Лако-красочные материалы — производство

Описание анодной пленки как бесформенной, микрокристаллической либо стекловидной является довольно неточным, и только в ближайшее время ученым продвинуться в данном направлении удалось . В 1950 году Вильсдорф  и Керр предлагали молекулярную модель на базе диффузных нимбов из электрических дифракционных структур, в каких основная часть Al4O6 присутствовала в форме октаэдра  ионов O2- с ионами Al3+, присоединенными к трем ионам O2- на 4 из граней. 

Приобретенные в итоге угловой и энергетической дисперсионной рентгеновской дифракции данные проявили, что основными составляющими в этом случае являются четырехгранные AlO4, имеющие общий угол. Ученый Ока и его коллеги выдвинули предположение, что модель с внедрением неупорядоченной кристаллической базы g’-Al2O3 более соответствовала данным рентгеновского рассеивания. Позже было установлено, что катионы Al3+ могут сразу быть четырехкоординировнанными и восьмикоординированными по отношению к ионам O2-. Эль-Марши и его коллеги пробовали разъяснить рассредотачивание координации Al-O организацией молекулярных частей в виде листов, которые, будучи сложенными совместно, давали определенное количество участков, занятых алюминием. При помощи способа круговой функции рассредотачивания к нимбам электрической дифракции из пленок, образованных в серной кислоте, Кобайяши и Нииока сделали заключение, что структуры близкого порядка не похожи на g’-Al2O3, но при всем этом имеют большее сродство к естественным пленкам на алюминии либо пленках, приобретенных при помощи гальванической обработки.

Было доказано, что ионы Al3+ c O2- могут быть как 4 так и 6-координированными, но допускалась возможность наличия и 5-координированных ионов. Эти исследователи использовали способ атомного магнитного резонанса (MAS NMR), чувствительный к ионам алюминия в среде близкого порядка расположения. Как показано в таблице, толика выявленного алюминия была очень различной в пленках, образованных при помощи хромовой кислоты, в их наблюдался больший уровень упорядоченности, а меньший уровень упорядоченности наблюдался в серной кислоте. Толика 4-, 5- и 6- координированных ионов алюминия была различной для пленок разных типов.

Последующие данные были интерпретированы для доказательства того факта, что дискретные микрокристаллические частички находятся в неупорядоченном, деформированном материале. Это касается даже пленок, образованных в хромовой кислоте, но из-за собственной аморфности в рентгеноскопии, неупорядоченные области содержат намного меньше алюминия и могут составлять намного наименьшую часть от общего объема. Было отмечено, что микрокристаллические частички в пленках, образованных при помощи хромовой кислоты, не являются ?-Al2O3, а так же g-Al2O3 либо хоть какой другой промежной формой окиси алюминия, но больше походят на 6-координированный бемит . По сути было установлено, что частичное растворение пленки, образованной при помощи щавелевой кислоты в формирующей кислоте может привести только к получению 6-коориднированной структуры.  Это не было никак связано  с анион-содержащими и анион-несодержащими областями, но позволяло представить, что вся пленка приобретала «гидратированную» или     даже лучше сказать гидроксилированную структуру. Может быть, что предпосылкой получения конкретно таковой структуры послужила более высочайшая температура формования. Было установлено, что подвижность гидроксильных ионов может стать принципиальным фактором при определении основной структуры пористых анодных пленок. Томпсон выдвинул предположение, что скорее всего точного разделения меж микрокристалитами не существует, но там находится межкристаллический  материал с водородной связью, содержащий окись алюминия, кислотный анион и молекулярную воду.

В более поздних работах с внедрением рентгеноскопии поглощения было доказано, что в пористых пленках, а так же в пленках барьерного типа встречается в главном 4- и 5-координированный алюминий, тогда как 6-координированный более характерен для эффектов гидратации.  Уровень рН электролита и тип аниона, при росте с высочайшим кпд, видимо не могут оказывать значимого воздействия на структуру, но только при более низком кпд может быть появление 6-координированного алюминия  в итоге частичной гидратации. В этом контексте нужно увидеть, что прирост веса анодированного алюминия происходит в главном во мокроватых критериях, примерно при 70% относительной  влажности, а проводимость пленки является пропорциональной содержанию воды.  Нагревание анодной пленки приводит к потере ионной проводимости, которая вначале связывалась с сокращением ионов алюминия, но в текущее время большее соотносится со структурными элементами, находящимися снутри материала пленки, которые имеют свойство повторно диспергировать в тех случаях, когда проводимость восстанавливается в итоге продвижения ионов.

Томпсон и его коллеги выдвинул предположение о существовании перехода материала из жесткой в гелеобразную форму в процессе перемещения от стены ячейки к поверхности стены поры. Стабилизированные негативно заряженные коллоидные частички содержаться в растворе под воздействием кислотных анионов и малом уровне рН. Под воздействием поля они осаждаются на слое относительно незапятанной окиси алюминия, позволяя получить наружный слой состоящий из маленьких кристаллитов. Невзирая на то, что данная структура является относительно размеренной в стенах пор, но в барьерной области пленки в процессе роста слой незапятанной окиси алюминия подвержен непрерывной трансформации в гелеобразный материал, содержащий анионы.

Ученые Томспон и Вуд рассматривали локальные полевые воздействия в барьерных слоях пленок, сформированных в 4-х типах электролита в соответствие с вышеприведенной информацией, и нашли что для пленок, образованных при 20В, обычная скорость образования пленки миниатюризируется в последующем порядке:

серная кислота>щавелевая кислота>фосфорная кислота>хромовая кислота

Это – установленный порядок роста толщины граничной полосы ячейки, он позволяет выдвинуть предположение, что определяющим скорость шагом может являться ионная миграция твердого состояния в слое относительно незапятнанного алюминия. Процесс переноса ионов через наружные анион-содержащие области  барьерного слоя  является довольно обычным, так что самое огромное поле размещается во внутренней области относительно незапятанной окиси алюминия.  Общий перепад напряжения в барьерном слое соответствует этому же параметру для всех 4-х типов электролита, невзирая даже на то, что в случае, если мы имеем дело с анион-содержащей пленкой, образованной в серной кислоте, то соотношение границы ячейки к содержащему анионы материалу стремится к нулю, а в анионнесодержащей пленке, образованной в хромовой кислоте данное соотношение стремится к бесконечности. Перепад напряжения является огромным и поболее линейным в области относительно незапятанной окиси алюминия, и поболее низким во наружном материале пленки, грязным кислотными анионами, где наблюдается прогрессирующее падение напряжения к границе раздела пленка/раствор. Как следует, более высочайшее поле наблюдается в области менее экстенсивной относительно незапятанной окиси алюминия, что становится естественным при рассмотрении пленок, образованных в серной кислоте, и миниатюризируется в пленках, образованных в соответственно щавелевой и фосфорной кислотах, а самое маленькое поле соответствует более экстенсивным областям незапятанной окиси алюминия, присутствующей в пленках, образованных в хромовой кислоте. Скорость формирования соответственных пленок миниатюризируется в том же порядке.

Таким макаром, можно сказать, что протекание процесса  анодирования размеренного состояния для пористой анодной пленки, образованной в главных кислотах, находится в зависимости от рассредотачивания кислотных анионов снутри барьерного слоя и реальной силы поля в областях относительно незапятанной окиси алюминия.

Некие из исследователей связывали цвет имеющих однородную расцветку анодных пленок с наличием в их неокисленного алюминия, хотя другие ставили подобные результаты под колебание. Сатио и его коллеги  занимались исследованием пленок, образованных в серной кислоте, при этом для проверки наличия в их неокисленного алюминия они  использовали оптические и хим технологии. Отделенные от 99.99% алюминия пленки потом подвергались измельчению и обработке в растворе брома в метаноле, который подвергался анализу после фильтрации. Эти ученые отмечали присутствие эллипсовидных частиц алюминия в пленке при концентрации от 0.5 до 1.5 промилей, зависимо от плотности тока из спектра от 20 до 150 мА/см2. Они считали, что эллипсы размещаются параллельно порам на границах ячеек и, в особенности, на тройных точках ячеек.

Для определения присутствия неокисленного алюминия, и в особенности пленочного материала с отрицательным кислородным балансом, Al2O3-х измерялось количество Al0 в разбитых анодных пленках и количество водорода, который выделялся при титровании. Для пленок, образованных под воздействием неизменного тока в серной кислоте и под воздействием переменного тока в консистенции сульфосалициловой/муравьиной кислоты, было установлено значение до 1250 промилей. Недочет оксида, в материале пленки, не принимая во внимание Al0 , рассчитывалось из спектра от 0.0010 до 0.0720. Содержание Al0 увеличивалось по мере роста толщины пленки, а недостаток кислорода напротив уменьшался. При анодировании серной кислотой под воздействием переменного тока наблюдался более высочайший недостаток Al0 (~1400 промилей) и кислорода (х~0.1572).