Лако-красочные материалы — производство

Внедрение анодного оксидного покрытия в качестве фильтрующей мембраны – это одна из немногих областей внедрения, где оксид выступает в роли отделённой плёнки, но анодирование является безупречным методом производства таковой мембраны. Размер и структура пор в значимой степени зависят от напряжения анодирования, а зависимо от применяемого электролита можно получить поры поперечником от 10 до 250 нм. Можно достигнуть плотности пор 1012-1015/м2 и толщины плёнки до 100 микрон. Это также безупречный материал для производства пористых мембран для микрофильтрации. Но, для того, чтоб использовать плёнку таким макаром, нужно отделять её от металла и растворять барьерный слой.

Много годов назад компания «Боинг» запатентовала внедрение оксидной мембраны для обессоливания. По этой технологии поначалу происходит образование пористой анодной оксидной плёнки средством анодирования в таких электролитах, как серная, щавелевая, хромовая либо фосфорная кислота. Узкая дюралевая фольга обрабатывается таким макаром, что после анодирования на поверхности остаётся маленькое количество алюминия, которое после уплотнения можно удалить травлением в растворе, содержащем соли меди. И в конце концов, барьерный слой удаляется или в этом же растворе, или в едком натре. Естественно, это был достаточно узкий процесс.

Более удобный процесс был разработан компанией Alcan. Эта разработка отделения плёнки средством контролируемого снижения напряжения употребляется и до настоящего времени. Для получения очень правильной пористой структуры употребляется листовой алюминий высочайшей степени чистки, обычно в виде полированного листопрокатного валка. Этот материал проходит чистку и обезжиривание и подвергается анодированию в консистенции электролитов, состав которой находится в зависимости от того, какого размера поры нужно получить. Обычно употребляются серная, фосфорная, хромовая и щавелевая кислоты, но спецы из компании Alcan советуют использовать для этих целей фосфорную кислоту, потому что напряжение и размеры пор, которые можно получить таким макаром будут больше, чем при использовании других электролитов. Также приобретенная таким методом плёнка содержит 7.5% (вес) анионов фосфатов из электролита. Это делает материал относительно невосприимчивым к аква среде, что является принципиальным свойством при применении в фильтрующих элементах.

Материал подвергается анодированию в течение 120 минут в 0.4М электролита на базе ортофосфорной кислоты при плотности тока 1.5А/дм2, напряжении 150-160В и температуре 25?С, в итоге чего появляется плёнка шириной 60 микрон с поперечником пор 0.15 микрон.

По достижении хотимой толщины плёнки применяется способ снижения напряжения, что позволяет отделить плёнку от дюралевого субстрата. Эту функцию можно проводить в том же электролите, который употреблялся в процессе анодирования, либо же изделие можно переместить в другой электролит до начала либо во время шага снижения напряжения. Отделение плёнки от субстрата находится в зависимости от спсобности электролита к хим растворению и растворению с автоэлектронной эмиссией, а потому избранный электролит должен выражено владеть схожими качествами. Хотя в этих целях употребляются серная и щавелевая кислоты, предпочтение всё же отдаётся фосфорной кислоте. Отчасти это разъясняется тем, что его растворяющее воздействие на оксид алюминия ускоряет процесс образования центров кристаллизации в порах и что при её использовании не происходит гидратация в маленьких порах. Контроль за снижением напряжения осуществляется средством специального регистратора данных, который держит под контролем ток и напряжение. Обычно компьютер настраивается таким макаром, чтоб понижать напряжение по 0.3В либо по 5% от имеющегося напряжения, начиная с напряжения на момент окончания анодирования и до наименее, чем 0.1В. Уровень, до которого снижается напряжение, определяется уровнем конфигурации тока при данном напряжении.

По окончании этого шага плёнка всё ещё остаётся прикреплённой к субстрату узким барьерным слоем, и полного её отделения можно достигнуть средством погружения изделия в более концентрированный раствор фосфорной кислоты при комнатной температуре. При всем этом происходит растворение остатков барьерного слоя и выделение водорода, который отрывает плёнку от листа. Процесс заканчивается споласкиванием, после которого листовой алюминий можно использовать повторно. Таким макаром можно отделить, обрезать и придать определённую форму огромным кусочкам плёнки для того, чтоб поместить их позже на соответственный держатель. Приобретенная плёнка очень высокопрочна и просто управляема, после производства можно изменять её форму и даже изготавливать профилированные мембраны.

Образованные схожим образом мембраны владеют несимметричной пористой структурой с порами размером 0.15 микрон по всей толщине и слоем маленьких пор размером 0.02 микрон с одной из сторон. Прибегнув к растворению этого слоя маленьких пор можно перевоплотить его в мембраны с габаритными размерами 0.2 микрон. Преимуществами мембраны анодной плёнки являются малозначительный разброс размера пор, её глиняная природа и её общая хим сопоставимость. Эти мембраны отыскали свое применение в лабораториях.