Анодирование. Интерметаллические соединения

Чисто интуитивно можно предположить, что интерметаллические соединения, имеющие структуру отличную от матрицы, способны оказать на анодную пленку значительно более сильное влияние, чем элементы твердого раствора. Ученые Гумински и его коллеги  провели исследования, касающиеся скорости реакции для двухкомпонентных составляющих второй фазы в процессе анодирования щавелевой кислотой с использованием оптической микроскопии и электронного микроанализа специально подготовленных сплавов. Все результаты приводятся в таблице. Рамус и Стихи использовали рентгеновское флуоресцентное излучение для исследования включений магния, железа, марганца и силикона в пористых анодных пленках, которые зависят от толщины пленки, плотности тока и типа электролита.

Скорость реакции составляющих элементов при анодирования с использованием щавелевой кислоты по сравнению с матрицей.

Кобайши и его коллеги  провели исследования поведения продуктов осаждения Si при анодировании сплава Al-0.5% Si в серной кислоте. Продукты осаждения попадали в анодную пленку, растущую на окружающей их матрице. Включение происходит таким образом, что растущие над матрицей поры начинают ветвиться и приводить к образованию канавок в алюминии под осажденными веществами.

И напротив, при анодировании в фосфорной кислоте сплава Al-0.5%Fe наблюдалось анодирование интерметаллических частиц Al₃Fe в процессе их включения в пленку. Формируемый над частицей барьерный слой оказался значительно толще, чем слой прилегающей матрицы. Это говорит  о необходимости использования поля значительно меньшей силы для ионного транспорта через барьерный слой над частицей Al₃Fe. С помощью микроанализа так же удалось выявить присутствие значительного количества железа в данной части барьерного слоя, при этом его содержание уменьшалось по мере приближения к внешней поверхности пленки, что может быть объяснено различиями в проводимости. Надо отметить, что содержание фосфата в данном случае было меньшим, чем в барьерной пленке в матрице. Концентрация железа в прилегающей к подложке барьерной пленке было значительно меньше, чем соотношение 1:1. внутри интерметаллической частицы.

Шимузу и его коллеги  использовали ультрамикротомию и микроскопию в проходящем свете (или пучке электронов) для проведения сравнительного анализа поведения Al₃Fe и Al₆Fe в процессе анодирования  в серной кислоте.  Им удалось установить, что при анодировании Al₆Fe с 40% со скоростью от скорости образования пленки на пленке матрицы, тот действительно содержит железо (анализ EDX), а так же обладает мелкой морфологией пор. Таким образом, часть этой частицы включалась в анодную пленку в качестве среза роста поры и изолировала эту частицу, в результате чего на стыке металлов происходило формирование выступов, вследствие токового затенения частицы. И напротив, анодирование Al₃Fe происходило с той же скоростью, что и анодирование матрицы, однако при этом все же позволяло добиться получения тонкопористой структуры железосодержащего материала. Благодаря своей способности к анодированию  Al₃Fe не мог быть включенным в анодную пленку. Все эти наблюдения очень важны для понимания того, как частицы второй фазы могут влиять на отражательную способность алюминиевых поверхностей, используемых, например, для производвства светоотражателей. В результате случайного светового воздействия частицы могут поглощать свет, уменьшая при этом общую отражательную способность, а так же рассеивать свет, уменьшая ее зеркальные свойства.

Макхопадхи и Шарма провели исследования влияния железосодержащих частиц в процессе твердого анодирования экструзии 7075. Этим исследователям удалось установить, что при использовании обычного электролита серной/щавелевой кислот , Al₁₂(Fe,Mn)₃Si пережил процесс анодирования, что в свою очередь привело к резкому повышению напряжения ванной и неравномерности роста пленки. Надо отметить, что при использовании электролита на базе серной/щавелевой/соляной кислот, наблюдалось растворение частиц в зависимости от их размеров.

Присутствие интерметаллической частицы, которая представляет собой дефект, разрушающий анодную пленку, может стать весьма значительным фактором при катодной поляризации алюминия. Торн и его коллеги провели исследования процессов, которые имеют место  при электролитической окраске анодированного алюминия. Они обнаружили, что в особых условиях и при увеличении толщины барьерного слоя ток осаждения и окраски приобретает тенденцию к туннелированию по  направлению к  крупным дефектам, при малом однородном осаждении  металла на удаленном расстоянии от дефектов. Было подтверждено значение этих положительных полуциклов для уменьшения активности крупных, перманентных дефектов путем создания над ними анодной пленки и для однородного осаждения металла. Эти авторы так же выдвигали предположение, что в выбранных условиях относительно малый кпд, объемная проводимость электронов сквозь барьерные слои ниже толщины 35 нм может привести к восстановлению и осаждению ионов металла.