Анодирование. Добавки к электролиту на базе серной кислоты

Огромное количество добавок было применено в попытке поменять характеристики покрытия, образованного в электролите серной кислоты. Для снижения термочувствительности и роста твердости покрытия в особенности принципиальным являлось снижение растворяющей возможности электролита серной кислоты. Более всераспространенным хим реактивом, применяемым в таких целях, является щавелевая кислота. Все большее распространение получает внедрение электролитов на базе серной и щавелевой кислот.

Ранешние работы, которые были нацелены на внедрение таких электролитов в жестком анодировании, не могут быть применены на практике, потому что, обычно, для их реализации были нужны очень низкие температуры. Обычно, в этих случаях употреблялся электролит 12 % (вес) серной кислоты и 2 % (вес) щавелевой кислоты. В других работах для образования твердого анодного покрытия, владеющего соответственной способностью к расцветке, был применен электролит 5 % (объем) серной кислоты и 5 % (вес) щавелевой кислоты.138

Позднее исследователи стали проявлять больший энтузиазм к электролитам серно-щавелевой кислоты, в особенности когда анодирование стали использовать для декоративных и защитных целей, к примеру, в архитектуре и строительстве. В работе Дженни продемонстрирована связь меж плотностью тока и шириной анодного покрытия при увеличивающемся содержании алюминия с применением электролитов как серной, так и серно-щавелевой кислот. Он нашел, что добавление щавелевой кислоты позволяет прирастить срок службы электролита, хотя он и проводил подсчеты основываясь на воздействии содержания алюминия на электронное напряжение и плотность тока. На практике, присутствие щавелевой кислоты ослабляет хим разложение анодного покрытия и, тем, понижает возможность образования алюминия в электролите, что позволяет прирастить его срок службы. Сакчи и Босдорф тщательно исследовали электролиты серно-щавелевой кислоты и предлагают использовать добавки электролитов 10-40 г/л щавелевой и 150-250 г/л серной кислот. При таких критериях анодирования в смешанном электролите при температуре 30°С можно получить жесткое покрытие, эквивалентное тому, которое появляется при обыкновенном анодировании в электролите серной кислоты при температуре 20°С. В собственной работе, напрвленной на исследование сопротивления анодных покрытий истиранию, Гохаузен показал достоинства прибавления щавелевой кислоты.

В текущее время в спецификациях Qualanod  одобряется внедрение электролитов серной и щавелевой кислот в строй и архитекурных целях и советуют применение очень свободного количества серной кислоты 200 г/л, содержание щавелевой кислоты 7 г/л, также наибольшее содержание алюминия 20 г/л. Данный раствор можно использовать при наибольшей температуре 24°С.

Основным ограничительным фактором в использовании добавок щавелевой кислоты является ее относительно высочайшая стоимость, также тот факт, что она может быть расщеплена во время процесса электролиза, что является предпосылкой высочайшей цены процесса. В итоге уменьшения повреждаемости покрытия сильное воздействие оказывается на поглощаемость расцветки, что может уменьшить срок службы окрашенных изделий. Все же, положительные стороны внедрения щавелевой кислоты очень выражены, в особенности при производстве относительно толстого покрытия (25 микрон).

Способ Рейнольдса отличался от прежнего, но имел ту же направленность.142, 143 Им было предложено добавлять в электролит серной кислоты гликолиевую кислоту и глицерин, чтоб уменьшить разложение анодного покрытия. Стандартный электролит содержит 15-24 % (вес) серной кислоты, 1,2 % (объем) гликолиевой кислоты и 1,2 % (объем) глицерина. Маннит и сорбит могут выступать в качестве заменителей глицерина. При использовании этого электролита было подтверждено, что жесткое анодирование, цветное анодирование, также анодирование в строй и строительных целях можно проводить в одном и том же электролите, регулируя плотность тока и время, нужное на сам процесс анодирования. По мере надобности можно использовать ток высочайшей плотности без дополнительного обжига изделия, к тому же в данном случае можно анодировать и поболее сложные сплавы, к примеру, содержащие огромное количество меди, чем при применении обыденных электролитов. Таковой “универсальный электролит” применялся на ряде заводов США. Существуют  описания его использования на практике.

В Стране восходящего солнца, с целью уменьшения хим разложения покрытия добавлялись сульфаты, такие как сульфат алюминия и сульфат магния. При более кропотливом исследовании Фукуда и Фукусима нашли, что при увеличении концентрации сульфатов хим разложение происходит не так активно, при всем этом появляется поверхность с более ровненьким покрытием и миниатюризируется его пористость. В общем, было получено более жесткое покрытие, кроме случаев использования очень высочайшей концентрации сульфатов, когда рост температуры поверхности на аноде приводил к повышению степени повреждаемости покрытия. Таджима и Умехара использовали сульфат аммония в качестве добавки, чтоб уменьшить интенсивность хим разложения, но на ряду с дополнительными преимуществами, которые обеспечили сложные квасцы, наблюдалось выпадение в осадок аммониевоалюминиевых квасцов на уровне приблизительно 5 г/л растворенного алюминия. Вправду, в данном случае выходит “долговременный” электролит, потому что квасцы можно отфильтровывать на базе серийного либо длительного принципа. Делается добавка 150-200 г/л сульфата аммония в  электролит серной кислоты 15 % (вес) этот раствор может быть применен при температуре до 35°С без суровых конфигураций в свойствах получаемого покрытия. Другие японские разработчики применяли добавки сернокислого никеля и виннокислого калий-натрия (сегнетовой соли). Компания “Акорн Анодайзинг” предложила использовать электролиты серной и азотной кислоты, и, таким макаром, стандартный раствор состоит из 140 г/л серной кислоты и 14 г/л азотной кислоты. Полагается, что это позволяет использовать более низкое электронное напряжение при определенной плотности тока и, тем, сберегать электроэнергию. Это в особенности принципиально при анодировании сложных сплавов, к примеру, содержащих огромное количество меди либо кремния, к тому же, как при  использовании способа Рейнольдса, электролит можно использовать как для твердого, так и для декоративного анодирования. Были предложены и другие добавки: лигносульфоновая кислота, 2-аминоэтилсерная кислота, таурин (2-аминэтансерная кислота), торфяной экстракт, экстракт из дерева гуэбрахо, и спирт из сладкого тростника. Утверждается, что более мягенькие покрытия можно получить при помощи прибавления смачивающих веществ, таких как ароматичные сульфокислоты, что также позволит уменьшить распыление. Полагается, что при добавлении 15-20 % глицерина можно получить покрытие, владеющее высочайшей эластичностью, как в случае с сульфатом аммония, кислый сульфат анилина, и карбоновые кислоты алифатического ряда.

Источник: vseokraskah.net

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.