Основные сведения

Анодирование. Пористость поверхности

О’Сулливан, Хоки и Вуд использовали инфракрасную спектроскопию и обмен дейтерия для определения содержания воды и/или гидроксильного компонента в пористых анодных пленках, получаемых в серной кислоте. Им удалось показать, что составляющие пленку кристаллиты являлись безводными, однако на их поверхностях находились адсорбированные гидроксильные группы. Они описывали пленку как состоящую  из относительно открытых матриц аморфных, фактически безводных кристаллитов окиси алюминия, являющихся носителями гидроксильных групп ионов, и проницаемых для молекулярной воды и, возможно, кислотных анионов.

Имай и Нисхио  произвели оценку  количества активных поверхностных гидроксильных групп на обрабатываемых алюминиевых поверхностях путем анализа их взаимодействия с ионами цинка и эпоксидными полимерами. Они установили, что наибольшее содержание этих элементов, 330-680 OH-/нм2 относится к поверхностям, анодированным в фосфорной кислоте.

Определение поверхностной электрохимии анодных пленок, образованных в фосфорной и щавелевой кислотах, и отделенных от подложек с целью получения гидравлически проницаемых мембран, осуществлялось с помощью технологий электро-осмоса, титрования ионами водорода и моделирования на основе теории электрического двойного слоя. Поверхность пор описывалась как содержащая трехмерную матрицу (гель) заряженных групп, в которую противоионы проникают на глубину порядка 1 нм. Исходя из результатов можно выявить более высокую плотность ионизируемых фосфатов, чем групп оксалата на поверхностях, а так же то, что общее количество ионизируемых участков оказалось намного меньшим, чем цифра указанная Имай и Нишио.

Людвиг и Хёнике удалось определить изоэлектрические точки анодных пленок, выращиваемых в серной, щавелевой и фосфорной кислотах  для соответственно рН 6.1, 6.8 и 6.9.

Кодьер и Оливер использовали рентгеновскую фотоэлектронную спектроскопию для проведения сравнительного анализа анодированных пленок, образованных в хромовой и фосфорной кислотах и нескольких пленках предварительной обработки. При этом наблюдались остаточные сдвиги между спектрами, которые можно связать с разницей значений энергии Ферми между различными обрабатываемыми алюминиевыми поверхностями. На основании этих параметров они предлагали свою классификацию относительных кислотных характеристик Льюиса. Таким образом, пленки, анодированные в хромовой кислоте, имели несколько меньшую кислотность по Льюису, и оба типа пленок имели свойство терять кислотность в процессе старения или при гидротермической обработке

Мулинс и Авербах использовали рентгеновскую фотоэлектронную спектроскопию  для определения энергетических уровней Ферми для травленных и анодированных поверхностей из сплавов алюминия (АА6061 и АА5052) , относительно этого же параметра для объемных кристаллов оксида. С помощью предварительной корреляции между точкой нулевого заряда (pzc) и уровнем энергии Ферми в порошках оксида алюминия, они осуществляли определение значений pzc для поверхностных оксидов, т.е. уровень рН, при котором вообще нет результирующего  поверхностного заряда. Эти ученые описывали значительность своих результатов с точки зрения адгезивной связи алюминия. Высокая кислотность по Льюису может привести к увеличению реактивности поверхностей с общими гидроксильно-функциональными полимерными системами, что в свою очередь объясняет возможности использования этих поверхностей в качестве подготовки для окраски или адгезивной связи алюминия. Повышенная реактивность поверхностей делает их более чувствительными для увлажнения и распространения с помощью составов органического покрытия. При этом надо все же заметить, что они так же обладают тенденцией к потере своей прочности под воздействием воды. Исключение составляют поверхности анодированные в фосфорной кислоте, которые имеют защиту от реагирования с водой благодаря присутствию фосфатных групп.

Лопец и его коллеги  провели перекрестное сравнение ряда технологий с целью изучения свойств гидратации/гидроксилирования и кислотных/основных свойств. Полученные ими результаты были достаточно относительными. Им удалось выяснить, что пленки, анодированные в фосфорной кислоте, являются в легкой степени гдироксилированными и гидратированными, однако при этом они так же являются очень основными. И напротив, бемитные пленки,  своего рода представители поверхностей с гидротермическим уплотнением, являются сильно гидроксилированными, лишь слегка гидратированными, однако опять же сильно основными. С помощью обычного испытания на расслаивание им удалось установить, что оба этих типа поверхностей обладают прекрасной адгезией.

Бернштайн и Вайт предоставили отчет о том, что влажные пористые анодные пленки на алюминиевых поверхностях могут действовать в качестве преобразователей ультразвуковых волн (поведение пьезоэлектрического характера). В качестве ответной реакции на акустическую волну наблюдается движение зараженной жидкости в пределах дебаевского радиуса экранирования стенок пор, которое создает электрический ток  и переменное напряжение, которое поддается измерению извне.  Не смотря на то, что авторы не приводят значений плотности поверхностного заряда для стенок пор, они все же оказались способными предоставить результаты для расчета  их диаметра, 9.4 нм, для пленок, образованных в 10% серной кислоте при 20ºС с 160 А/дм2.

Анодирование. Элементы твердого раствора и наложенные слои

К исследованиям влияния частиц твердых растворов на процесс анодирования относятся так же и исследования способов использования осажденных напылением или имплантированных слоев чужеродных атомов на алюминиевые поверхности высокой чистоты. Группе Чака Ривера удалось установить, что щелочные металлы так же как их предполагаемые ионные заряды обладали мобильностью в процессе окисления, а так еж то, что металлы обладают внешней мобильностью  в том случае, если они имплантированы в естественную пленку, однако те из металлов, которые имеют более высокий окислительный потенциал, чем алюминий, будучи имплантированными в поверхность алюминия сохраняют статичность по отношению к границе раздела металл/оксид. Все это было необходимо для того, чтобы показать, что имплантированные ионы действительно обладают более высокой степенью мобильности в алюминиевых слоях, расположенных ближе к поверхности, благодаря высокой концентрации вакансий в данной области. Мобильность сквозь оксид зависит от размера ионов и заряда. Элементы групп V и VI ведут себя приблизительно одинаково, исключение составляет лишь селен, который способен проявлять как анионные так и катионные свойства. Кали и Лич разработали технологию α-спектрометрии с целью дальнейшего изучения количеств ионного транспорта при анодном окислении.

Паниц и Шарп установили, что поверхностный состав сплавов может значительно отличаться  от объемного состава в зависимости от используемого метода подготовки поверхности. Время достижения какого-либо напряжения в процессе барьерного анодирования постоянным током при испытаниях на сплаве 6061 было значительно больше при использовании органического растворителя, или иммерсии в азотную кислоту, чем при иммерсии в травильное средство, состоящее из азотной кислоты и бифторида аммония. Эти авторы так же выдвинули предположение, что состав поверхности так же может вызывать появление дефектов, которые в свою очередь оказывают влияние на характеристики процесса анодирования.

Было проведено несколько исследований, поведения анодирования барьерной пленки наложенных слоев вентильных металлов. Там, где на алюминиевой поверхности расположен слой тантала в  поперечном сечении ультрамикротома алюминиевых пленок удалось обнаружить темную полосу во внешней области пленки, говорящую о начальном этапе формирования анодного оксида тантала, после которого наблюдается формирование анодного оксида алюминия.  При расположении алюминия над танталом в  поперечном сечения можно было наблюдать столбики оксида тантала, которые проникали сквозь анодную окись алюминия на различную глубину. Подобная ситуация связывается с более высокой сопротивляемостью анодной окиси алюминия по сравнению с анодной окисью тантала, что приводит к появлению предпочтительных путей протекания тока через столбики. Подобный же феномен был обнаружен при анодировании в  иных сплавах .  В этих случаях анодирование происходило в условиях формирования барьерной пленки. В процессе пористого анодирования возможен контакт материала пленки, содержащего тяжелые металлы с электролитом. Интересно так же и то, что подобное явление может оказывать влияние на сам процесс анодирования и на свойства пленки.

Одним из наиболее значительных новых открытий является то, что в процессе окисления алюминия формирование обогащенных слоев сплава может происходить непосредственно под поверхностных оксидом. Было обнаружено, что в процессе анодного окисления сплава Al-1.5 wt% Cu происходит формирование тонкого слоя, порядка 2 нм в толщину, на границе соприкосновения с оксидной пленкой, обогащенной медью до порядка 40 at%.  Появление данного слоя объясняется тем, что на ранних этапах окисления происходит оксидирование только атомов алюминия, причем это происходит еще до того этапа, на котором наблюдается обогащение достаточное для оксидирования легирующих элементов. Требуемый уровень обогащения зависит от легирующих элементов и состава сплава. Достигаемый при этом эффект особенно хорошо заметен на относительно разбавленных сплавах (менее 5at%). Сплавы, обладающие большей концентрацией, приобретают необходимый уровень обогащения намного быстрее, а для сильно разбавленных сплавов для достижения необходимого уровня обогащения может потребоваться значительная степень окисления. Степень обогащения соответствует количеству свободной энергии Гиббса на эквивалент, соответствующий формированию оксида легирующего элемента. Значительней уровень обогащения так же ожидается для многих легирующих элементов и примесей, входящих в состав алюминиевых сплавов, особенно сплавов с медью и железом, но не с магнием. Обогащение может происходить в процессе анодирования, щелочного травления, химической и гальванической обработки.  Что касается трехкомпонентных сплавов, то в этом случае каждый из его составляющих будет вести себя так же, как если бы он входил в состав двухкомпонентного сплава. Таким образом, один из элементов достигает критического уровня обогащения быстрее другого и оксидируется в поверхностной пленке. Так же необходимо заметить, что присутствующие в сплаве интерметаллические частицы, которые обычно содержат больше легирующих элементов, чем матрица, гораздо быстрее достигают необходимой степени обогащения. Таким образом, в коммерческих сплавах обогащение может происходить в различных областях сплавов, иметь различную степень и наблюдаться через различные промежутки времени после анодирования.

После обогащения легирующий элемент попадает в оксидную пленку в пропорции, необходимой для получения сплава. Вследствие того, что подобные элементы обладают способностью к локальному перемещению внутри анодной пленки, то они так же могут изменять свои свойства, типа ионной проводимости и соотношения Пиллинга-Бедворта, в результате чего могут происходить локальные изменения толщины барьерной пленки. В зависимости от подвижности  элемента катиона в анодном оксиде под полем возможно получение пленок с различной конфигурацией слоев. В случае, если мобильность равна или слабее мобильности Al3+, то формируемый внутренний слой оксида будет содержать катион, причем толщина этого слоя зависит от свойств мобильности. Если катион элемента обладает большей мобильностью, чем Al3+, в зависимости от толщины барьерного слоя,  то в этом случае он может достичь  границы раздела раствора, где происходит его включение в состав раствора, или, в случае образования им стабильного оксида в  электролите, может начаться формирование внешнего слоя относительно чистого оксида легирующего элемента. Все эти явления очень напоминают те процессы, которые наблюдаются при использовании пористого анодирования, однако в этом случае помимо всего необходимо учитывать влияние, оказываемое полевым введением катионов из конечной пленки и полевое растворение.

 

Согласно имеющимся предположениям обогащенные слои могут быть сформированы с путем напыления анодным оксидированием осажденного сплава Al-1.9 at% W.  Так же как и в случае с наложенными слоями, в анодных пленках окиси алюминия происходит формирование столбиков WO3. Было установлено, что формирование переходных столбиков происходит на дискретных участках, с интервалом порядка 1-2 нм, которые согласно общему мнению являются обогащенными вольфрамом кластерами критического размера. Длина столбиков ограничена 5 нм, возможно из-за ограниченной толщины обогащенного слоя. Таким образом, введение  вольфрама на локальных участках в состав анодной пленки происходит не непрерывно, с переменным локальным истощением вольфрама в обогащенном слое путем формирования столбика из обогащенного вольфрамом кластера критического размера и с последующим обогащением вольфрама путем окислением алюминия и повторным формированием кластеров.

 

В тех случаях, когда сплав Al-1.5 wt% Cuо обработанный раствором с целью доведения уровня обогащения поверхности до критического уровня, подвергается анодированию в растворе пентабората аммония, то получаемая в результате анодная пленка может содержать медь с максимальной концентрацией порядка 44% от ее общего содержания в сплаве. Это происходит потому, что ионы меди являются более мобильными в анодной пленке под полем, чем ионы алюминия, поэтому они вводятся в раствор при достижении границы раздела пленка/электролит. В ином случае на внешней поверхности пленки оксида алюминия происходит образование  слоя оксида или гидроксида меди. На анодной пленке происходит формирование дефектов, которые действуют в качестве барьера для миграции меди и приводят к получению различных концентраций меди в различных частях пленки. Было установлено, что мобильностью обладают  50% или менее ионов меди, что в свою очередь означает, что беспрепятственная мобильность ионов меди превышает мобильность ионов алюминия не более, чем в 3.7 раз.

Было выдвинуто предположение, что миграция ионов меди в анодную пленку осуществляется из мобильных кластеров атомов и вакансий. По мере их развития в процессе оксидирования и диффузии алюминия в пленку, они могут превратится в преграду, препятствующую диффузии алюминия. Все эти обстоятельства способны стимулировать окисление меди, в результате чего происходит образование оксида с меньшей сопротивляемостью, чем оксид алюминия. Следовательно, это все может привести к формированию столбиков оксида, которые формируются в пленке, точно так же, как и в случае с  наложенными слоями. Надо отметить, что в медьсодержащих сплавах поглощение кластера происходит достаточно быстро, и это не дает возможности для роста одного столбика. Скорее можно сказать, что по мере генерации и окисления кластеров на различных участках возможно образование целого ряда зародышевых столбиков.

Описываемый далее эффект свойственен для определенных легирующих элементов. Для меди и хрома оксидация после обогащения так же может ассоциироваться с генерацией газового кислорода внутри анодной пленки.  Считается, что это может быть связанным с полупроводниковыми свойствами оксида легирующего элемента. Таким образом, происходит аккумулирование кислорода в пустотах , находящихся под относительно высоким давлением, что может привести к появлению локальных разрывов в пленках барьерного типа. Подобный же эффект наблюдается и в определенных типах осажденного вещества, например, фазе θ в сплавах Al-Сu, что может привести к растрескиванию пористых пленок, что приводит к контакту электролита с осадком, растворению и, возможно, повторному анодированию. Следовательно, можно предположить, что на многих сплавах с фазами упрочнения возможно получение анодных пленок, обладающих пористостью, которая значительно превышает обычный уровень.

Использование других легирующих элементов может привести к проявлению других эффектов. Например, присутствие магния, цинка, золота и галлия может привести к потере анодной пленки анодированной поверхности двухкомпонентного сплава. Это связано с формированием пустот на границе сплав/пленка, которое может сопровождаться или не сопровождаться обогащением легирующих элементов, в тех случаях, когда легирующие элементы соотносятся с коэффициентом Пиллинга-Бедворта и мобильностью катионов. Принимая во внимание тот факт, что обогащение магния происходит не на поверхности, так как его оксид обладает меньшей свободной энергией Гиббса на эквивалент, необходимый для формирования  чем оксид алюминия, то следовательно цинк обогащается до 7.8 at% по толщине слоя до 10 нм.

В настоящее время только происходит формирование настоящего научного понимания влияния, которое оказывает вторая фаза и состав твердого раствора на процесс анодирования. Самое интересное то, что большинство из имеющихся данных так же относится к процессам травления и гальванической обработки и к системам реактивной предварительной обработки. Конечно, мы в свою очередь ожидаем полной и окончательной интеграции этих понятий. После этого можно будет добиться полноценного понимания явлений, имеющих место при обработке сложных коммерческих сплавов и свойств получаемых поверхностей. В одной из недавних публикаций приводится анализ роли элементов, присутствующих в двухфазном, высокопрочном алюминиевом сплаве, содержащем дисперсоиды Al13(Fe,V)3Si; в этой работы поясняются понятия обогащения, мобильности и выделения кислорода.

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.

Анодирование. Дефекты. Кристаллизация.

Анодные пленки барьерного типа в процессе образования подвержены диэлектрическому пробою при характеристическом напряжении, которое сильно зависит от кислотного аниона. В ранних работах  отмечалось, что напряжение пробоя может увеличиваться по мере увеличения толщины пленки, что связывалось с появлением лавины заряженных частиц. Инжекция электронов в катод с использованием механизма Фаулера-Нордхайма описывалась учеными Форлани и Минайя. Далее »

Анодирование. Тонкая структура пленки.

Описание анодной пленки как аморфной, микрокристаллической или стекловидной является достаточно неточным, и лишь в последнее время ученым продвинуться в данном направлении удалось . В 1950 году Вильсдорф  и Керр предлагали молекулярную модель на основе диффузных ореолов из электронных дифракционных структур, в которых основная часть Al4O6 присутствовала в форме октаэдра  ионов O2- с ионами Al3+, присоединенными к трем ионам O2- на четырех из граней.  Далее »

Анодирование. Анодная структура пленки. Кристаллическая или аморфная.

В истории развития научного движения, направленного на исследование структуры анодных пленок можно встретить различные описания аморфных, микрокристаллических структур, g-Al2O3,g’-Al2O3 или ŋ-Al2O3. Материал считается аморфным в том случае, если он не может быть различен посредством рентгеновской спектроскопии, т.е. в случае невозможности получения его пятнистой дифракционной структуры. Термин микрокристаллическая структура относится к материалам с размером кристаллов менее 10 нм.

g-Al2O3 является переходной формой окиси алюминия, которая образуется в процессе термической трансформации бемита в корунд. Он обладает тетрагонально продеформированной структурой типа шпинель и содержит свободные катионы и небольшой процент гидроксильных ионов. ŋ-Al2O3 так же является переходной окисью алюминия, однако он образуется в результате разложения байерита. Согласно Верфью, ионы O2- в g-Al2O3 организованы в виде гранецентрированной кубической (кристаллической) решётки, а меньшие ионы Al3+ распределяются статистически в междоузлиях между ионами кислорода, при этом порядка 70% ионов алюминия имеют число координирования равное 6, а остальные – 4.

g-Al2O3 был обнаружен методом дифракционного рентгеновского анализа в пленках, образованных в щавелевой кислоте,  концентрированной серной кислоте  и в борной кислоте. В недавнее время ученые  Оно и его коллеги  провели исследование параметров кристаллической решетки  на основании  структур электронной дифракции в пленках, образованных в хромовой, фосфорной и серной кислотах, подвергнутых кристаллизации с помощью электронного луча. В результате этого они пришли к выводу, что материл этой пленки сопоставим с ŋ-Al2O3 .

Харингтон и Нельсон определили, что покрытия, получаемые в серной, фосфорной и щавелевой кислотах, тринатрийфосфате, буре и аммонии являются аморфными, а ученые Эдвардс и Келлер установили, что структура дифракции электронов в пленках высокого напряжения, образованных с помощью борной кислоты имеют кристаллическую структуру типа g-Al2O3 . Тайлор, Такер и Эдвардс, использовавшие дифракционный анализ методом рентгеноскопии анодных покрытий, получаемых на фольги 99.8% алюминия, не обнаружили никакого различия между формами g-Al2O3 и g’-Al2O3 . Этими же авторами так же было проведено исследование большого количества различных покрытий, анализ осуществлялся с помощью различных методов. В  результате они пришли к выводу, что все эти покрытия содержат значительное количество аморфного оксида, в некоторых случаях наблюдалось так же определенное процентное содержание g-Al2O3 . В общем заметим, что высокий потенциал больше способствовал формированию кристаллической решетки, которая имела тенденцию к формированию даже в разбавленных растворах, т.е. при менее 0.1% щавелевой кислоты, 0.1-0.5% хромовой кислоты или 0.05% серной кислоты. При использовании переменного тока или высокой температуры удавалось добиться большего количества кристаллического оксида. Наибольшее количество можно было получить с помощью разбавленной лимонной кислоты при 670 В и 95ºС. В расплавленном электролите происходило образование g-Al2O3 .
Трилат и  Церциан, которые производили исследования методом электронной дифракции покрытий 1 и 20 микрон, полученных в серной кислоте на алюминии 99.99%, установили, что на крайнем верхнем слое происходит образование кристаллической структуры, состоящей из смеси моногидрата и либо g-оксида или неклассифицированной переходной формы на крайнем верхнем слое. Более низкие слои обоих покрытий являлись аморфными.  Необходимо помнить о том, что в присутствие влаги аморфный оксидный слой медленно превращается в моногидрат, как и в процессе гидротермического уплотнения, что является своего рода подтверждением результатов, полученных Триллатом и Церцианом.
Франклин  установил, что в пленках, образованных в растворах кислотного бурэ может присутствовать, по крайней мере, 3 типа оксидов: (1) гидратированный слой на внешней поверхности пленки (2) неправильные участки кристаллического g-Al2O3 , внутри покрытия и (3) аморфный оксид, составляющий основную часть пленки.Здесь необходимо заметить, что пробой диэлектрика анодной пленки и другие явления приводят к локальному образованию кристаллического материала. Некоторые из проводивших исследования ученых утверждают, что действительно наблюдали подобное влияние.

Харингтону и Нельсону на основании структур электронной дифракции, полученных на базе свежих покрытий  удалось установить, что размер частицы составляет порядка 1.2 нм. Филипс в своей работе цитировал Брума и Кука, которые установили намного меньшее значение, 0.5 – 1.0 нм, причем это значение увеличивалось при уплотнении в кипящей воде до 10-25 нм, в результате чего получалась бемитная структура. Филипс так же предоставил отчет о существовании других структур дифракции, которые могут быть приписаны любой известной форме, и были обнаружены Бакером и Пирсоном, которые установили, что радиус микрокристаллических частиц составлял 2.4 нм, а Алви настаивал на размерах 9.0, 9.5 и 4.0 для соответственно щавелевой, фосфорной и хромовой кислот. Позднее, Томпсон и его коллеги в Манчестере определили, что текстура стенки ячейки предполагает наличие микрокристаллитов размером 2.0 - 2.5 нм, однако возможно, что в данном случае речь идет об исключении, являющимся результатом использованного в процессе исследования метода утончения ионного луча.

Анодирование. Смешанные электролиты.

Известно, что в процессе пористого анодирования в смешанных электролитах характеристики напряжения и силы тока типизируют один из компонентов электролита более чем другой.  Таким образом, необходимо осуществлять контроль серной  кислоты, присутствующей в качестве добавки к хромовой кислоте, в противном случае характеристики анодирования будут соответствовать тем, которые типичны для анодирования в чистой серной кислоте, и в результате этого сформированное покрытие будет скорее мутным, а не прозрачным. Далее »

Анодирование. Вода.

Нордер  указывал на то, что сернокислые пленки содержат 14.8% воды. Бауман  определил, что содержание воды в пленках полученных с помощью серной и щавелевой кислот, составляет 5-7%, а Эдвард и Келлер  определили, что это значение составляет 1-6%. Далее »

Анодирование. Распределение и включение кислотных анионов

Данные, касающиеся количества включенных анионов, не позволяют установить химический состав пленки, потому что, как уже известно, распределение анионов по поверхности пленки не является равномерным. В ранних работах указывалось, что барьерные пленки по своей природе являются двойными, при этом анионы электролита, типа бората или фосфата в основном содержатся в наружном слое пленочного материала, прилегающего к поверхности взаимодействия с раствором. Далее »

Анодирование. Влияние частиц электролита на состав и структуру пленки.

Известно, что многие свойства анодных пленок могут изменяться или контролироваться самой природой кислотных анионов, которые попадают туда в процессе анодирования. К подобным свойствам относятся ионная и электронная проводимость, рекристаллизация  скорость химического растворения,  люминисцентность в процессе анодирования  и принимающая способность органических красителей. Далее »