И предыдущем разделе, посвященном применению травления FPL, соединения эпоксидными конструкционными клеями, рассматривались как нестабильные вуслови-
/‘иг. 7.16. Электронные микрофотографии алюминиевых поверхностей, анодированных в хромовой (внизу) и фосфорноіі (вверху) кислотах. Увеличение составляет 30 тыс. раз. Обратите внимание на больший [химер нор окоси*, питу кипою в рсзулъгате анодирования в фосфорной кислоте
ях воздействия высокой температуры и влажности. Была высказана гипотеза, что оксид, образовавшийся в результате травления поверхности методом FPL, в некотором отношении сам изменяется при воздействии этих условий. Так как в данном случае проблема была очевидно связана с нестабильностью оксида в присутствии влаги, были предприняты попытки нахождения оксида, более стойкого к воздействию влаги. Сотрудник компании Boeing Марсо предположил, что оксид, обладающий способностью к «уплотнению», может оказаться стойким к воздействию атмосферной влаги. Уплотнение представляет процесс, используемый для повышения коррозионной стойкости алюминия, применяемого в строительных конструкциях. Г)тот процесс обычно заключается в выдержке при повышенной темпера туї*; анодированного металла в ванне, содержащей бихромат натрия. В результате такой обработки поры в оксиде закрываются, обеспечивая получение толстого и относительно непроницаемого оксидного слоя, который защищает металл от коррозии. Процесс анодирования в фосфорной кислоте для подготовки поверхности алюминия был исследован в 1920-х гг. От этого способа отказались в пользу анодирования в хромовой кислоте, так как анодирование в фосфорной кислоте может не обеспечивать «уплотнение» для повышения защиты от коррозии. Марсо справедливо предположил, что. находясь под слоем клея, такой оксид будет также обладать стойкостью к влаге.
Специалисты фирмы Boeing оценили эффективность способа анодирования в фккфорной кислоте, повторив эксперименты, выполненные при оптимизации процесса травления методом FPL. Они изготовили 1250 образцов соединений для испы-
Рис. 7.17 График, показывающий зависимость между результатами испытаний на расслаивание клипом для алюминия, обработанного способами травления FPL и анодирования в фосфорном кислоте. .Этн данные позволили предположить, что соединения металла, анодированного в фосфюрной кислоте, являются более долговечными, чем соединения металла, обработанного травлением но методу FPL. 5>гот вывел был сделан в результате осмотра самолета после его эксплуатации (источник (1J) |
танин расслаивающим клином в исходном состоянии и соответствующих образцов для испытания при выдержке в условиях окружающей среды, используя подготовку поверхности анодирования в фос<|к>рнон кислоте. Результаты испытании приведены па рис. 7.17, который представляет модифицированный вариант рис. 7.13. Пунктирными линиями на рис. 7.17 показаны результаты испытаний на расслаивание клином для случая анодирования в фосфорной кислоте. Длина трещины в процессе всех испытаний составляла менее 0,2 мм. На основании результатов испытаний, полученных на образцах, подвергнутых оптимизированному фосфорно-кислотному анодированию, был сделан прогноз, что все эти образцы будут облачать стойкостью к нарушению адгезионной связи при воздействии условий окружающей среды. Ни для одного из этих образцов, выдержанных в условиях окружающей среды, не было отмечено р. азрушенне адгезионной связи, в то время как для некоторых протравленных способом FPI. образцов было характерно разрушение при той же самой продолжительности выдержки. Кроме того, элементы фюзеляжей самолетов Боинг, которые были направлены на капитальный ремонт после длительной лётной эксплуатации, были подвергнуты разрушающим испытаниям. Для соединений, которые были нзго — говлены с использованием анодирования ачюминия в фосфорной кислоте, не было отмечено какого-либо разрушения адгезионной связи (1). Изучение результатов этого исследования показывает, что применение фундаментальных основ электрохимии, науки о поверхности, механики и науки об адгезии можно объединить для решения важных производственных проблем.