BE388465A

BE388465A -

Info

Publication number: BE388465A
Authority: BE

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  "Procédé de traitement des surfaces d'objets en aluminium ou alliage d'aluminium et objet obtenu selon ce procédé." 
La présente invention se rapporte au revêtement de l'aluminium et des alliages d'aluminium d'un revêtement apte à résister à l'action des agents corrosifs. L'invention vise en particulier la fabrication sur de telles surfaces métal- liques, d'un revêtement résistant à la corrosion du genre connu dans la branche sous le nom de revêtement d'oxyde, 
Ces revêtements d'oxyde, comme on les appellera dans la description et dans les revendications suivantes, peuvent   être   produits selon plusieurs procédés, procédés qui, à quelques exceptions près, comprennent une réaction soit chi-   @   

 <Desc/Clms Page number 2> 

 mique, soit   électro-chimique,

     entre l'aluminium ou l'alliage d'aluminium et une solution d'une ou plusieurs substances chimiquement actives. Les revêtements produits sur l'alumi- nium par ces divers procédés bien connus, ont attribué à l'aluminium certaines propriétés et certains avantages dont l'un est la protection du métal revêtu contre les agents cor- rosifs. Cependant, quelques-uns seulement des revêtements d'oxyde ainsi produits, donnent une protection effective à l'aluminium sur lequel ils sont formés et même les meilleurs de ces revêtements laissent beaucoup à désirer au point de vue de leurs effets protecteurs. 



   En conséquence, un des buts de la présente invention, est de constituer certains procédés de revêtement d'aluminium et d'alliages d'aluminium, avec des revêtements protecteurs ayant une grande résistance à l'action des substances cor- rosives et en particulier des solutions alcalines. Un autre but de l'invention est de constituer un objet en aluminium revêtu d'oxyde, ayant une bonne résistance à la corrosion ainsi que d'autres propriétés de caractéristiques désirables et nouvelles, comme cela apparaîtra ci-après. 



   Un autre but de l'invention est de constituer un procé- dé grâce auquel l'aluminium et ses alliages peuvent rece- voir des revêtements colorés. 



   Pour la simplicité de cette description et des revendi- cations attenantes, l'aluminium ou les alliages d'aluminium, sans tenir compte de la pureté du métal ou de la nature des éléments alliants, seront tous désignés par le terme généri- que "aluminium". on a trouvé, à la suite de recherches étendues, que certains revêtements d'oxyde, lorsqu'ils sont formés sur de l'aluminium, peuvent ensuite être traités par un procédé simple qui augmente grandement l'efficacité de ces revête- 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 ments d'oxyde, comme couche protectrice contre des agents corrosifs.

   Le nouveau procédé comporte, comme première et Indispensable étape, la formation sur l'aluminium d'un re- vêtement d'oxyde ayant un pouvoir adsorbant très élevé et, comme deuxième étape, le traitement du métal revêtu avec une solution d'une substance soluble inhibitrice aux agents corrosifs et apte à être adsorbée dans le revêtement d'oxyde adsorptif ainsi formé et sur son revêtement. on a trouvé que pour ce dernier but, n'importe quelle substance soluble ayant un effet inhibant à l'action corrosive ou à l'action d'une ou plusieurs substances corrosives, peut être employée d'une manière satisfaisante. On peut citer, comme exemples de telles substances, les composés chimiques solubles conte- nant un ion chrome ou chromate, tels que l'acide chromique, les chromates alcalins, les bichromates, etc., ou un silica- te soluble tel que le silicate de sodium. 



   Lors de la préparation des objets en aluminium revêtus d'oxyde, selon la présente invention, il est important que le revêtement d'oxyde formé sur l'aluminium ait un   caract-   re adsorptif, comme mentionné ci-dessus. En outre, une ca- ractéristique désirable de tels revêtements est qu'ils soient relativement lourds ou épais, bien qu'un revêtement mince puisse être satisfaisant, pourvu que son pouvoir adsorptif soit élevé. Certains procédés sont particulière- ment appropriés à la préparation de ces revêtements d'oxyde. 



  Le procédé préféré consiste à placer l'aluminium comme anode d'un élément électrolytique dont la cathode peut être de l'aluminium, du plomb ou un autre métal, et à employer comme électrolyte pour cet élément, une solution aqueuse d'acide sulfurique. L'anode en aluminium et la cathode sont immer- gées dans un tel électrolyte et on fait passer de l'énergie électrique provenant d'une source externe entre les électro- 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 des, de telle sorte qu'une couche d'oxyde est formée sur la surface de l'anode en aluminium, couche qui est adhérente, dure et dense et qui possède un pouvoir adsorptif remarqua- ble. La concentration de l'acide sulfurique peut varier dans de grandes limites, comme par exemple de 1 à 70 0/0 en obtenant de bons résultats, mais il est préférable d'employer des solutions contenant de 5 à 10 0/0 d'acide sulfurique.

   Il est également préférable d'employer une densité de courant correspondant à environ 0,170 à 6,20 ampères par décimètre carré de surface anodique. 



   Un autre exemple d'un procédé donnant un revêtement d'oxyde à grand pouvoir adsorbant, sur de l'aluminium, con- siste à laisser de l'aluminium immergé dans une solution chaude de carbonate de sodium et d'un bichromate alcalin, tel que du bichromate de potassium, pendant une courte du- rée de temps, pendant laquelle un revêtement d'oxyde   adhèrent,   dense et très fortement adsorbant est formé sur l'aluminium. 



  Une telle solution contient par exemple 3 o/o de carbonate de sodium et 0,2 o/o de bichromate de potassium. Pour obte- nir de bons résultats, on immerge l'aluminium dans cette solution pendant 10 à 30 minutes, alors que la solution est maintenue   à   une température d'environ 95  0. Si% plus de cette solution, on a trouvé que d'autres solutions,   notam-   ment celles de l'acide phosphorique et des sels de cet acide, peuvent être employées commodément pour produire sur de l'aluminium les revêtements d'oxyde adsorptifs désirée. 



   L'aluminium, qui a été pourvu d'un revêtement d'oxyde adsorptif, comme décrit ci-dessus, est alors de préférence lavé avec de l'eau pour en enlever toutes les traces de solution résiduelle provenant du traitement de revêtement, puis cet aluminium est ensuite traité, selon la présente Invention, avec une solution d'une substance soluble empê- 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 chant la corrosion et apte à être adsorbée dans et sur l'aluminium revêtu d'oxyde. Ce traitement peut présenter plusieurs formes, mais il est préférable d'immerger l'ob- jet en aluminium revêtu d'oxyde dans une solution aqueuse de la substance que l'on désire faire adsorber par le re- vêtement.

   Un autre procédé qui donne d'excellents résultats, consiste à placer l'objet en aluminium, revêtu d'une couche   d'oxyde,   à l'anode d'un élément électrolytique dans lequel l'électrolyte est une solution de la substance qui doit être adsorbée par les revêtements. 



   Il résulte de ces traitements que la solution contenant la substance empêchant la corrosion est adsorbée dans et sur le revêtement   d'oxyde à   fort pouvoir   adsorptif   et lorsque le revêtement d'oxyde est séché, comme par exemple dans un cou- rant d'air chaud ou d'une autre manière appropriée, la solu- tion est évaporée en laissant déposées, dans le revêtement d'oxyde, des quantités appréciables de la substance entra- vant la corrosion. La substance employée comme agent empê- chant la corrosion, peut être n'importe quelle substance so- luble qui résiste au genre de corrosion que l'on désire em- pêcher.

   Dans le cas de l'aluminium, l'attaque corrosive par des solutions alcalines est un problème important et pour retarder ou pour empêcher cette attaque, un revêtement d'oxy- de ayant adsorbé un ion chromate ou chromique est particu- lièrement efficace. Du silicate de sodium peut également être adsorbé dans les revêtements dans lesquels une protec- tion contre la corrosion alcaline est désirée. En particu- lier,de bons résultats sont obtenus lorsque la substance ad- sorbée est un silicate desodium dans lequel le rapport du Na2O au SiO2 est compris entre 1 : 3,25 et 1 : 3,86. Il est préférable d'employer du silicate de sodium dans lequel le rapport du Na2O au 8102 est de 1 : 3,86. 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 



   On peut citer comme exemple spécifique du présent pro- cédé de revêtement d'aluminium avec un revêtement résistant à la corrosion et comme résultats obtenus par ce procédé, le traitement de panneaux de fermeture (par exemple tympans ) qui sont destinés à être employés dans les parois externes des bâtiments. Des articles fondus de ce genre, faits en un al- liage à base d'aluminium, contenant environ 5 o/o de sili- cium, sont placés comme anodes dans un élément dont l'élec- trolyte est une solution à 7 o/o d'acide sulfurique. Au bout de 20 minutes, un revêtement d'oxyde très adsorbant, de cou- leur grise, est formé sur la pièce coulée en alliage d'alu- minium. Les pièces coulées ainsi revêtues sont alors lavées et séchées, puis trempées dans une solution à 4   o/o     d'acide   chromique, pendant 10 minutes.

   Au bout de cette période de temps, ces pièces sont retirées de la solution et séchées. 



   Les objets revêtus résultants ont alors été essayés en les plongeant pendant 72 heures dans une solution très corrosive contenant environ 7,5 o/o de chlorure de sodium et environ 
3   o/c,   de peroxyde d'hydrogène. un examen des pièces après cet- te période a montré que le revêtement à leurs surfaces, a parfaitement résisté à l'action corrosive de la solution chlorure de sodium-peroxyde   d'hydrogène.   A la fin d'une nou- velle période de 72 heures dans une solution corrosive de la même composition, les mêmes objets ont seulement été légè- rement attaqués. Des   pièces   coulées semblables, en aluminium revêtu d'oxyde, selon la présente invention, n'ont montré aucun signe de corrosion après une exposition d'environ 5 mois à   l'atmosphère.   



   Bien que la substance déposée dans le revêtement d'oxy- de adsorbant, comme décrit ci-dessus, puisse être soluble dans   l'eau,   on a remarqué qu'une fois la substance adsorbée ¯fans le revêtement, cette substance devient résistante d'une 

 <Desc/Clms Page number 7> 

   fagon   surprenante à la mise en solution et elle n'est que très légèrement lavée par l'action de l'eau. Les faibles pertes de substance adsorbée provoquées par ce lavage dans des conditions normales, ne sont pas préjudiciables à l'effet de protection du revêtement et peuvent dans la plupart des cas être mises de côté.

   Cependant, lorsqu'il est désirable de retenir toute la substance adsorbée dans le revêtement d'oxyde, ceci peut être facilement obtenu en recouvrant le revêtement d'une couche de peinture, telle que de la pein- ture à l'aluminium, qui retiendra dans le revêtement la quan- tité totale de la matière adsorbée à l'origine. A ce point de vue, les nouveaux revêtements présentent une propriété avantageuse en ce sens qu'ils créent une base excellente pour l'application d'une peinture ou d'une laque et lors- qu'une telle peinture ou laque est appliquée à la surface revêtue d'oxyde, il en résulte un film de peinture excessi- vement adhérent. 



   Par suite des usages nombreux et variés de l'alumi- nium et des alliages d'aluminium à la fois dans les arts pratiques et décoratifs, il est désirable de colorer les surfaces métalliques de l'aluminium et de ses alliages. Ce- ci peut être effectué, par exemple, en traitant le revête- ment d'oxyde adsorbant avec une solution d'un sel soluble de l'acide permanganique, ce qui donne un revêtement coloré en brun. 



   L'objet en aluminium est en premier lieu traité de manière à produire à sa surface le revêtement d'oxyde désiré. 



   En produisant le revêtement d'oxyde, il est judicieux d'em- ployer des carbonates alcalins et des bichromates solubles, comme réactifs. On peut employer une solution de n'importe quel carbonate alcalin et de n'importe quel bichromate solu- ble, mais il est préférable d'employer une solution de carbo- 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 nate de sodium et de bichromate de potassium contenant en- viron 0,5 à 6 o/o de carbonate et environ   0,1 à   1 o/o de bichromate. D'excellents résultats ont été obtenus avec en- viron 2 o/o du premier corps et environ 0,5 o/o du dernier. 



   Une simple immersion de la pièce à revêtir dans la solution de traitement, ou bien une aspersion de cette pièce avec la solution, est en général suffisante sans nécessiter l'appli- cation d'une force électrique externe. 



   Une fois que le revêtement d'oxyde désiré a été formé sur la surface   d'aluminium.,   le métal revêtu est traité, par exemple par immersion ou par aspersion, avec une solution d'un sel soluble de l'acide permanganique. Bien qu'il soit préférable d'employer du permanganate de potassium ou de sodium, n'importe quel sel soluble de l'acide permanganique peut être employé dans ce but. La concentration de la solu- tion de permanganate ne paraît pas être un facteur important, vu que l'on a trouvé que des solutions contenant seulement 
1 o/o du ou des composés solubles employés, ainsi que des solutions qui sont complètement saturées, produiront les co- lorations désirées.

   Cependant, il est préférable d'employer des solutions concentrées, vu qu'il a été remarqué que l'ad- sorption de la solution par le revêtement d'oxyde est plus rapide qu'avec des solutions diluées. on a encore déterminé quela température de la solution du sel de l'acide perman- ganique, au moment où le métal recouvert d'oxyde est immergé en elle, n'est pas un facteur déterminant et que des colora- tions satisfaisantes peuvent être obtenues que la solution soit froide ou chaude. L'emploi d'une solution chaude faci- lite le séchage subséquent de l'objet. 



   Comme on l'a Indiqué ci-dessus, la couleur produite sur la surface d' aluminium ou d'alliages d'aluminium, par ce- traitement, est brune ou d'une nuance brune, et on a trouvé 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 que l'intensité de la couleur et la nuance particulière désirée peuvent être obtenues en faisant varier l'épaisseur du revêtement d'oxyde qui est produit à l'origine sur la surface d'aluminium ou d'alliage d'aluminium. Si l'aluminium, pour le procédé de revêtement d'oxyde, est immergé dans la solution pendant une courte durée, on obtiendra un mince film de revêtement d'oxyde.

   Plus l'immersion est prolongée, plus l'épaisseur du revêtement d'oxyde augmente et de cette manière on peut produire un revêtement d'oxyde adsorbant, adhérant d'une manière satisfaisante, de l'épaisseur désirée, une couleur plus intense et plus sombre étant en général produite avec un revêtement épais plutôt qu'avec un revête- ment mince. 



   Comme exemple spécifique de ce dernier traitement, on peut indiquer: on immerge un objet en aluminium pendant 10 à 15 minutes dans une solution aqueuse contenant 20 gr. par litre de carbonate de sodium et 5 gr. par litre de bichroma- te de potassium. Après cette période, le métal est retiré de la solution, lavé, et alors qu'il est encore humide, il est immergé dans une solution chaude saturée de permanganate de potassium pendant une durée de 2 à 5 minutes. L'objet, après avoir été retiré de la. solution de permanganate et séché, présente à sa surface une couleur brune qui, dans tous les buts pratiques, est stable ainsi que permanente et complé- tement adsorbée dans le revêtement d'oxyde.

Claims

REVENDICATIONS: 1). Procédé de traitement des surfaces d'objets en aluminium ou en alliage d'aluminium, caractérisé par le fait que l'on traite un revêtement d'oxyde adsorptif, dé- posé sur les surfaces métalliques, avec une substance apte à être adsorbée par ce revêtement,, pour obtenir un revête- ment résistant à la corrosion et coloré, ou présentant l'une de ces propriétés seulement.

2). Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le revêtement d'oxyde adsorptif est formé sur les surfaces métalliques au moyen d'une réaction chimique ou électro-chimique et par le fait que ce revêtement est traité avec une substance empêchant la corrosion.

3). Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le revêtement d'oxyde adsorptif est traité avec une solution contenant un ion bichromate, chromate ou chromique ou avec une solution d'un sel de l'acide perman- ganique apte à être adsorbé dans ce revêtement.

4). Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le revêtement d'oxyde adsorptif est traité avec une solution d'un silicate soluble, tel que le silicate de sodium.

5). Procédé selon les revendications 1 et 4, caracté- risé par le fait que le revêtement d'oxyde adsorptif est traité avec une solution de silicate de sodium présentant un rapport de Na20 à SiO2 compris entre 1 : 3,25 et 1 : 3,86.

6). Procédé selon les revendications i et 2, caractéri- se par le fait qu'après le traitement avec une solution d'une . substance de nature à empêcher la corrosion, lemétal recou- EMI10.1 vert d'OV(ie-est séché manière laîss'er.la subs-tance vert d'oxyde est séché de é à lais s'er .la substance <Desc/Clms Page number 11> entravant la corrosion en dépôt dans le revêtement.

7). Procédé selon les revendications i et 6, caracté- risé par le fait qu'une fois que la surface du métal a été séchée, elle est peinte.

8), Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'objetrevêtu, .est *traité de manière à dé- poser dans le revêtement un composé de l'acide permanganique d'une couleur caractéristique.

9). Procédé selon les revendications 1 et 3, caracté- risé par le fait que l'objet revêtu est immergé dans une so- lution dé permanganate de potassium, ou traité avec une telle solution.

10). Procédé selon les revendications 1 et 8, caracté- risé par le fait que la surface métallique est fruitée avec une solution contenant un carbonate alcalin et. un bicarbo- nate soluble p'our former sur elle un revêtement d'oxyde ad- sorbant, lequel'est ensuite imprégné avec un sel soluble de l'acide permanganique.

11), Objet en aluminium métallique ou en alliage d'alu- minium produit par le procédé selon la revendication 1, ca- ractér'isé par le'faitt qu' 11 présente à sa surface un revête- ment d'oxyde adsorptif, adhérent, imprégné d'une substance capable d'entraver la corrosion. - 12). Objet selon la revendication 11, caractérisé par le fait que le revêtement adhèrent d'oxyde adsorptif est imprégné d'un composé du chrome, entravant, la corrosion,ou d'un silicate soluble tel que le silicate de sodium.

13). Objet selon les revendications il et 12, caracté- risé par le fait que le revêtement adhérent d'oxyde adsorp- tif est imprégné de silicate de sodium ayant un rapport de Na20 à 8102 compris entre 1 : 3,25 et 1 : 3,86.

14). Objet selon les revendications 11, 12 et 13, carac- <Desc/Clms Page number 12> térisé par le fait que le revêtement adhérent d'oxyde ad- sorptif est imprégné d'un silicate de sodium dont le rap- port de Na20 à SiO2 est de 1 : 3,86, 15). Objet selon la revendication il, caractérisé par le fait que le revêtement d'oxyde imprégné est recouvert d'un film de peinture.

16). Objet selon la revendication il, caractérisé par le faitqu'il présente un revêtement d'oxyde adsorbant dans lequel est déposé un composé de l'acide permanganique de couleur caractéristique.

17). Objet selon les revendications -il et 16, caracté- risé par le fait que le revêtement d'oxyde adsorbant con- tient, comme faisant partie intégrante ou permanente de ce revêtement, un sel de l'acide permanganique de couleur caractéristique.

RESUME : L'invention se rapporte à : 1). Un procédé de traitement des surfaces d'objets en aluminium ou alliage d'aluminium, surfaces présentant un revêtement d'oxyde adsorptif, avec une substance apte à être adsorbée par ce revêtement de manière à rendre ce dernier résistant à la corrosion et à le colorer,ou tout au moins à lui conférer l'une de ces propriétés seulement.

2). Un objet en aluminium ou en alliage d'aluminium obtenu par le procédé ci-dessus et présentant à sa surface un revêtement d'oxyde adsorptif, adhérent, imprégné d'une substance apte à entraver la corrosion.