Get Adobe Flash player

Анодирование. Растворы тартрата аммония.

Наиболее распространенными электролитами барьерного типа, используемыми в защитных целях, являются растворы тартрата аммония и борной кислоты. Испытания  последней  успешно провели английские разработчики Холланд и Сазерленд и их американские коллеги Хасс и Скотт.

Холланд и Сазерленд использовали раствор, содержащий 3 % тартрат аммония, с уровнем рН 5,5 для защиты алюминиевого покрытия, созданного с целью производства зеркал путем термовакуумного испарения. Алюминиевые катоды, используемые при операции, имели вид очень тонкой пленки, так как само алюминиевое покрытие имело только 1-10 мил (25-250 микрон) в толщину. В данном растворе толщина пленки была увеличена до 1,3 нанометра на единицу напряжения, и во время измерения отражательной способности при различной толщине пленки и разных длин волн из широкого спектра случайных фаз колебаний было получено наиболее ахроматическое зеркало с пленкой, в толщину достигающей 140 нанометров, которая также обладала хорошим сопротивлением истиранию. Используемый раствор похож на раствор, применяемый Холландом и Сазерлендом, и содержит 3 % винную кислоту, а также гидроксид аммония для того, чтобы добиться уровня рН 5-5,5. Обезвоженная поверхность алюминиевого материала анодируется с помощью алюминиевых катодов.

Пусковой ток равен приблизительно 20 А/квадратный фут (2 А/дм2)и уменьшается до нескольких миллиампер/квадратный фут за одну минуту, после чего рост пленки практически прекращается. При использовании этого метода можно получить пленку толщиной 500 нанометров (0,5 микрон). Однако толщина пленки зависит от электрического напряжения.

Было получено покрытие 1,2-1,3 нм/вольт, что не сильно отличается от теоретического максимума 1,4 нм/вольт, когда растворяющее действие электролита на оксиде равно нулю.

На практике, при анодировании алюминиевого зеркала пленка подвергается жестким испытаниям, и слабо примыкающая пленка отходит от стекла при опускании его в электролит. Поэтому технология требует осуществления тщательного контроля высокого качества, и алюминиевое покрытие не должно содержать примеси, иначе это вызовет появление пористой коррозии.

Не означает, что чем толще пленка, тем меньше будет ее отражательная способность, так как при утолщении пленки максимальное и минимальное взаимодействие приводит к увеличению длины волн. На самом деле, наилучшая отражательная способность в диапазоне  видимости получается при воздействии электрическим напряжением примерно 120 вольт в течение 2 минут, когда образуется пленка толщиной 156 нанометров. При этом отражательная способность в инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах примерно равна отражательной способности  незащищенного алюминия.

Хасс и Брэдфорд использовали комбинированное покрытие из оксида алюминия и оксида титана, и обнаружили, что, если толщина каждой из пленок будет приблизительно равна четверти длины волны света, то видимая отражательная способность напыленного алюминиевого покрытия может быть увеличена до 5 %. Чтобы получить такое покрытие, необходимо нанести оксид титана на алюминиевую поверхность. При этом отражательная способность сначала уменьшается, так как вырабатывается сильный светопоглощающий оксид (по формуле TiOx), который подвергается анодированию в 3% растворе тартрата аммония, превращаясь в не поглощающий свет оксид TiO2. Под оксидом титана часть алюминия окисляется в Al2O3. Процесс проходит при электрическом напряжении 75 вольт, а образовавшееся покрытие обладает хорошими защитными свойствами. Было проведено много испытаний на использование вентильных металлов для напыления на алюминиевую поверхность, так как они представляют большой интерес с точки зрения  применения их в электронике.

Поделитесь с друзьями!

Опубликовать в своем блоге livejournal.com

Добавить комментарий

Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий.