Существует маленькое число работ, посвященных анодированию алюминия в смесях расплавленных солей, в особенности нитратов либо нитритов. В ранешних работах описывается внедрение низкотемпературных расплавов, содержащих, к примеру, 2 моль бисульфата калия на 1 моль бисульфата натрия при температуре 180?С. В итоге анодирования в течение 30 минут при плотности тока 1 А/дм2 (до 160В) на поверхности появляется белоснежное, матовое анодное оксидное покрытие, которое в реальности является высокопроницаемым и очень твёрдым корундом. Последний же не поддаётся воздействию ни фтористоводородной, ни серной либо фосфорной кислоты и едкого натра в всех концентрациях, также его нельзя ни окрасить, ни уплотнить.
На рентгенограмме можно чётко различить структуру ?-Al2O3 с маленьким количеством ?-Al2O3, образование которой вероятнее всего вызвано высочайшей температурой в отдельных точках на аноде, отсутствием воды и наличием маленького количества ?-Al2O3.
Высочайшая пористость плёнки определяется её плотностью, которая добивается величины 2.96 по сопоставлению с 4.00 для твёрдого ?-Al2O3, а твёрдость 350-450 по Викерсу была измерена под воздействием нагрузки 50 г.
Повышение плотности тока понижает его использования. При вышеизложенных критериях нарастание плёнки шириной 8.3 мкм (0.33 мм) происходило за 30 минут, а в течение часа её толщина достигала 10.5 мкм (0.42 мм).
Коэффициент покрытия при использовании данного процесса варьируется меж 1.76 и 1.81, что близко к теоретической величине (Al2O3/2Al = 1.89) и сопоставимо с ориентировочной величиной 1.2, которая достигается при анодировании в серной кислоте.
Слоя корунда по сути плотно сплетен с барьерной плёнкой, а пористость вызвана местными разрывами плёнки в связи с высочайшим напряжением формовки.
Кампанелла и Конте исследовали внедрение расплавленных щелочных нитратов для анодирования при температуре 300°С. Им удалось получить очень твёрдые и плотные плёнки с непористой структурой, которые были отчасти перекристаллизованы. Они отметили, что коррозионная стойкость приобретенных таким макаром плёнок в кислотных и щелочных смесях была выше, чем у плёнок, приобретенных в серной кислоте. Они провели измерения удельного веса, отражательной возможности и диэлектрической неизменной покрытий, образованных на 99.99% листовом алюминии при 24В в расплавах, содержащих 45 моль % нитрата натрия и 55 моль % нитрата калия, также обусловили коэффициент покрытия и уровень роста плёнки. В предстоящем были изучены характеристики покрытия, приобретенного при добавлении к расплавленным электролитам солей лития, и химическое поведение алюминия в расплавленном тетрагидрате азотнокислого кальция — Ca(NO3)2.4H2O. Иконописов в собственных исследовательских работах использовал расплавленные нитриты.
Ловеринг также изучал поведение алюминия в расплавленных нитратах и суммировал условия их использования и приобретенные результаты. Он подразумевает, что подобные покрытия отыщут применение в аэрокосмической и электрической индустрии, и приводит перечень преимуществ анодирования в расплавленных солях.
Евтектические консистенции солей нередко употребляются для понижения температуры плавления, а обычными примерами схожих консистенций могут служить 32.2% (от веса) нитрата лития и 67.8% нитрата калия (точка плавления – 133.5°С) либо 44.6% нитрата лития (LiNO3·3H2O) и 55.4% нитрата аммония (т. п. – около 80°С).
Потенциальные достоинства анодирования в расплавленных солях.
Характеристики расплавленной соли | Результаты |
Безводный электролит | Безводная пленка |
Завышенная температура | Ускоренный рост пленки, большая толщина |
Высококислый электролит | Качественная пленка |
Высокоионизированный электролит | Неплохой показатель рассеивания, низкое напряжение/ насыщенное анодирование |
Высочайшая тепловая инерция | Однородная ненапряженная пленка |
Маленький контактный угол | Однородное увлажнение |
Изоляция от воздействия окружающей среды | Малое загрязнение атмосферы |
Обычные расплавы, применяющиеся для анодирования алюминия, представлены ниже
Главные расплавы солей, применяющиеся для анодирования.
Тип расплава | Спектр температур |
Только азотнокислая соль либо азотнокислое соединение | 100-450?С |
Азотнокислый нитрит | 110-350?С |
Аква нитрат | 50-100?С |
Бисульфат | 130-210?С |
Органический нитрат
(к примеру, азотнокислый аммоний мочевины) |
45-85?С |
Анодирование неизменным напряжением проводится при напряжении от 10 до 100В. Тёрнер и Ловеринг проявили, что при анодировании в сухих солях LiNO3-KNO3 при 140?С происходит образование тонких, однородных прозрачных плёнок барьерного типа, состоящих из бесформенной окиси алюминия. В солях с низкой концентрацией воды при температуре 140?С образуются анодные плёнки 2-ух типов зависимо от напряжения анодирования. При напряжении ниже 50В происходит образование белоснежных хрупких плёнок кристаллического оксида шириной 2-3 микрон, а при более высочайшем напряжении образуются тонкие плёнки бесформенной окиси алюминия с огромным количеством изъянов. Более толстые, более однородные и плотные плёнки образуются при анодировании в течение 30 минут в расплавленном LiNO3-NH4NO3, содержащем воду, при напряжении 50В и температуре 110?С. Подобные плёнки можно получить и при более низкой температуре (45-85?С) в расплаве нитрата мочевины-аммония. Подразумевается, что подобные плёнки будут владеть более низкой коррозионной вялостью по сопоставлению с обыкновенными плёнками и будут лучше подходить для подготовительной обработки для сотворения адгезионного сцепления в аэрокосмической индустрии. Они также должны владеть наилучшими диэлектрическими чертами для внедрения в электрической индустрии. Не так издавна Карлин и Остерюнг провели исследование анодирования в расплавах хлорида алюминия и хлоридов щелочных металлов.
При проведении более базовых исследовательских работ рабочие группы UMIST нашли, что плёнки барьерного типа образуются при разных критериях и в расплавах эвтектических бисульфатов. Все же, при высочайшей плотности тока и относительно низкой температуре плавления происходит неоднородное нарастание плёнки, что выдвигает на 1-ый план топографию субстрата. Как и в аква электролитах, на рост плёнки оказывает влияние перемещение как катионов, так и анионов, и составляющие, приобретенные из кислого аниона врубаются в вещество плёнки.