CH168153A - Procédé de traitement des revêtements d'oxyde produits sur des surfaces d'aluminium ou d'alliages d'aluminium. - Google Patents

Description

  Procédé de traitement des revêtements d'oxyde produits sur des surfaces  d'aluminium ou d'alliages d'aluminium.    La. présente invention a. pour objet un  procédé -de traitement des revêtements  d'oxyde, composés au moins principalement  d'oxyde     -d'aluminium,    produits sur des sur  faces d'aluminium ou d'alliages d'aluminium,  en vue de changer ou     de,    modifier les proprié  tés et les caractéristiques de ces revêtements.       Les    surfaces d'aluminium et les surfaces  d'alliages à base d'aluminium seront -dési  gnées ci-après simplement par "surfaces  d'aluminium".  



       Les    surfaces d'aluminium peuvent rece  voir, par plusieurs procédés connus, ce  qu'on appelle généralement un revêtement  d'oxyde. Ce revêtement est principalement  composé     -d'oxyde    d'aluminium. Il peut conte  nir, selon le procédé employé, d'autres com  posants qui modifient ses caractéristiques  spécifiques.     De    tels revêtements d'oxyde pré  sentent, comme propriétés générales, une  bonne     résistance    à la corrosion, une bonne       ésistance    à l'abrasion et une capacité varia-    blé de rétention des colorants organiques ou  -des couleurs inorganiques pour former une       surface    colorée.

       Les    revêtements d'oxyde peu  vent être plus ou     moins    perméables et adsor  ber ou absorber l'humidité ou les liquides.  Bien souvent .également, le revêtement forme  une excellente     isolation    au passage du cou  rant électrique.  



  Les revêtements d'oxyde peuvent être  formés sur les surfaces d'aluminium, par di  vers procédés. L'aluminium peut être placé  comme anode dans une cellule électrolytique  contenant un électrolyte tel que l'acide sul  furique, l'acide chromique, des     acides    organi  ques, -des sels acides, etc. Lorsque de l'éner  gie électrique externe est fournie à la     cellule,     un revêtement d'oxyde se forme sur cette  anode. Selon un autre procédé 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'au-      Ires procédés sont connus et utilisés pour  produire artificiellement de tels 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'oxydé    se produisant sur tou  tes les surfaces d'aluminium, n'est pas con  sidéré ici comme un revêtement d'oxyde.  



  La     surface    d'aluminium revêtue d'oxyde  peut alors être immergée dans -des colorants  organiques ou dans     -des    solutions de colorants,  pour obtenir -des     colorations    caractéristiques  de     cette    surface.  



  Le procédé selon la présente invention  permet -de réaliser     certains    effets, parmi les  quels on peut citer: une diminution de la  perméabilité du revêtement d'oxyde; une mo  dification de la capacité     adsorptive    ou     ab-          sorbtive    du revêtement     d'oxydé    vis-à-vis des  agents     colorants;    une augmentation de la. ré  sistance à la corrosion du revêtement; une  augmentation de la capacité du revêtement  d'oxyde     coloré    à     conserver    sa couleur sous  l'action de solvants.

   Le traitement selon l'in  vention appliqué à des revêtements d'oxyde  colorés, après l'opération de     coloration,    a pour  effet -de fixer uniformément cette couleur  à l'intérieur et sur le revêtement.  



  Ces revêtements sont obtenus sur une  échelle plus ou moins grande, selon le revê  tement particulier traité et selon la manière  dont les traitements décrits ci-après sont em  ployés, mais dans chaque cas, un résultat  nouveau ou amélioré est obtenu, qui aug  mente grandement l'utilité de l'aluminium re  vêtu d'oxyde et l'étendue de son application  commerciale.  



       L'invention    est basée sur la     découverte     que par le traitement d'aluminium recouvert  d'oxyde dans des solutions de certains sels  dont on.     produit    l'hydrolyse, les propriétés du  revêtement sont considérablement 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 fai  ble, capable -de s'hydrolyser lorsqu'il est en       solution,    pour former, dans le revêtement    d'oxyde, un composé pratiquement     insoluble     du     métul    -de ladite base faible.  



  La concentration en ions hydrogène de la  solution est de préférence telle que l'hydro  lyse provoque à chaud, par exemple à. l'ébul  lition, la précipitation du composé métalli  que et     cette        condition    est habituellement       constatable    par l'apparition -d'un trouble dans  la     ,solution.    Parmi les sels qui formeront -de  telles     solutions    (avec un ajustement convena  ble en ions hydrogène), on peut citer     certains     acétates métalliques, tels que     ceux,de    nickel,  cobalt, cadmium, zinc, cuivre, aluminium ou  plomb;

   -des     sulfates        métalliques,,des        oxalates,     des chlorures, des nitrates, des citrates, des       tartrates    et -des fluorures, mais d'autres sels  de     caractéristiques    chimiques similaires pro  duiront 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'inven  tion. 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 spécia  lement la propriété -de s'hydrolyser en solu  tions     chaudes    ou bouillantes pour former un  précipité dans le revêtement d'oxyde.

   De  même, dans certaines applications pratiques  de l'invention, il     .est    souvent très désirable  que la solution de sel soit une solution qui  ne colore 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 revê  tement. Il est également désirable, pour de  nombreux points -de vue commerciaux, que  la solution soit une solution     n'attaquant    pas  matériellement ou ne     dissolvant    pas le revê  tement -d'oxyde ou l'aluminium.

   Cependant,  -de telles propriétés préférées -de la solution  de sel ne sont désirables que dans     certaines     applications     seulement.         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, de préfé  rence au point où l'hydrolyse dans des solu  tions chaudes ou bouillantes, c'est-à-dire dans  des solutions chauffées au-dessus de 40   C,  provoquera la précipitation dans le revête  ment d'oxyde. L'hydrolyse, :dans ces condi  tions, peut être telle qu'il .se forme dans la  solution une suspension de l'ordre -de gran  deur des colloïdes et aucun précipité n'appa  raît.

   Mais si, en chauffant, un précipité appa  raît, la. concentration en ions hydrogène est  avantageusement ajustée de telle sorte qu'une  quantité substantielle de base métallique ne  se précipite pas sous forme     floculente    ni se  dépose -de la solution. Dans -des solutions<B>où,</B>  lors de l'hydrolyse, une précipitation est ma  nifeste, il est désirable que l'hydrolyse ne  dépasse pas     pratiquement    le point où il se  forme un trouble. Le terme "trouble" tel  qu'utilisé ici désigne non seulement une so  lution trouble, mais également une solution  opalescente ou nuageuse. Lors de la mise en       oeuvre    -de l'invention avec des solutions pré  férées, ce trouble est habituellement observé.

    La. concentration convenable en ions hydro  gène 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 hy  drogène, mesurée à 25   C, comprise entre un  pH d'environ 4,5 et 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    sera attaqué.

   Ce  pendant, dans le cas -de chaque solution, la  concentration convenable en ions hydrogène  peut être déterminée rapidement et simple  ment par expérience, comme, par exemple, en  immergeant plusieurs pièces d'aluminium re  vêtues d'oxyde dans des solutions de con  centrations différentes en ions hydrogène et  en observant les résultats ainsi obtenus.    Lorsque le sel est celui d'une base métal  lique faible et d'un acide fort, il est très dé  sirable d'ajouter à la solution un agent tam  pon, tel que de l'acide borique, des borates, des  acétates ou d'autres agents tampons bien con  nus, de manière que la concentration convena  ble en ions hydrogène puisse être obtenue et  maintenue sans difficultés, l'agent tampon  tendant à diminuer la sensibilité de l'ajuste  ment.

   De même, lorsque l'on emploie un sel  d'une base faible et d'un acide faible,     comme     c'est le cas dans la pratique préférée, l'emploi  d'un agent tampon peut être désirable en     vue     de maintenir la .concentration désirée, déter  minée à l'avance, en ions hydrogène. Par       exemple,    d'excellents résultats ont été obte  nus en ajoutant de l'acide borique aux solu  tions :d'acétate de nickel ou d'acétate de co  balt.  



  La solution de sel peut contenir -de gran  des ou -de faibles quantités d'un sel .de la  classe     générale    décrite. Bien que des quanti  tés de 0,1 % en poids aient été reconnues effi  caces et que des solutions saturées soient éga  lement utilisables, il est préférable en prati  que, lorsque les relations -de solubilité le per  mettent, -d'employer environ 1 ou 2 % -de sel  en solution. La .solution peut nécessiter, de  temps en temps, son renouvellement, vu  qu'elle s'épuise ou devient inactive à l'usage.  



  L'aluminium recouvert     .d'oxyde    est im  mergé dans la solution de sel chaude ou  bouillante, pendant un temps suffisant pour  obtenir le résultat désiré.     Le    temps .de traite  ment varie avec le revêtement particulier et  avec l'effet particulier désiré. Il est habituel  lement compris entre environ 2 et 30 mi  nutes.  



  Diverses applications du procédé selon  l'invention sont décrites ci-après.  



  Très souvent, le     revêtement    d'oxyde se  trouve sur des ustensiles en aluminium tels  que des plateaux, .des récipients servant à  faire     cangeler    de la glace et autres objets sem  blables. Dans de tels cas, le     revêtement    n'est  pas coloré, vu que l'on désire conserver le fini  naturel -de     l'aluminium    revêtu d'oxyde. De  tels plateaux et récipients sont souvent en      contact avec des liquides colorés,     collo'idaux     ou autres, et .de tels liquides, s'ils sont adsor  bés par le     revêtement    d'oxyde, tachent le re  vêtement.

   En traitant selon l'invention les       articles    revêtus dans des solutions salines, le  revêtement est rendu pratiquement non po  reux et imperméable, en éliminant ainsi ou  en diminuant grandement la tendance du re  vêtement -à se tacher. Il est alors désirable  d'employer des solutions salines qui, par  elles-mêmes, ne colorent pas 1e     revêtement     d'oxyde ou n'agissent pas comme un mordant  pour .des agents colorants.  



  De plus, 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 re  vêtement.

   Un tel article en aluminium revêtu  peut, au cours de son emploi, être soumis à  des facteurs     externes    nuisibles,     tels    que l'hu  midité, des conditions atmosphériques géné  rales, des solvants, etc., qui tendront à enle  ver la     coloration    ou d'autres matières des po  res du     revêtement.    En traitant l'article re  vêtu,     conformément    à     cette    invention, dans .des  solutions salines de la classe .décrite, le revête  ment est imperméabilisé tout au moins prati  quement;

  <B>-</B>en même temps, la substance utile,  la matière colorante ou     autre,    est     fixée    d'une  manière plus ou moins permanente dans les  pores -du 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 co  lorant organique, comme il est d'usage com  mercial, la plus grande partie -du colorant qui       reste    dans l'article, après l'enlèvement de     ce     .dernier -de la solution colorante -et après rin  çage, est absorbée 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    co  lorant tend à s'effacer à l'emploi.

   Pour éviter       cet    inconvénient, on a l'habitude de polir le  revêtement coloré, mais le polissage est sou  vent coûteux et dans le cas de petits articles,         tels    que -des boutons et des épingles, il est  pratiquement impraticable. En traitant l'arti  cle selon 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    ef  fets sujets à objections sont rendus aussi fai  bles -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     tells    sels, on a trouvé comme utili  sables -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 dans les solutions  de sulfate, comme dans celles d'acétate.

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé de traitement des revêtements d'oxyde produits .sur des surfaces d'alumi nium ou d'alliages d'aluminium, caractérisé en ce 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, dans le revê tement d'oxyde, par hydrolyse, un composé pratiquement insoluble du métal de ladite base faible.

   <B>SOUS-REVENDICATIONS:</B> 1 Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que l'hydrolyse, dans la solution, se poursuit jusqu'au point -de trouble et en ce que la solution ne contient pas une quantité sensible de précipité floculent. 2 Procédé selon la revendication, caractérisé par le fait que la température de la solu tion dans laquelle les surfaces sont immer- gées_ est supérieure à 40 C. 3 Procédé selon la revendication, caractérisé par le fait que les surfaces sont immergées dans une solution d'un sel d'une base mé tallique faible et d'un acide faible.

   4 Procédé selon la revendication, ,caractérisé par le fait que les surfaces sont immergée dans une solution d'un sel de nickel et par le fait que l'on précipite, dans le revête ment -d'oxyde, par hydrolyse, un -composé pratiquement insoluble de nickel. 5 Procédé selon la revendication, caractérisé par le fait que les surfaces sont immergées dans une solution d'un sel -de cobalt et par le fait que l'on précipite, dans le revête ment d'oxyde, par hydrolyse, un composé pratiquement insoluble de cobalt.

   6 Procédé selon la revendication et les sous- revendications 2 et 4, caractérisé en ce que les surfaces sont immergées dans une solution d'acétate de nickel dont la tem pérature est supérieure à 40 C. 7 Procédé selon la revendieation et les sous- revendications 2 et 4, caractérisé par le fait que les surfaces sont immergées dans une solution .de sulfate de nickel dont la température .est supérieure à 40 C.

   8 Procédé selon la revendication et les sous- revendications 2 et 5, caractérisé par le fait que les surfaces sont immergées dans une solution d'acétate -de cobalt, dont la température est supérieure à 40 C. 9 Procédé selon la revendication et les sous- revendications 2 et 5, caractérisé par le fait que les surfaces sont immergées dans une solution .de sulfate .de cobalt dont la température est supérieure à 40 C. 10 Procédé selon la revendication, caractérisé par 1e fait que la solution dans laquelle les ,surfaces sont immergées ,contient un agent tampon.