Get Adobe Flash player

Анодирование. Изменение условий при сернокислом анодировании. Продолжение 2.

Важным фактором при определении окисления алюминия является «коэффициент покрытия». Данный термин был преложен Масоном и Фаувелом, он означает вес покрытия, деленный на вес алюминия вступающего в реакцию. ( последний параметр является  общим весом металла, превращаемого в оксид, и металла, переходящего в раствор).

Если предположить, что по5крытие полностью состоит из AL2O3, то максимальный теоретический максимум для коэффициента покрытия будет составлять 1.89. На практике же анодное покрытие почти всегда содержит некоторое количество раствора аниона. При анодировании серной кислотой алюминия 99.5% приблизительно 12-14% SO3 (рассчитано относительно сульфата) содержится в покрытии, имеющем максимальный коэффициент покрытия порядка 2.2.

В общем, на основании результатов исследований влияния рабочих переменных можно предположить, что, если все остальные условия остаются постоянными, то коэффициент покрытия будет уменьшаться со временем и увеличиваться при увеличении температуры ванны и или концентрации кислоты, или же при увеличении плотности тока и напряжения. Так же этот фактор может увеличиваться в результате использования определенных добавок, например, щавелевой кислоты.

Масоном и Фаувелом подробно исследовали то, каким образом на коэффициент покрытия влияют некоторые из переменных факторов. Коэффициент покрытия линейно изменяется со временем при постоянной плотности тока. По мере увеличения толщины покрытия возрастает напряжение, что является результатом увеличения интенсивности растворения покрытия в процессе его роста, которое связывается с увеличением активной площади поверхности с интенсификацией растворения в порах и увеличением локальной температуры. Это происходит вследствие того, что по мере наращивания покрытия требуется все более и более высокое напряжение.

анодирование-anodirovanie

Увеличение плотности тока в данном случае увеличивает скорость роста пленки. Явление увеличения плотности тока наблюдается на протяжении всего процесса анодирования, и со временем приобретает даже более выраженный характер, если температура ванны оказывает сильное влияние на изменение коэффициента покрытия. Таким образом, при 10ºС, т.е. температуре, которая наиболее часто используется при анодировании, влияние времени анодирования на изменение коэффициента покрытия будет совершенно незначительным, если плотность тока будет не выше 24 ампер/фут2 (2.5 А/дм2), тогда как при превышении плотности тока 48 А/фут2 увеличение времени обработки приводит к резкому повышению коэффициента покрытия. Подобное увеличение можно объяснить уменьшением скорости продвижения раствора по каналам пор в результате образования продукта растворения.

Избыток продуктов растворения может наблюдаться в результате ускоренного растворения при высоких температурах, наблюдаемых у основания поры (приблизительно 125ºС). Необходимо так же заметить, что увеличение коэффициента покрытия  при низкой температуре и высокой плотности тока со временем неизбежно влечет за собой резкий скачок напряжения, что на практике является абсолютно недопустимым.

Другим показателем эффективности анодирования, связанной с коэффициентом покрытия, является измерение веса анодного покрытия, получаемого при стандартных условиях. Это фактор во многом зависит от толщины анодной пленки, на него сильно влияет тип анодируемого сплава и условия, при которых проводится анодирование..

Даже при наиболее благоприятных условиях, вес получаемого анодного покрытия составляет только 61% от теоретического веса Al2O3, рассчитанного на основании закона Фарадея. При обработке большинства сплавов наблюдается высокий износ анода, поэтому нельзя не учитывать алюминий, который вступает в реакцию в результате электрохимического растворения. При обработке некоторых менее поддающихся анодированию сплавов через приблизительно 30 минут анодирования наблюдается резкий спад в количестве формируемого оксида как следствие растворения покрытия. Этот же эффект наблюдается при измерении толщины анодной пленки, а резкое усиление воздействия на покрытия говорит  о том, что внутри пор происходит интенсивное растворение покрытия.

В качестве контрольных параметров для оценки эффективности  процесса анодирования принимаются коэффициент покрытия и вес покрытия, например, в технической документации, особенно в США, указывается минимальный вес покрытия и коэффициент покрытия.

Поделитесь с друзьями!

Опубликовать в своем блоге livejournal.com

Добавить комментарий

Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий.