianjanje, koja leži naspram supstrata,

naznačen time što gornji sloj koji sadrži hrom ima debljinu sloja od 0,1 do 0,5 µm.

2. Kompozitni materijal prema zahtevu 1, naznačen time što se on sastoji od supstrata, sloja koji pospešuje prianjanje i gornjeg sloja, pri čemu je gornji sloj opciono pasiviziran.

3. Kompozitni materijal prema jednom od zahteva 1 ili 2, naznačen time što se sloj koji pospešuje prianjanje sastoji isključivo od bakra.

4. Kompozitni materijal prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time što sloj koji pospešuje prianjanje ima debljinu sloja od 5 do 30 µm.

5. Kompozitni materijal prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time što pri ispitivanju dinamičkim bušenjem po DIN 16058 u stajaćoj vodi dobijenoj nakon više od 4 sata pokazuje otpuštanje bakra ispod 0,4 mg/l, otpuštanje hroma ispod 0,2 mg/l, otpuštanje nikla ispod 0,1 mg/l, otpuštanje cinka ispod 5 mg/l i otpuštanje olova ispod 4,0 µg/l.

6. Kompozitni materijal prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time što on odgovara zahtevima u skladu sa § 17 stav 2 Pravilnika o pijaćoj vodi (TrinkwV 2001).

7. Kompozitni materijal prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time što je otporan na koroziju u skladu sa DIN EN 248.

8. Postupak za dobijanje kompozitnog materijala sa gornjim slojem koji sadrži hrom, koji obuhvata sledeće kora |ke:

a) predtretman supstrata koji se oblaže, pri čemu se supstrat sastoji od materijala odabranog iz grupe koja obuhvata bakar, legure bakra, plastiku obloženu bakrom, čelik obložen bakrom i bakrom obložene proizvode dobijene livenjem cinka pod pritiskom;

b) elektrolitičko taloženje sloja koji pospešuje prianjanje na predtretiranom supstratu koji se oblaže, pri čemu sloj koji pospešuje prianjanje sadrži najmanje 99,9 mas. % bakra;

с) elektrolitičko taloženje gornjeg sloja koji sadrži hrom neposredno na stranu sloja koji pospešuje prianjanje, koja leži naspram supStrata, pri čemu se taloženje gornjeg sloja koji sadrži hrom vrši iz elektrolita, koji hrom sadrži isključivo u obliku jedinjenja hroma(lll), i pri čemu gornji sloj koji sadrži hrom ima debljinu sloja od 0,1 do 0,5 pm.

9. Postupak prema zahtevu 8, naznačen time što se elektrolitičko taloženje sloja koji pospešuje prianjanje vrši gustinom struje od 0,5 do 5 A/dm<2>u trajanju od 15 do 30 minuta.

10. Postupak prema jednom od zahteva 8 ili 9, naznačen time što korak predtretmana supstrata koji se oblaže obuhvata jedan ili više koraka, odabranih iz grupe koja obuhvata odmašćivanje, ispiranje ili uklanjanje površinskih naslaga i aktiviranje površine supstrata.

11. Postupak prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time što se taloženje sloja koji pospešuje prianjanje na predtretiranom supstratu na temperaturi od 25-35 °C vrši iz sumporno kiselog elektrolita koji sadrži bakar.

12. Postupak prema jednom od prethodnih zahteva naznačen time što se nakon taloženja gornjeg sloja koji sadrži hrom na sloj koji pospešuje prianjanje vrši pasiviziranje gornjeg sloja koji sadrži hrom.

13. Primena kompozitnog materijala sa gornjim slojem koji sadrži hrom prema jednom od zahteva 1 do 7 u oblasti sanitarija i/ili kao komponenta koja sprovodi pijaću vodu.