Анодирование.Непрозрачная пленка.
Наиболее важное место в этой сфере принадлежит методу Ematal, разработанному Шенком и используемому, главным образом, в Швейцарии. В этом методе используется раствор щавелевой кислоты, содержащий соли таллия, циркония и титана. В покрытии происходит гидролиз этих солей, а гидроксиды придают ему неметаллическую, молочную, непрозрачную цветность, с виду похожую на глазурь. Процесс анодирования проводился при плотности тока 2-3 А/дм2 (19-28 А/квадратный фут), электрическом напряжении 120 вольт, температуре 50-70°С в течение 20-40 минут. Показатель рН раствора был критическим и должен был удерживаться на уровне 1,6-3. Коррозионная стойкость у данного покрытия оказалась выше, чем у покрытия, полученного в результате анодирования в серной кислоте, а само покрытие было пригодным для нанесения на него краски, особенного пастельных тонов. Для анодирования методом Ematal подходит большая часть деформируемых сплавов, содержащих менее 2 % меди, и литейных сплавов, содержащих менее 1 % марганца, 1 % железа, 1 % никеля, 2 % меди и 8% цинка или магния,.
Фрейд и Фраш описали метод добавления в электролиты серной или щавелевой кислоты 3 % циркония с целью получения покрытия, похожего на получаемое при использовании процесса Ematal и с таким же механизмом получения. Эти исследователи добавили в раствор серной кислоты цирконий в форме сульфатного комплекса [(ZrO(SO4)6]. H2O. Процесс проводился с применением свинцовых катодов при температуре 35°С, электрическом напряжении 18 вольт и плотности тока 8 А/дм2 (75 А/квадратный фут). После анодирования применяется процесс уплотнения в кипящей воде в течение 10 минут.
Контравес А.Г. для усовершенствования процесса Ematal предложил добавлять в электролитную смесь, содержащую борную, лимонную и щавелевую кислоты, ацетат кобальта и калийтитаноксалат. Процесс анодирования при использовании данного метода также проводился при высоком электрическом напряжении, а полученное покрытие отличалось высоким сопротивлением к истиранию. Был разработан правильный способ приготовления электролита: ацетат кобальта следует добавлять из приготовленного электролита только тогда, когда раствор «активирован» и уже используется в процессе. Было предложено использовать два вида электролитов: один для сплавов с низким содержанием меди, другой – с высоким (см. таблицу).
Усовершенствованный процесс Ematal
Сплавы с малым содержанием меди | Медьсодержащий сплавы | |
Оксалат титана калия | 45 г/л | 50-55 г/л |
Борная кислота | 12 | 14 |
Лимонная кислота | 0.8 | 1.5 |
Щавелевая кислота | 1.5 | 1.8 |
Ацетат кобальта | 1.2 | 0.5-1 |
Температура | 58-60°C | 35-38°C |
Напряжение | 110 В | 110 В |
В более поздней версии электролит содержал калийтитаноксалат, ацетат кобальта, ацетат никеля, сульфат никеля и ,3-0,6 мл/литр серной кислоты. Образовавшееся покрытие обладало электронной проводимостью. Схожие виды непрозрачного покрытия можно получить с помощью смеси, содержащей 3 % хромовой кислоты, 0,1-0,2 % борной кислоты при плотности тока 0,3 А/дм2 (3 А/квадратный фут), электрическом напряжении 40-60 вольт, температуре 40-55°С, и следующих электролитов:
Хромовая кислота (% от объёма) – 5, 10
Щаведевая кислота - 2, 0.5
Борная кислота - - 0.2-0.5
Фосфорная кислота – 2, -
Вода – остаток остаток
Плотность тока (А/фут2)- 5-8, 8-10
Напряжение 20-30 25-40
Температура (ºС) 30-50 30-50
Процесс анодирования по французскому методу BF4, в основу которого также входит смесь хромовой, борной и щавелевой кислот, проводился при температуре 42-48°С, электрическом напряжении 40-50 вольт и плотности тока 0,8-1 А/дм2 (7-9 А/квадратный фут). Данный метод широко используется во французской авиационной промышленности. Толщина полученного непрозрачного покрытия достигала 20 микрон (0,8 мил) за 60 минут, а само покрытие было пригодно для окраски. Также с целью получения белого или серо-желтого цвета пленки можно применять переменный ток.