Анодирование. Воздействие частиц электролита на состав и структуру пленки.

Понятно, что многие характеристики анодных пленок могут изменяться либо контролироваться самой природой кислотных анионов, которые попадают туда в процессе анодирования. К схожим свойствам относятся ионная и электрическая проводимость, рекристаллизация  скорость хим растворения,  люминисцентность в процессе анодирования  и принимающая способность органических красителей.

Не считая того, обширно понятно, что фосфаты владеют способностью ингибировать процесс уплотнения,  это в особенности наглядно видно в процессе гидротермической обработки пленок, выращенных в фосфорной кислоте. Практически во всех результатах ранешних исследовательских работ отмечается присутствие 13% SO3 либо 15% SO4 в пленках, сформированных в серной кислоте. Мансон  отмечает, что содержание этих веществ приобретало тенденцию к повышению при более низких рабочих температурах и поболее высочайшей плотности тока, а Спунер, так же установил, что в процессе уплотнения эти значения могут уменьшаться на 2%. В процессе гидротермического уплотнения употребляется механизм растворения/осаждения, потому существует возможность утраты сульфата при растворении анодной окиси алюминия.

Брэйс и Баркер, использовавшие технологию радиоактивного изоиндикатора, так же подтвердили факт включения порядка 15% сульфата, при этом в процессе анодирования данное значение миниатюризируется. Согласно этим сведениям можно представить, что благодаря  происходящему в процессе анодирования растворению сульфат становится более легкодоступным и процесс его удаления упрощается. Раубу и его сотрудникам удалось установить количество сульфата, включенного в пленки, получаемые  в электролитах на базе сульфосалициловой либо яблоковой кислоты, содержащих соответственно0.35% либо 0.5% сульфата. Любопытно то, что содержание сульфата в покрытиях составляло порядка 5-10%, а это гласит о том, что серная кислота играет непропорционально огромную роль в процессе анодирования.

Больше разногласий появилось в отношении количества аниона, поступающего в состав в процессе анодирования щавелевой кислотой. Согласно имеющимся данным это значение составляет примерно 3%  либо порядка 8%  соли щавелевой кислоты. Принимая во внимание стерический фактор, участвующий во внедрении кислотных анионов в кристаллическую решетку окиси алюминия, Брэйс и Баркер представили, что в анодных пленках содержание сульфата должно превосходить содержание оксалата в 4 раза. Это как раз соответствует установленным в процессе практических исследовательских работ значениям 15% сульфата  и 3% оксалата. Шимура гласит о том, что в процессе анодирования присутствие щавелевой кислоты способно создавать люминесцентное свечение. Он смог выделить светящийся материал, произвел его анализ методом  электрического спинового резонанса и обусловил его как Al[Al(C2O4)3]nH2O

(n = 3 либо 4). Он так же связывал наличие люминесцентного свечения с протеканием процесса формирования радикалов C2O4- методом переноса заряда меж низковалентными ионами алюминия и лигандом оксалата в комплексе. Тут так же может быть образование ионов водорода, которые владеют способностью к восстановлению  щавелевой кислоты до глиоксиловой кислоты на аноде. Эта кислота была найдена на анолите. Шимура так же создавал исследование анодирования в малеиновой кислоте.

Согласно данным, предоставленным учеными Фукуда и Фукушима процесс введения оксалатов в пористую пленку, образованную в щавелевой кислоте, соответствует кривой соотношения времени/напряжения, которая сама по для себя отражает процессы инициации и развития пор. Этим ученым так же удалось установить, что по мере роста концентрации кислоты при неизменном значении рН (регулируется методом прибавления гидроксида натрия) содержание анионов увеличивается  (с 2.5% до порядка 4.5%) а напряжение формирования миниатюризируется.

Для пленок, образованных в хромовой кислоте были установлены значения 0.4-0.7% хромовой кислоты  и наименее 1% хрома.  Хотя МакНил и Гусс  установили, что содержание фосфата в барьерной пленке, приобретенной в фосфате натрия, составляет 46%, дл пористого анодирования фосфорной кислотой эти значения составляют соответственно 6% и 6-8% . В итоге недавнешних измерений, проведенных Алвеем  для 4 главных типов пленки были получены значения 11.1% сульфата, 7.6% фосфата, 2.4% оксалата и 0.1% хромата.

В почти всех случаях не было совсем установлено то, в какой конкретно форме кислотные анионы попадают в анодные пленки. При помощи рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS) ученым Тревертону и Давису  удалось установить наличие сульфата и сульфида в пленках, образованных в серной кислоте с внедрение неизменного и переменного тока. Присутствие сульфида в пленках, образованных с внедрением переменного тока, является издавна известным фактом, но его присутствие в пленках неизменного тока вызывает удивление. Мерфи и коллеги установили, что присутствие сульфида в пленках неизменного тока является искусственным признаком, проявляющимся из-за ионно-лучевого распыления.  Для пленок переменного тока наибольшее содержание серы  составляет 5-6% (в виде сульфида и сульфата, что соответствует содержанию этого же вещества в пленках неизменного тока. Присутствие сульфида присваивает пленкам переменного тока желтоватую расцветку, но интенсивность их расцветки может изменяться при помощи регулировки напряжения анодирования либо благодаря присутствию железистых ионов. Ранее числилось, что сульфид может находиться в виде Al2S3, который находится снутри пор либо материала пленки.

Тайяма и его коллеги не выявили никакой значимой различия меж спектрами дифференциального теплового анализа и инфракрасным диапазоном щавелевой кислоты при воздействии переменным и неизменным током различной силы. В пленках, образованных в сульфосалициловой кислоте с низким содержанием серной кислоты, удалось найти радикалы SO2 и SO3.  В процессе других инфракрасных исследований  удалось установить, что в этом случае включенные частички являются сульфатом и оксалатом пленок, сформированных в соответственных кислотах. При помощи технологии рентгеновской спектроскопии поглощения Робинсону и его сотрудникам удалось установить , что барьерная пленка, сформированная в фосфатном растворе, а так же серная пористая пленка, сформированная в кислоте, содержат соответственно анионы ортофосфата и сульфата, и что молибдат и вольфрамат содержаться в анодных пленках в качестве этих анионов. Нужно увидеть, что сформированные в хромате калия пленки содержат только маленькое количество поглощенного тетрагедрально кооридированного Cr6+ (хромат), но включение в пленку Cr3+ происходит так, как если б он находился в виде Cr(OH)3, а не бесформенного Cr2O3. Чанг и его коллеги  выдвинули предположение, что восстановление Cr6+ может быть связно со структурными переменами пленки окиси алюминия и/либо инжекцией электронов на границе раздела пленки/электролита в процессе анодирования

Источник: vseokraskah.net

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.