Анодирование в расплавах солей

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.

Источник: vseokraskah.net

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.