Анодирование в щелочном электролите.

Сравнимо не достаточно было написано работ, посвященных использованию электролитов с высочайшим уровнем рН, созданных для образования пористого анодного покрытия. Богоявленский изучил коррозионную стойкость пленки, образованной на плакированном дюралюминии в 15 % карбонате натрия, с применением тока неизменного и переменного направления, также прерывающегося и флюктуирующего тока. Он пришел к выводу, что при электронном напряжении наименее 100 вольт была образована пленка наилучшего свойства, но ее защитные характеристики были слабее по сопоставлению с покрытием, образованным в серной кислоте. Позднее Богоявленский обусловил лучшую температуру и концентрацию для анодирования в карбонате и нашел, что наилучшие результаты были получены в 5 % Na2CO3. Процесс проводился при температуре 30°С, плотности тока 0,5 А/дм2 и электронном напряжении 110-105 вольт в течение 25-30 минут. В итоге образовалось матовое покрытие с коррозионной стойкостью, не уступающей стойкости покрытия, образованного в серной кислоте. Коррозионная стойкость при исследовательских работах определялась в согласовании с течением времени, нужным на то, чтоб кислый реагент, содержащий 3 г K2CrO7, 25 мл HCl (концентрация 1,16) и 75  H2O, окрасился в зеленоватый цвет.

Характеристики твёрдых толстых покрытий, получаемых в консистенциях разных кислот.

Электролит Высота покрытия (микроны) Удельная абразивная стойкость (г SiC/микрон)
8% Серная

25-35 2,0
9% Щавелевая

25-35 3,75
10% малоновая

25-35 6,6
10%малоновая + 0.2% щавелевая

25-35 5,25
10% малоновая +0.6% щавелевая

25-35 5,0
6% винная + 1.5% щавелевая

20 7,5
5% Лимоновая + 1.5% щавелевая

25 6,9
Итаконовая кислота+1.5 % щавелевая

25 6,9
5% Малеиновая +

27 8,1
5% Яблоковая +

25 7,45
5% D.G.A

25 7,25
5% Меркаптоянтарная

25 7,6
5% винная

20 6,75
5% лимоновая +

15 8,3
5% D.G.A 30 10,5

Нюфелд и Али провели исследования по образованию плотного пористого покрытия в электролитах, содержащих тетраборнокислый натрий с показателем уровня рН 9-11 единиц. Проводя исследование при температуре 60-80°С, на 99,5 % дюралевой пластинке они получили покрытие, которое не очень отличалось по уровню уплотнения, коррозионной стойкости и сопротивления истиранию от стандартного покрытия, образованного в серной кислоте. Обыденный электролит содержал 5 % тетраборнокислого натрия с уровнем рН 10 при температуре 70°С и электронном напряжении 10-50 вольт. При напряжении наименее 20 вольт пленка была похожа на покрытие, образованное в серной кислоте, а при напряжении более 20 вольт – на покрытие, образованное в хромовой кислоте. Более удобным является создание пленки шириной приблизительно 15 микрон кажется более удобным, потому что ей проще отыскать полезное применение. Но, она, возможно, не подходит для строительного анодирования, а результаты по сплавам, содержащим медь, не были  настолько перспективными. Эти создатели также использовали 5 % смеси карбоната натрия, силиката натрия, цитрата натрия и калийнатрийтартрата. Но, вроде бы они ни старались, они не смогли получить крепкое пористое покрытие. Эти ученые исследовали воздействие анионов в щелочных электролитах на структуру анодной пленки. Они сделали вывод, что превышающее норму повышение толщины барьерного слоя пленки и образование точной пористой структуры было обыденным явлением; но только смеси боратов содействовали образованию толстой пленки, которую можно было сопоставить с другими видами покрытия, приобретенными в итоге промышленного анодирования. Так же проводились исследования с внедрением 5 % (вес) смеси тетраборнокислого натрия (бура), метасиликата натрия, карбоната натрия, калийнатрийтартрата и нитрата натрия (2 %) при температуре 70°С. В большинсте электролитов образовалась пористая пленка, но только борат позволил получить пленку шириной менее нескольких микрон, и только метасиликат позволил глобально замедлить образование пор. В случае с цитратными смесями наблюдался переход от роста пористой пленки к электролитическому полированию. Более поздние способы анодирования с внедрением борных электролитов были патентованы компанией «Аэроспасьяль». Разработчики этой компании советуют использовать 30-70 г/л борного электролита при температуре 25-65°С, электронном напряжении 20-60 вольт и с уровнем рН 9-11 в течение 10-40 минут. По их словам, при использовании этого способа улучшаются усталостные характеристики анодируемых материалов. В СССР так же проводились работы по использованию щелочных смесей и особенностям анодирования алюминия карбонатными смесями, что свидетельствует о вырастающем интересе в этой стране к растворам с высочайшим уровнем рН.

Смешанные элетролиты

% серной кислоты
мл Растворителя мл воды мл H2SO4 Растворитель Вода Общий растворитель Спектр напряжений Примечания и внешний облик испытываемого эталона
Целлюлоза
800 15 80 10 340 9.5 60 Карий осадок. Запах. Точечная коррозия
800 64 80 10 82 9.0 30-38 Точечная коррозия, профилирование, без покрытия
800 120 80 10 66 8.5 наименее3 Высочайший ток, точечная коррозия профилирование, без покрытия.
Диметил формамид
500 6 11 2.2 183 2.19 89 Не плотно прилегающее желтое покрытие.
500 15 11 2.2 73 2.13 80 Не плотно прилегающее желтое покрытие.
500 70 11 2.2 157 1.92 69-79 Профилированное бронзовое покрытие 2 мил шириной (50 микрон)
500 120 11 2.2 9.2 1.78 67-77 Тонкое перистое покрытие. Пятнами.
500 170 11 2.2 6.5 1.64 62-67 Тонкое перистое покрытие. Пятнами
500 270 11 2.2 4.1 1.44 56 Тонкое перистое покрытие. Пятнами
500 370 11 2.2 3.0 1.24 52 Тонкое перистое покрытие. Пятнами
500 470 11 2.2 2.33 1.11 48-50 Тонкое перистое покрытие. Пятнами
500 670 11 2.2 1.64 0.98 45-50 Тонкое перистое покрытие. Пятнами
500 670 31 6.0 4.6 2.85 28 Бледноватая расцветка, более гладкое. Тенденция к возникновению «капель чернил», соответствующих для разбавленной серной кислоты
500 670 51 10.1 7.8 4.68 27 Обыденное покрытие H2SO4
Диметил сульфоксид
500 2 50 10 2500 9.8 80-90 Мрачно коричневая липкая пленка, разлагается в воздухе, реагирует с водой.
500 15 50 10 350 9.6 90 Мрачно коричневая липкая пленка, разлагается в воздухе, реагирует с водой.
500 30 50 166 9.4 75 Мрачно коричневая липкая пленка, разла9.2гается в воздухе, реаги7.7рует с водой.
500 45 50 10 110 75 Мрачно к6.25оричневая липкая п5.5ленка, разлагается в4.7 воздухе, реагирует с водой.
500 150 50 10 33 50 Мрачно коричневая липкая пленка, разлагается в воздухе, реагирует с водой.
500 300 50 10 16 45 Бронзовое покрытие.
500 400 50 10 12 38-40 Пятнистое, бронзовое покрытие.
500 550 50 10 9.5 32 Бледноватая расцветка, более гладкое. Тенденция к возникновению «капель чернил», соответствующих для разбавленной серной кислоты
Формамид
600 50 3 0.5 6.0 0.45 0-85 Неконтролируемый ток. Коричневая пленка, просто стирается.
Сульфолан
375 10 10 2.7 100 2.6 115-290 Профилированное. Желто-серый налет.
375 40 10 2.7 25 2.5 100-20 Профилированное. Желто-серый налет.
375 100 10 2.7 10 2.1 81-150 Сероватое покрытие 0.5 мил (12.5 микрон). Достаточно пятнистое.
375 200 10 2.7 5 1.7 25-50 Профилированное. Сероватое покрытие. Точечная коррозия
Целлозольв
800 75 80 10 108 9.5 205-280 Профилированное. Сероватое покрытие. Точечная коррозия.
800 175 80 10 48 8.2 120-150 Серо-желтое покрытие. Легкая точечная коррозия.

Желтоватое покрытие. Обычное для щавелевокислой пленки.

800 275 80 10 29 7.4 85 Серо-желтое покрытие. Легкая точечная коррозия.

Желтоватое покрытие. Обычное для щавелевокислой пленки.

Диметил формамид
500 10 50 10 500 10 190-230 Сероватое покрытие, с маленькой точечной коррозией.
500 30 50 10 166 9.8 150-235 Гладкое сероватое покрытие 0.8 мил (микрон)
500 60 50 10 83 9.4 110-140 Серо-бронзовое покрытие.
500 160 50 10 44 7.8 110-140 Серо-бронзовое покрытие
500 260 50 10 20 6.6 100-130 Серо-бронзовое покрытие
500 410 50 10 12.5 5.5 86-130 1.2 мил (30 микрон) (среднее) покрытие. Бронзовое.
500 560 50 10 9.0 4.6 85-120 1.2 мил (30 микрон) (среднее) покрытие. Бронзовое.
500 660 50 10 7.5 4.25 85-125 1.2 мил (30 микрон) (среднее) покрытие. Бронзовое.
500 910 50 10 5.5 3.8 68-115 1.2 мил (30 микрон) (среднее) покрытие. Бронзовое.
500 1160 50 10 4.3 3.0 55-177 1.2 мил (30 микрон) (среднее) покрытие. Бронзовое.
Диметил сульфоксид
500 10 50 10 500 10 280+ Профилированное покрытие, легкие ожоги..
500 30 50 10 166 9.4 200+ Профилированное покрытие, легкие ожоги..
500 50 50 10 100 9.1 170-240 очень неровное покрытие бронзового цвета 0.6-1.0 мил (15-25 микрон)
500 70 50 10 72 8.6 120-300 Бронзово-серое покрытие 0.8 – 1.4 мил (20-37 микрон).
500 90 50 10 55 8.2 100-240 Бронзово-серое покрытие 1.0 – 1.4 мил (25-37 микрон).
500 130 50 10 39 7.9 140-170 Бронзово-серое покрытие 0.5 – 1.0 мил (12-25 микрон).
500 200 50 10 25 7.1 130-160 Варьирующаяся толщина. Бронзово-серое покрытие.

500 400 50 10 12.5 5.5 85-115 Однородное покрытие бронзового цвета. (25 микрон)
Формамид
700 10 50 7.1 500 7.0 7-150+ Сероватая порошковая пленка.
700 30 50 7.1 166 6.9 70-170 Сероватая порошковая пленка.
700 80 50 7.1 63 6.4 110-265 Темно-бронзовое 1 мил (25 микрон)
700 180 50 7.1 30 5.9 110-180 Темно-бронзовое 1 мил (25 микрон)
700 380 50 7.1 13.8 4.6 110-120 Бронзовое покрытие 1 мил (25 микрон)
700 580 50 7.1 8.6 4.0 100-125 Бронзовое покрытие 1 мил (25 микрон)
700 780 50 7.1 6.4 3.3 105-120 Бронзовое покрытие 1 мил (25 микрон)
700 1000 50 7.1 5.0 2.9 85-100 Светло-бронзовое
Сульфолан
600 60 60 10 100 9.9 105-115 Желтоватое пятнистое покрытие 1.2 мил (30 микрон)
600 70 60 10 85 9.8 205-250 Желтоватое пятнистое покрытие 1 мил (25 микрон)
600 110 60 10 55 8.4 150-160 Желтоватое пятнистое покрытие 1 мил (25 микрон)
600 140 60 10 43 8.1 115-125 Желтоватое пятнистое покрытие 1-2 мил (25-50 микрон)

Японские разработчики в текущее время проводят широкомасштабные исследования щелочных электролитов. Они разработали новый способ анодирования на 99,5 % дюралевом материале, применяя переменный ток в растворе едкого натра, куда был добавлен 5-14 % гликолат натрия, при уменьшении количества щавелевой кислоты. Методом электролиза в течение 30-60 минут при плотности тока 3-6 А/дм2 в 0,3-0,4 % едком натре, содержащей менее 12 % гликолата натрия, и с внедрением противоэлектрода из нержавеющей стали было получено очень плотное и жесткое покрытие шириной 9,5 микрон. По цвету оно было похоже на покрытие, образованное в электролите серной и щавелевой кислоты. При использовании свинцового противоэлектрода было получено покрытие темного цвета. Более плотное и жесткое покрытие было получено в 0,1 % каустической соде. Интенсивность цвета увеличивалась зависимо от длительности обработки и внутрикомплексного соединения при помощи противоэлектролиза гликолевой кислоты.

Те же создатели провели исследования по обработке переменным током в 0,1 (молекулярный вес) каустической соды, куда были добавлены разные окислители: марганцовокислый калий, ванадат аммония, бихромат калия, тиосульфат калия, пероксид водорода и ферроцианид калия (гексацианоферрат III). Более плотное и жесткое покрытие было получено в  растворе 0,1 (молекулярный вес) каустической соды, содержащем 0,05 (молекулярный вес) марганцовокислого калия. В щелочном растворе с 0,22 (молекулярный вес) каустической соды, содержащем K3Fe(CN)6 и K2Cr2O7, было получено покрытие ярко-черного цвета. Рациональные условия были определены последующими: уровень Рн 11-12, плотность тока 0,8-1 А/дм2, продолжительность процесса анодирования 30 минут. Коррозионная стойкость данного темного покрытия была выше, чем у покрытия, приобретенного в серной кислоте. Высококачественный анализ показал, что в покрытии присутствовало железо, хром и алюминий.

В поздних работах Йосимура и Хироши концентрируют внимание на щелочных смесях, содержащих перекись водорода. Также были исследованы и другие смеси, в состав которых заходит перекись водорода: гидроксид натрия, трехнатриевый фосфат, фторид натрия и карбонат натрия. Было получено покрытие с относительно маленькими показателями (0,2-0,79), но присутствие пероксида водорода улучшило ее сопротивление истиранию и щелочестойкость. Добавление в электролит фосфатов ослабило эффект воздействия точечной коррозии, которая появлялась ранее на неких сплавах, также уменьшило распад перекиси водорода. Стандартный раствор содержал 0,1-0,3 (молекулярный вес) NaOH и 1-4 % (объем) Н2О2 и употреблялся при температуре 10-20°С, электронном напряжении 30-70 вольт и плотности тока приблизительно 2 А/дм2. При таких критериях можно было получить пленку шириной несколько микрон, которую можно было окрасить при помощи стандартных электролитов с никелевой либо оловянной основой. Другие японские разработчики склоняются к проведению процесса анодирования в смесях тетраборнокислого натрия и гидроксида натрия, тетраборнокислого натрия и карбоната натрия, двунатриевого фосфата водорода и гидроксида натрия при различном уровне рН (9-12), также в смесях фосфата натрия, содержащих такие соли, как тартрат натрия, цитрат натрия, глюконат натрия, борат аммония и сульфат аммония. В более поздних японских разработках было проведено сопоставление пленок, приобретенных в растворе гидроксида бария, с пленками, произведенными в смесях карбоната натрия и гидроксида натрия. В электролит гидроксида бария были помещены добавки алюмината натрия и тетраборнокислого натрия, и было найдено, что в растворе гидроксида бария и тетраборнокислого натрия  можно получить более крепкое покрытие с наилучшей щелочестойкостью. Другие разработчики, сотрудники института Кинки, употребляют смеси фторида аммония, в состав которых часто заходит этилендиамин либо бензиламин.

Источник: vseokraskah.net

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.