Oxidarea aluminiului și a aliajelor sale

Oxidarea aluminiului și a aliajelor sale.

Oxidarea aluminiului este o metodă foarte eficientă de protecție împotriva coroziunii a aluminiului în medii agresive, pentru a oferi suprafața proprietăți noi, foarte valoroase. Pe măsură ce tehnologia de obținere a filmelor protectoare pot fi oxidarea electrochimică (anodic) și chimice și, prin urmare, proprietățile peliculei de oxid ele vor varia în mod considerabil și au destinația sa. Astfel, anodizare pentru a crea un film de oxid cu duritate mare și rezistență la uzură cu proprietăți excelente de izolare și un aspect frumos, decorativ, în timp ce oxidarea chimică este aplicată în principal, pentru a obține un teren bun pentru vopsire. Anodic de oxidare, la rândul său, poate fi realizată folosind direct sau curentului electric alternativ, și compoziția electrolitului și regimul de oxidare în prezent există sute de opțiuni și numărul lor este în continuă creștere.

În conformitate cu compoziția de electroliți și scopul lor ar trebui să fie de a identifica o serie de procese:

Oxidarea în electroliți de acid sulfuric pentru a produce filme decorative și solide de oxid.

Oxidarea în electroliți acidului oxalic pentru stratul izolator electric.

Oxidarea în acid ortofosforic pentru galvanoplastie ulterioare cu cupru, nichel și alte metale.

Oxidarea în acid cromic pentru obținerea filmelor ematalevyh.

Oxidarea electroliti in compusi organici pentru diverse scopuri.

Pregătirea suprafeței la oxidare.

Pentru piese care nu au dimensiuni precise, preparatul se reduce la degresare și decapare într-o soluție de sodă caustică, cu o concentrație de 80-120 sale g / l și la o temperatură de 335-345K nu o expunere mai mică de 2-3 minute. Când gravare a aliajelor de aluminiu la suprafața piesei de prelucrat este componentele mătreață negru aliere - cupru, fier și alte impurități. piese de clarificare cu îndepărtarea tuturor impurităților produce o soluție de 10-15% de acid azotic. silumin Etching identifică impuritate siliciu, care nu este îndepărtat în acid azotic, dar solubil în acid fluorhidric. Pentru a face acest lucru, utilizați una dintre soluțiile indicate în tabel.

Compoziții și moduri de soluții pentru iluminat silumin

Suspensie pentru oxidarea din duraluminiu cu contactul arc greu.

Oxidarea în soluții de acid sulfuric.

Această metodă de oxidare este cea mai comună și este condusă prin tratarea anodică pregătit și montate bucăți în soluție de 15-20% de acid sulfuric, la temperatura camerei și densitatea curentului anodic de la 1 la 2 A / dm2. In ROLA plumb utilizate drept catozi. Expunerea depinde de destinația filmului de oxid. Când viteza de protecție decorativ oxidare arc este de 15-20 min, care produce un strat de oxid de 4,5 microni grosime. De o mare importanță pentru procesul este creșterea de temperatură de electrolit, care afectează în mod negativ calitatea
peliculă de oxid până la corodare și alunecarea acestuia. Prin urmare, după utilizarea prelungită de băi, precum și în timpul verii, electrolitul trebuie să fie răcit. În acest scop, jachete de apă și bobine, precum și sisteme de refrigerare cu freon.

Capacitatea de aluminiu pentru a îndrepta curentul alternativ permite utilizarea așa-numitul efect „supapă“ pentru oxidarea curentului alternativ de aluminiu. Procedeul este caracterizat prin utilizarea atât o singură fază și curentul trifazat și absența electrozilor auxiliari, deoarece rolul electrozilor pe tija de baie funcționează piese oxidabile perdele. Oxidarea se utilizează 15% soluție de acid sulfuric și de putere de frecvență industrială curent alternativ (50 Hz). Condițiile rămase ale modului de oxidare nu are diferențe semnificative față de oxidarea DC.
Filmul de oxid obținut din electrolit acid sulfuric și destinate finisajelor de protecție și decorative, o culoare albă ca zăpada, densitatea 3,85 g / cm3, o grosime de 4-5 microni și este o protecție sigură împotriva coroziunii. Filmul de oxid nu este jupuit de metal are o compoziție chimică și duritate corindon și o bună rezistență la uzură. Rezistența la căldură a filmului de oxid ajunge la 2270 K. Filmul de oxid are o structură microporoasă, cu o porozitate medie de aproximativ 30%.

Chrompick porilor impregnare sau strat de lac mărește coroziune peliculă de oxid de rezistență. Umplerea porilor cu anilină și alți coloranți sunt utilizate pe scară largă pentru fabricarea unui aspect decorativ frumos și săruri ale filmelor fotosensibile utilizate pentru impregnarea fotochimică fabricarea diferitelor solzi și plăci. Pelicula de oxid are proprietăți izolante electrice.

Cea mai simplă și mai sigură metodă este de a extrage piesele pasivare în soluție bicromat de potasiu, cu concentrația sa de circa 100 g / l la o temperatură de 353-363 K timp de 10 min. Filmul de oxid capătă astfel o culoare galben lamaie.
Atunci când un finisaj de suprafață de culoare se aplica, de asemenea, colorarea cu coloranți de anilină iar umplutura sa topit parafina. Coloranți pentru articolele de colorare sunt scufundate într-o soluție 1% de colorant anilină selectată pentru lână la o temperatură de 345-355 K cu o întârziere de 2-3 min.

proces anodizare adânc în acid sulfuric

Acesta este utilizat pentru a îmbunătăți rezistența la uzură la o rezistență la frecare eroziv, pentru crearea de rigiditate a structurilor tablelor subțiri, pentru protecție termică. oxidarea profundă a uneltelor crește rezistența lor la uzură este de 5-10 ori.

Oxidarea este utilizat cu soluție de acid sulfuric 20%, la o temperatură de lucru 263-267 K și densitatea curentului anodic 2,5 A / dm2, la o tensiune inițială de 20-25 V și 40 V. finală a recomandat amestecând continuu electrolit. Filmul de oxid are o adâncime de 20-30 microni.

Pentru a spori rigiditatea cu pereți subțiri rigiditate alamă tubulară pentru a aplica același electrolit și modul de oxidare cu creșterea densității de curent de până la 5 A / dm2 și 30 min expunere. Adâncimea filmului de oxid este de 60 microni și microrezistența 3,4 MPa. Zonele nu fie oxidat, pre-izolate cu lac HVL-21, metil aditiv de culoare roșie. In aliajele pelicula de oxid are o culoare neagră intensă și o structură cu porozitate ridicată. Cu anodizare adânc rugozitatea suprafeței pieselor este redusă la clasa 2. Pentru răcirea unui electrolit de lucru la 263 K sunt utilizate sistem convențional de refrigerare cu freon.

Oxidarea în electroliți acidului oxalic.

Pentru aluminiu și aliaje mărcile forjat AlMg, Amts, AD31 și alte oxidare protector, decorativ și izolatoare utilizate în mod obișnuit în soluție de acid oxalic. Pentru pelicula de oxid derivate din electroliții acid oxalic, caracterizate prin porozitate scăzută, colorant natural ton galben și bun film de oxid hrustenie audibil în timpul îndoirea pieselor cu pereți subțiri. delaminare film sau deteriorarea proprietăților fizico-chimice nu se întâmplă.
procesul de oxidare se realizează în soluție de acid oxalic cu o concentrație de 40-60 g / l, la temperatura camerei, o densitate de curent anodic 2,5-3,5 A / dm2 și extract de 2-3,5 ore. DC sau AC tensiune în timp ce crește treptat 20-30 la 120 V.

Pentru un film cu o defalcare de tensiune de 500 V procedeul se realizează într-o soluție de acid oxalic 4%, la temperatura camerei. Mai întâi tensiunea de curent continuu este de 30-40 V, după curentul anclanșare gradat timp de 15 min, densitatea curentului anodic a fost ajustat la 3 A / dm2. Apoi includ sistemul de recirculare a electrolitului și păstrat în baie 1,5-2,5 părți ore, crescând treptat tensiunea la 100-110 V. Cade, astfel, sunt protejate prin grilele de tangență la pneuri. Apoi, elementele sunt spălate și uscate la o temperatură de 425 K.

Oxidarea în soluții de acid fosforic.

Oxidarea aliajelor de aluminiu în acid fosforic are o aplicabilitate limitată și este utilizat în principal pentru nichelare ulterioare sau placare cu cupru. În acest scop, se utilizează o soluție 350-650 g / l acid fosforic într-un mod de oxidare următor: temperatura de funcționare de 290-320 K, densitatea curentului anodic de 1-3 A / dm2; expunerea la 5-10 min.

Pentru procesul de management adecvat necesită tensiune ridicată de la 10 la 15 și agitarea cu aer comprimat. Rezultată pelicula de oxid are o adâncime de 3 microni, foarte poroase, slab colorate, dar ușor solubil în nichel și cupru acid electroliți în precipitarea acestor metale, care determină destinația sa.

Oxidarea în electroliți crom.

pelicula de oxid fabricate din electroliți de crom, incolor, sticlos, având o grosime cuprinsă în intervalul de 2-5 microni, practic nu se schimba dimensiunile pieselor rețin aluminiu lucios lustruit și au o porozitate scăzută. Din cauza durității lor, densitatea si elasticitatea sunt folosite pentru piese având dimensiunile exacte.
Atunci când se administrează într-un electrolit de peliculă de oxid de acid boric devine frumos culoare albastru-gri, iar similaritatea cu suprafața emailată, în care procesul este ematalirovaniya nume.

Compoziția electrolit, g / l
anhidridă cromică - 30-35
Acid Boric - 1-2
Temperatura de lucru, K - 315-320
Viteza de închidere, min - 55-60
densitatea de curent A / dm2 - 0.5-1

Tension în acest proces în timpul primelor 30 de minute, a crescut la 0 la 40 V și următoarele 30 min a fost ajustat la 80 V.

Electrolitul cu o compoziție mai complexă, g / l:

anhidridă cromică - 6-8
Acid boric - 8-10
Oxalat de potasiu titan - 40-45
Acid oxalic - 1-2
Acid citric - 1-2
Procedeul se realizează la 325-335 K, iar densitatea de curent anodic 3 A / dm2, cu o creștere treptată a tensiunii de la 0 la 120V întârziat 30-40 minute.

Oxidarea electroliți în compuși organici.

Electrolitul cu compoziția, g / l:

Acid oxalic - 30
Acid sulfosalicilic - 100
Acid sulfuric - 3
Procesul se desfășoară la o temperatură de 285-305 K și anod densitate de curent de 2-3 A / dm2.
Proces Durata 40-120 min.

Viteza de formare a filmelor de oxid ajunge la 1 micron / min. Ar trebui agitarea mecanică a electrolitului. Tensiunea este crescută în timpul creșterii filmului de oxid cu o grosime de 25-30 la 50-80 V. La filmul silumin marcă AL-2 are o culoare gri închis pe aliaje AMG - un maro auriu și tip duraluminiu D1-verde-albastru. Filmele au o elasticitate ridicată, o bună rezistență la coroziune și o încredere proprietăți izolatoare electrice.

Eliminarea defectuoasă a filmului de oxid format din electrolit menționat, fără a pierde soluție dimensiune recomandată următoarea compoziție:

Acid fosforic (greutate specifică de 1,5 g / cm3) - 35 ml / l;
anhidridă cromică - 20 g / l.

Procedeul se realizează la 365-370 K cu o întârziere de 10-20 min.

oxidarea chimică a aluminiului.

În cazurile în care oxidarea se efectuează în scopul de a proteja împotriva coroziunii sau ca un grund pentru pictură, este recomandabil să se folosească de oxidare chimică, mai ieftin și nu necesită echipamente electrice. Astfel, numărul de mai multe compoziții pentru oxidarea de protecție și decorative recomandă următoarea compoziție, g / l:

Acid fosforic - 40-50
fluorură de potasiu acidic - 3-5
anhidridă cromică - 5-7
Procedeul se realizează la 290-300 K cu o întârziere de 5-7 min.

Această soluție este adecvată pentru oxidarea aluminiului și toate aliajele sale. Filmul de protecție obținut a avut o compoziție de oxid-fosfat, aproximativ 3 microni grosime, o frumoasă salată verde și are proprietăți de izolare, dar nu vopsele poroase și nu colorate. Ajustarea soluției se efectuează în principal fluor. Metoda este foarte simplu de utilizat, nu are nevoie de măiestrie și de 2-3 ori mai economic decat electroliza.