Лако-красочные материалы — производство

В то время как анодирование в фосфорной кислоте изредка применяется для декоративных либо защитных целей, оно все почаще применяется при подготовительной обработке для следующего нанесения органического либо гальванического покрытия.

Одной из более всераспространенных целей использования этой кислоты заключается в подготовке литографического покрытия для печати, а при разработке других видов покрытия она подменяет собой электролиты серной кислоты. Так Хоусон-Альграфи приводит описание процесса анодирования с помощью 10-30 % электролита на базе фосфорной кислоты при температуре 15-30°С. Плотность тока при всем этом составляет 0,5-2 А/дм2 (5-19 А/квадратный фут), электронное напряжение – 0-50 вольт, продолжительность процесса – 2-20 минут. Считается, что гальваническое покрытие, приобретенное при таких критериях, обладает большей прочностью при хранении, а благодаря усовершенствованной адгезии светочувствительной пленки оно обладает более долгим сроком службы при печати. В похожем процессе, разработаны Хоукстом, употребляется комбинированный электролит, содержащий 25-250 г/л Н2SO4, 10-50 г/л Н3­РО4­ и 5-25 г/л Al3+. Он применяется при плотности тока 4-25 А/дм2 и температуре 25-65°С. Компания «Фуджи Фото Филм» предлагает создавать анодирование  в фосфорной кислоте с внедрением переменного тока, а Викерс предлагает создавать анодирование в серной, а потом фосфорной кислоте. «Кодак» также советует использовать при анодировании фосфорную кислоту.

Совершенно в другом контексте данный способ анодирования в фосфорной кислоте считается потрясающим методом для обеспечения адгезионного сцепления в аэрокосмической и авто индустрии. Данный способ был в первый раз разработан компанией «Боинг», и сейчас в данной индустрии он известен как «Процесс Боинга». При всем этом способе перед анодированием изделие, обычно, проходит обработку травлением с помощью дигидрата дихромата натрия и серной кислоты (обработка травлением FPL), которая проводится в растворе 33 г/л дигидрата дихромата натрия и 330 г/л серной кислоты в течение 15-30 минут при температуре 68°С. Потом, после промывки, изделие подвергается анодированию в 10-12 % электролите фосфорной кислоты при электронном напряжении 10-15 вольт и температуре 21-24°С в течение 20-25 минут. Полагается, что при всем этом способе выходит адгезионное сцепление, плотное по качеству и владеющее более долгим сроком службы при неблагоприятных критериях, чем при обыденных способах подготовки поверхности, таких как анодирование в хромовой либо серной кислоте. Этот способ был одобрен Южноамериканским обществом по испытанию материалов и получил эталон под номером  D3933-93. Позднее компанией «Боинг» был разработан двухступенчатый способ анодирования (1-ый шаг состоял из анодирования в фосфорной кислоте, а потом – в электролите на базе серной и борной кислоты), и она получила похожий патент. Но новый способ отличался применением заместо хромовой кислоты серной и борной кислот.

Томпсон и Хитон предоставили подробный сравнительный анализ способов анодирования в фосфорной и хромовой кислотах, выступавших в качестве подготовительной обработки изделий перед созданием сцепления и покраской. Они сделали вывод, что обработка фосфорной кислотой имеет свои достоинства, в особенности при использовании адгезивов на базе эпоксидки. Это утверждение было пересмотрено Козмой и Олефьордом, а Критчлоу и Брюис провели пространное исследование различных способов подготовительной обработки изделий для сотворения связей. В других работах те же создатели подтверждают приемущество способа анодирования в фосфорной кислоте с адгезивами на базе эпоксидки.

Значимость развития этих способов в американской аэрокосмической индустрии спровоцировала проведение огромного количества исследовательских работ, направленных на раскрытие и определение соответствующих признаков анодирования в фосфорной кислоте, которые отвечают за улучшение свойства адгезии. Венаблес совместно со своими сотрудниками, работая на корпорацию «Мартин-Мариетта», принял активное роль в этих исследовательских работах. Совместно они детально исследовали строение покрытия, получаемого в итоге анодирования в фосфорной кислоте. Они нашли заусеницы и выступы на поверхности, подвергшейся анодированию в фосфорной кислоте, и считают, что это впрямую связано с применяемым адгезивом. Но, другие исследователи ставят под колебание значение этих заусениц и считают, что более принципиальным фактором является гидратационная устойчивость и крепкость покрытия, приобретенного в итоге анодирования в фосфорной кислоте. Арроусмит совместно со своими сотрудниками провел исследования при помощи растрового электрического микроскопа и предоставил подробные снимки поверхности, подвергшейся анодированию в фосфорной кислоте. Микротомы поперечных сечений покрытий, анодированных в фосфорной кислоте, были так же представлены в неких работах служащих Института науки и техники при Манчестерском институте.

В авто индустрии «Алкан» провел огромное количество исследовательских работ, посвященных  анодированию в фосфорной кислоте как подготовительной обработке при адгезионном сцеплении деталей. Исследователи предлагают проводить непрерывный процесс анодирования в фосфорной кислоте, при котором узкая дюралевая полоса проходит обработку в электролите при температуре 25-80°С в течение менее 15 секунд при плотности тока по последней мере 250 Адм2. Полагается, что такое покрытие, владеющее большими открытыми порами, образует хороший подслой для следующего нанесения лака, краски либо адгезива. Уже патентовано внедрение этого материала в производстве автомобилей.

«Алкоа» обладает патентами на способ анодирования в фосфористой кислоте, применяемый как подготовительная обработка при нанесении связывающего либо органического покрытия, и посреди огромного количества похожих патентованных способов подготовительной обработки они претендуют на изобретение способа анодирования в органической фосфоновой кислоте либо эфирами фосфористой кислоты. Полагается, что при всем этом на наружной поверхности формируется непористый приповерхностный слой с функционализированным слоем органического соединения. Считается, что при похожем способе подготовительной обработки двухступенчатым анодированием, при котором материал поначалу подвергается анодированию для образования стандартной пористой пленки, а потом анодируется в жидкой фосфористоорганической консистенции, выходит или химически устойчивая поверхность, или поверхность, применимая для нанесения органического покрытия.

«Алкан» также использовал фосфористую кислоту для электролитической чистки, при которой баланс анодирования подгоняется под процесс растворения пленки сходу после ее образования. Этот процесс более тщательно описан в 4 главе, в параграфе, посвященном электролитической чистке. «Боинг» и «Фелизари» также проводили исследования в этой области.

Способ анодирования в фосфористой кислоте также употребляется для нанесения гальванического покрытия. Спунер и Серафим тщательно исследовали этот способ и  советуют внедрение 250 г/л электролита на базе фосфорной кислоты при плотности тока 1,1-1,6 А/дм2 и температуре 25°С в течение 10 минут. При таких критериях происходило образование пленки шириной примерно 3 микрона.

В конце концов, «Алкан» разработал другой метод внедрения анодирования в фосфорной кислоте: пленка, отделенная от металла-основы, употребляется в качестве пористой фильтрующей мембраны. Этот процесс подробнее будет описан ниже, в этой главе в параграфе «Функциональное анодирование». При использовании этого процесса сверхчистый алюминий подвергается анодированию в 5-150 г/л электролита фосфорной кислоты при электронном напряжении 40-200 вольт и температуре 5-50°С. Данное покрытие обладает равномерной пористой структурой и в толщину может достигать 100 микрон. Оно отделяется от железного субстрата при помощи программки регулируемого понижения напряжения. После чего отделенная пленка может быть применена в качестве фильтрующей мембраны.