BE395560A - - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Procédé de traitement de surfaces d'aluminium recouvertes d'oxyde 
La présente invention a pour objet un procédé de traitement des revêtements d'oxyde, composés prinoipalement d'oxyde d'aluminium, en vue de changer ou de modifier les propriétés et les caractéristiques de ces revêtements.   L'invention   vise en particulier le traitement des revêtements d'oxyde formés sur des surfaces d'aluminium et des surfaces d'alliages à base d'aluminium, 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 surfaces désignées ci-après d'une manière collective par "surfaces d'aluminium". 



   Les dites surfaces d'aluminium peuvent être munies, par plusieurs procédés connus, de ce que l'on appelle généralement un revêtement d'oxyde. Ce revêtement est essentiellement composé d'oxyde d'aluminium. Il peut contenir, selon le procédé employé, d'autres composants qui modifient essentiellement ses   caractéristi-   ques spécifiques. De tels revêtements d'oxyde présentent, comme propriétés générales, une bonne résistance à. la corrosion, une bonne résistance à l'abrasion et un pouvoir plus ou moins élevé de rétention des colorantes organiques ou des couleurs inorganiques, pour former une surface colorée. Les revêtements d'oxyde peuvent être plus ou moins perméables et adsorber ou absorber l'humidité ou des liquides.

   Bien souvent également, le revêtement forme une excellente isolation contre le passage du courant électrique. 



   Les revêtements d'oxyde peuvent être formés sur des surfaces d'aluminium, par diverses méthodes. L'aluminium peut être placé comme anode dans une cellule électrolytique contenant un électro- lyte, tel que l'acide sulfurique, l'acide chromique, des acides organiques, des sels acides, etc. Lorsqu'un courant électrique provenant d'une source externe traverse la cellule, un revêtement d'oxyde se forme sur cette anode. Selon une autre méthode, l'aluminium est immergé dans une solution appropriée, généralement alcaline, et le revêtement d'oxyde est formé par réaction chimique sans l'emploi d'énergie électrique externe. D'autres procédés sont connus et utilisés pour produire artificiellement ces revêtements d'oxyde. Dans tous les cas, le revêtement d'oxyde auquel cette invention se rapporte, est produit par des moyens artificiels.

   Le film naturel d'oxyde se produisant sur toutes les surfaces d'alumi- nium, n'est pas considéré ici comme un revêtement d'oxyde. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



   La surface d'aluminium revêtue d'oxyde peut alors être immergée dans des colorants organiques ou dans des solutions de colorants, pour recevoir des couleurs caractéristiques. 



   Le but de la présente invention est de traiter des revêtements d'oxyde formés sur des surfaces d'aluminium pour obtenir certains   résultats, parmi lesquels on peut citer : unediminution de la   perméabilité du revêtement d'oxyde; une modification de la capacité adsorptive ou absorptive du revêtement d'oxyde pour des agents colorants ; une augmentation de la résistance à la corrosion du revêtement; une augmentation de la capacité du revêtement d'oxyde coloré à conserver sa couleur sous l'action de solvants. Un autre but de l'invention est de traiter des revêtements d'oxyde colorés, après leur coloration, pour fixer uniformément.cette couleur dans et sur le revêtement. 



   Ces résultats sont obtenus sur une échelle plus ou moins grande, selon le revêtement particulier traité et selon la manière dont les traitements décrits ci-après sont exécutés, mais dans chaque cas, un résultat nouveau ou amélioré est obtenu, qui augmente grandement l'utilité de l'aluminium revêtu d'oxyde et l'étendue de son applica- tion commerciale. 



   L'invention est basée sur la constatation qu'en traitant de l'aluminium recouvert d'oxyde dans des solutions chaudes ou bouil- lantes de certains sels, les propriétés du revêtement sont considéra- blement modifiées et des propriétés nouvelles et avantageuses sont développées. Les solutions auxquelles cette invention se rapporte, sont des solutions contenant un sel d'une base métallique faible dont le sel est capable de s'hydroliser lorsqu'il est en solution, pour former un composé métallique pratiquement insoluble, dans le revêtement d'oxyde. La concentration en ions hydrogène de la solution, devrait être telle que l'hydrolyse en solution chaude   ou.bouillante   provoque la précipitation du composé métallique et 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 cette condition est habituellement oonstatable par l'apparition d'un trouble dans la solution.

   Parmi les sels qui peuvent former de telles solutions (aveo un ajustement convenable en ions hydrogène), on peut citer certains acétates métalliques, tels que ceux de nickel, cobalt, cadmium, barium, zinc, cuivre, aluminium ou plomb, et des sulfates métalliques, des oxalates, des chlorures, des nitrates, des citrates, des tartrates et dés fluorures, mais d'autres sels de caractéristiques chimiques similaires produiront les résultats désirés. 



   Bien que l'invention vise d'une manière générale l'emploi de telles solutions, certains sels sont préférables à d'autres lors de la mise en pratique spéciale et préférée de l'invention. Par exemple, par suite de la difficulté rencontrée pour maintenir une concentration convenable en ions hydrogène, des solutions de sels d'acides faibles et de bases métalliques faibles, sont préférables en pratique, pourvu qu'elles présentent les propriétés de   la classe   générale indiquée ci-dessus, c'est-à-dire spécialement la propriété de s'hydrolyser en solutions chaudes ou bouillantes pour former un précipité dans le revêtement d'oxyde.

   De même, dans certaines applica- tions spécifiques pratiques de l'invention, il est souvent très désirable que la solution de sel soit une solution qui ne eolore pas le revêtement et qui ne laisse pas, dans le revêtement, un élément poison ou toxique, ou simplement qui ne colore pas ou ne laisse pas un tel élément dans le revêtement. Il est également désirable, à de nombreux points de vue commerciaux, que la solution soit une solution n'attaquant pas matériellement ou ne dissolvant pas le revêtement d'oxyde ou l'aluminium. Cependant, de telles propriétés préférées de la solution de sel, ne sont désirables que dans certaines applications seulement et la classe générale de solutions de sel définie ici, sont utiles commercialement pour ellesmêmes. 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 



   Les solutions employées dans la pratique de l'invention, sont préparées en dissolvant un sel de la classe décrite, dans de l'eau, puis, si cela est nécessaire, en ajustant la concentration en ions hydrogène, au point où l'hydrolyse dans des solutions chaudes ou bouillantes,   c'est-à-dire   dans des solutions chauffées au-dessus de 40  C., provoque la précipitation dans le revêtement d'oxyde. 



  L'hydrolyse, dans oes conditions, peut être telle qu'il se forme dans la solution une suspension de l'ordre de grandeur des colloïdes et aucun précipité n'apparaît. Mais si, en chauffant, un précipité apparaît, la concentration en ions hydrogène est ajustée de telle sorte qu'il ne se précipite pas sous forme floculente ni ne se dépose de la solution une quantité substantielle de base métallique. 



  Dans des solutions où, lors de l'hydrolyse, une précipitation est manifeste, il est désirable que l'hydrolyse ne dépasse pas pratique- ment le point où il se forme un trouble. Le terme "trouble" tel qu'utilisé ici, désigne non seulement une solution trouble, mais aussi une solution opalescente ou nuageuse. Lors de la mise en oeuvre de l'invention avec des solutions préférées, ce trouble est .habituellement observé. La concentration convenable en ions hydrogène est facilement déterminée à l'avance par une simple expérience, mais il est préférable et habituellement   judicieux   d'employer des solutions ayant une concentration en ions hydrogène, mesurée à 25 C, 
4,5 et un pH d'environ comprise entre un pH d'environ/7,5.

   Lorsque la solution présente des valeurs de pH s'éloignant beaucoup de ces limites, les conditions convenables pour la solution ne sont pas habituellement obtenues et en outre, l'aluminium revêtu d'oxyde est attaqué.   cependant,   dans le cas de chaque solution, la concentration convenable en ions hydrogène est déterminée rapidement et simplement par expérience; comme par exemple en immergeant plusieurs pièces d'aluminium,   @     @   

 <Desc/Clms Page number 6> 

 revêtues d'oxyde dans des solutions de concentrations différentes en ions hydrogène et   en,=observant   les résultats ainsi obtenus. 



   Lorsque le sel est celui d'une base métallique faible et d'un acide fort, il est très désirable d'ajouter à la solution un agent tampon, tel que de l'acide borique, des borates, des acétates ou d'autres agents tampons bien connus, de manière que la concentration convenable en ions hydrogène puisse être obtenue et maintenue sans difficultés, l'agent tampon tendant à diminuer la sensibilité de l'ajustement. De même, lorsque dans la pratique préférée, on emploie un sel d'une base faible et d'un acide faible, l'emploi d'un agent tampon peut être désirable en vue de maintenir la concentration désirée, déterminée à l'avance, en ions hydrogène, Par exemple, d'excellents résultats ont été obtenus en ajoutant de l'acide borique aux solutions d'acétate de nickel ou d'acétate de cobalt. 



   La solution de sel peut contenir de grandes ou de faibles quantités d'un sel de la classe générale décrite. Bien que des quantités de 0,1% en poids ont été reconnues efficaces et que des . solutions contenant le sel à son maximum de solubilité soient utilisables, il est préférable pour des solutions commerciales, lorsque les relations de solubilité le   permettent,   d'employer environ 
1 ou 2% de sel en solution. La solution peut nécessiter, de temps en temps, d'être renouvelée, vu qu'elle s'épuise ou devient inactive à   ¯:1' usage .    



   L'aluminium recouvert d'oxyde est immergé dans la solution de sel chaude ou bouillante, pendant un temps suffisant pour obtenir le résultat désiré. Le temps de traitement varie avec le revêtement particulier et avec l'effet particulier désiré. Il est   habituellement   compris entre 2 et 30 minutes environ. 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 



   Pour décrire les effets obtenus, plusieurs des utilisations auxquelles le procédé de l'invention peut être appliqué, vont être mentionnées spécifiquement. 



   Très souvent, le revêtement dloxyde se trouve sur des ustensiles en aluminium tels que des plateaux, des récipients pour faire congeler de la glace et d'autres   objets   semblables. Dans de tels cas, le revêtement n'est pas coloré, vu que l'on désire garder le fini naturel de l'aluminium revêtu d'oxyde. De tels plateaux et récipients sont souvent en contact avec des liquides colorés, colloïdaux ou autres, et de tels liquides, s'ils sont adsorbés par le revêtement d'oxyde, tachent le revêtement. En traitant les articles revêtus dans des solutions salines selon cette invention, le revêtement est rendu pratiquement non poreux et imperméable, en éliminant ainsi ou en diminuant grandement la tendance du revêtement à se tacher.

   Lorsque les méthodes de l'invention sont ainsi utilisées, il est désirable d'employer des solutions salines qui, par elles-mêmes, ne colorent pas le revêtement d'oxyde ou agissent comme un mordant pour des agents colorants. 



   Ou bien, encore, l'article en aluminium peut avoir été muni d'un revêtement d'oxyde coloré ou d'un revêtement contenant dans ses pores une substance, telle que du silicate de sodium, qui augmentera la résistance à la corrosion du revêtement. Un tel article en aluminium revêtu peut, au cours de son emploi, être soumis à des facteurs externes nuisibles, tels que l'humidité, des conditions atmosphériques générales, des solvants, etc. qui tendront à enlever la coloration ou d'autres matières des pores du revêtement.

   En traitant l'article revêtu, conformément à cette invention, dans des solutions salines de la classe décrite, le revêtement est imperméabilisé tout au moins pratiquement; en même temps, la substance utile, la matière colorante ou autre, est   fixée   d'une manière plus ou moins permanente dans les pores du 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 revêtement d'oxyde et est protégée contre l'action des solvants, etc. 



     Lorsqu.\un   article en aluminium, revêtu d'oxyde, est trempé dans une solution de colorant organique, comme il est d'usage commercial, la plupart du colorant qui reste dans l'article, après l'enlèvement de ce dernier de la solution colorante et après rinçage, est adsorbée dans le revêtement d'oxyde, mais une certaine quantité du colorant se trouvant sur la surface du revêtement ou près de cette surface, n'est pas si fermement fixée au revêtement. En conséquence, ce colo- rant tend à s'effacer à l'emploi.

   Pour éviter cet inconvénient, on a l'habitude de polir le revêtement coloré, mais le polissage est souvent coûteux et dans le cas de petits articles, tels que des boutons et des épingles, il est pratiquement impraticable., En traitant l'article selon les méthodes de la présente invention, le colorant se trouvant sur la surface ou près de la surface est pratiquement fixé sur cette surface, de telle sorte qu'un barbouillage ou d'autres effets sujets à objections, sont rendus aussi faibles que possible. 



   Bien que n'importe laquelle des solutions salines de la classe générale définie ici, donne les résultats décrits, à un degré plus ou moins grand, il existe, comme il a déjà été spécifié, certains sels qui sont préférables à d'autres. Parmi de tels sels, on a trouvé comme utilisables de préférence pour la mise en oeuvre pratique de l'invention : l'acétate de nickel, l'acétate de cobalt, le sulfate de nickel et le sulfate de cobalt. Parmi ces sels, les acétates sont généralement préférés aux sulfates. Des agents tampons sont utiles A dans les solutions de sulfate,comme d'acétate.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS 1) Procédé de traitement de surfaces d'aluminium recouvertes d'oxyde, caractérisé par le fait que l'on immerge ces surfaces dans une solution d'un sel d'une base métallique faible et en ce que l'on fait précipiter, par hydrolyse, un composé métallique pratique- ment insoluble, dans le revêtement d'oxyde.

   2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'hydrolyse dans la solution, se poursuit jusqu'au point de trouble et que la solution ne contient pas une quantité substantielle de précipité floculent.

   3) Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que la température de la solution dans la- quelle les surfaces sont immergées, est supérieure à 40o C.

   4) Procédé selon n'importe laquelle des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les surfaces sont immergées dans une solution d'un sel d'une base métallique faible et d'un acide faible.

   5) Procédé selon n'importe laquelle des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la solution dans laquelle les smfaces sont immergées, contient un agent tampon.

   6) Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les surfaces sont immergées dans une solution d'un sel de nickel ou d'un sel de cobalt et par le fait que l'on précipite, par hydrolyse, un composé pratiquement insoluble de nickel ou de cobalt, dans le revêtement d'oxyde.

   7) Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les surfaces sont immergées dans une solution d'un acétate de nickel ou de sulfate de nickel, dont la température est supérieure à 40 C.

   8) Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les surfaces sont immergées dans une solution d'acétate de cobalt ou de sulfate de cobalt, dont la température est supérieure à 40 C. <Desc/Clms Page number 10>

   9) Procédé selon n'importe laquelle des revendications 6 à 8, caractérisé par le fait que la solution contient un agent tampon.

   RESUME La présente invention se rapporte à un procédé de traitement de surfaces d'aluminium recouvertes d'oxyde. Selon ce procédé: a) ces surfaces sont immergées dans une solution d'un sel d'une base métallique faible, un composé métallique pratiquement insoluble' étant précipité par hydrolyse dans le revêtement d'oxyde; b) l'hydrolyse est poursuivie jusqu'à formation d'un trouble dans la solution, cette dernière ne contenant pas une quantité substantielle de précipité floculent-, c) La température de la solution dans laquelle les surfaces , sont immergées, est supérieure à 40 centigrade; d) les surfaces sont immergées dans une solution d'un sel d'une base métallique faible et d'un acide faible ;

   e) les surfaces sont immergées dans une solution d'un sel de nickel ou d'un sel de cobàlt, un oomposé pratiquement insoluble de nickel ou de cobalt, étant précipité par hydrolyse dans le revêtement d'oxyde; f) les surfaces sont immergées dans une solution d'un acétate de nickel ou de sulfate de nickel, dont la température est supérieure à 40 centigrade ; g) les surfaces sont immergées dans une solution d'acétate de cobalt ou de sulfate de cobalt:, dont la température est supérieure à 40 centigrade; h) la solution dans laquelle les surfaces sont immergées contient un agent tampon.