RS59341B1 - Obrada anodiranog aluminijuma i legura - Google Patents

Description

[0001] Opis

[0002] Anodirani aluminijum ima nisku otpornost na alkalije i na kiseline. U primenama kao što su automobili i građevina postoji hitna potreba za anodiranim proizvodima čija površina, dok zadržava svoj karakteristični izgled, može izdržati kontakt sa jakim alkalnim rastvorima a takođe po mogućstvu i sa jakim kiselim rastvorima.

[0004] U predmetnoj prijavi patenta kada se govori o aluminijumu to takođe obuhvata uobičajene legure aluminijuma.

[0006] Automobilska industrija je nedavno nametnula upotrebu anodiranih delova kod automobila, testove otpornosti na alkalije koje, u praksi, aluminijum koji je anodiran ne može proći, čak i kada je konvencionalno „zaptiven“. Poznato je da anodirani proizvodi imaju porozne površine. One naročito olakšavaju napade alkalnih ili kiselih rastvora na površini. Uobičajeno je da se ove porozne površine zaptivaju kako bi se poboljšala njihova otpornost.

[0008] Obrada radi poboljšanja ove otpornosti u velikom obimu zavisi od standarda, kao što su od Evropske asocijacije za anodirani aluminijum, koji se ovde nazivaju

[0009] „Qualanod“ standardima. Međutim, proizvodi koji se obrađuju prema ovim standardima, uglavnom koji se odnose na građevinske materijale, pokazuju da ne prolaze na testovima u automobilskoj industriji. Ovi testovi još uvek nisu unifikovani, prisutni u zajedničkom istom cilju koji je da materijal bude uspešno otporan i nakon prvog kontakta sa kiselinom, jakim alkalnim rastvorom sa pH vrednošću koja je visoka čak i do 13,5.

[0011] Među testovima koji su propisani za automobilsku industriju mogu se spomenuti:

[0012] FIAT-ov proizvodni standard 9.57448

[0013] Volkswagen AG „Anorganische Schutzschicht Auf Aluminiumteilen-Oberflaeschenschutzanforderung TL 182

[0014] General Motors GMW 14665 „Oblaganje aluminijuma anodnom

[0015] oksidacijom“ (General Motors Material Specification Finish-Worldwide Engineering Standards, Januar 2009)

[0016] Volvo TR 31804674.

[0018] Primeri sadržaja takvog standarda mogu se pronaći u FIAT-ovoj dokumentaciji.

[0019] Proizvodi se izlažu ciklusu testiranja koji obuhvata:

[0020] • Potapanje u trajanju od 10 minuta u kiseli rastvor koji ima pH vrednost 1 (0,1 molarni rastvor HCl)

[0021] • Ispiranje tekućom vodom i sušenje kompresovanim vazduhom

[0022] • Držanje u peći u trajanju od 1h ±5 minuta pri 40°C±3°C

[0023] • Potapanje u trajanju od 10 minuta u alkalnom rastvoru pri pH vrednosti 13,5 (vodeni rastvor 12,7 g/l NaOH+4.64g/l Na<3>PO<4>)

[0024] • Ispiranje tekućom vodom i sušenje kompresovanim vazduhom.

[0025] Na kraju testa ne sme postojati estetska izmena, u odnosu na materijal koji nije bio izložen testu.

[0027] Nekoliko pokušaja zabeleženih u prethodnom stanju tehnike je izvršeno kako bi se zadovoljile potrebe automobilske industrije. Svi spadaju u jedan ili više kriterijuma koji se u velikom obimu odnose na izgled proizvoda. To je slučaj kada se koristi elektroforetička obloga. Ovo može omogućiti prolazak kod testova otpornosti ali obloga nije vidljiva i potrebni estetski kvalitet nije u potpunosti zadovoljen. Kada se koriste sol-gelovi uključujući silane, drugi način za pokušaj dostizanja odgovarajuće otpornosti, sloj nije bezbojan i prozirnost se može izmeniti.

[0029] Uzimanjem nedostataka prethodnog stanja tehnike u obzir i dalje postoji potreba za poboljšanim proizvodima od anodiranog aluminijuma, koji omogućavaju zadovoljavanje veoma specifičnih zahteva koji su navedeni iznad. Predmetni pronalazak cilja na rešavanje ovog problema. Ako se u startu radi o proizvodima za automobilsku industriju, pronalazak se takođe može primeniti na bilo koji tip anodiranog proizvoda uključujući one koji su namenjeni za građevinske ili kućne primene.

[0031] iznenađujuće, pronalazači su pokazali da se takav cilj može dostići u skladu sa pronalaskom, posebnom obradom ovih anodiranih proizvoda, deo ove obrade se odnosi na prethodno stanje tehnike. Preciznije, u skladu sa pronalaskom, obrada proizvoda od anodiranog aluminijuma se vrši kao što je zahtevano u prvom priloženom patentnom zahtevu.

[0032] Proizvod od anodiranog aluminijuma koji se prvi obrađuje je onaj koji je dobijen bez pokazatelja prethodnih nedostataka, kako bi se to dobilo anodizacija mora pratiti najbolju poznatu praksu.

[0034] Uobičajena anodizacija se vrši u elektrolitičkom rastvoru koji obuhvata neorgansku kiselinu. Od tih kiselina, najčešća je sumporna kiselina. Druge kiseline su takođe od interesa a naročito one koje su manje podložnije rastvaranju stvorenog sloja od anodiranog oksida. Uslovi anodizacije, kao što su napon, temperatura koji čine proizvod bez nedostataka ali im je potrebna precizna kontrola naročito kada se koristi rastvor sumporne kiseline su dobro poznati iz prethodnog stanja tehnike. Na primer, niskoj temperaturi odgovara mala brzina formiranja oksidnog sloja, ali ukoliko je temperatura previsoka brzina disocijacije se povećava. Temperatura obično nije iznad 24°C.

[0036] Na kraju koraka anodizacije, anodirani rastvor se odmah uklanja i proizvod se ispira kako bi se sprečila dalja disocijacija oksidnog sloja.

[0038] Uobičajena debljina koja je odabrana mora biti dovoljna kako bi se omogućila neophodna otpornost, i hemijska i mehanička. To je obično iznad 5 µm, a poželjno iznad 10 µm. Poželjno, debljina nije preko 50 µm kako bi se sprečilo moguće formiranje nedostataka kao što su pukotine.

[0040] Anodizacija dovodi do oksidnog sloja, čija je struktura dobija kao porozni sistem koji ima lošu otpornost, naročito na kisele i alkalne rastvore. Obično se sprečava prodiranje ovih korozivnih hemikalija u poroznu strukturu zaptivanjem pora. Uobičajeno zaptivanje se vrši hidratacijom aluminijum oksida koji bubri i zapušava pore. Hidratacija se može izvršiti vrelom vodom ili parom. („vruće zaptivanje“). Ovo se vrši pri temperaturi iznad 95°C. Druga mogućnost, koja se naziva „hladno zaptivanje“, započinje se korakom impregnacije koji obuhvata dovođenje u kontakt sa prvim rastvorom, npr. nikl fluoridom koji se koristi zbog svojih svojstava formiranja nerastvorljivih kompleksa sa aluminijumom i začepljenja pora, što proizvodi dobro zaptivanje. Druge metalne soli, naročito hroma, mogu biti zamena za one od nikla. Kod ove hladne impregnacije, temperatura nije iznad 30°C. Nakon impregnacije sledi starenje obradom sa vrelom vodom. Impregnacija takođe zahteva pažljivo kontrolisanje naročito odgovarajućih koncentracija nikla i fluorida.

[0041] Bilo koja obrada da se vrši za zaptivanje pora oksidnog sloja, koroziona otpornost na jake kisele i alkalne rastvore nije dovoljna kako bi se zadovoljili nivoi zahtevani u automobilskoj industriji. Dalja obrada je neophodna koja čini predmet pronalaska.

[0043] U skladu sa pronalaskom, prva naknadna obrada je upotreba rastvora silikata u kojima se proizvodi potapaju pri takvim uslovima koji za rezultat daju dalje zaptivanje ili oblaganje „silikatnim polimerima“. Nakon toga sledi druga obrada koja obuhvata upotrebu specifičnih rastvora silana koji dodaju drugu oblogu.

[0045] Obrada silikatima je predložena u prethodnom stanju tehnike, i obrađeni proizvodi bi trebalo da pokažu povećanu otpornost bar na koroziju bez potrebe za drugom obradom.

[0046] Obrada ove vrste se javlja npr. u EP1873278 što obuhvata ograničavajuće uslove koji se odnose na odnos SiO<2>/Na<2>O. Ali ova obrada nije predviđena da za rezultat da proizvode koji mogu biti otporni na rastvor čija je pH vrednost veća od 12,5. Kada se ima samo ova dodatna oprema, čak i ako proizvodi pokazuju bolju otpornost na visoku pH vrednost, ne omogućava se istovremena otpornost na jake kisele rastvore kao što je potrebno za prolazak na testovima propisanim za automobilsku industriju.

[0048] U skladu sa pronalaskom, ovaj tip obrade koji koristi silikate bi i dalje trebalo usavršiti. U izvedenim patentnim zahtevima, pronalazak pruža uslove za vršenje ovog koraka, koji čini oba, i efikasniju kontrolu i sprečava moguće nedostatke.

[0050] Prvo, pre započinjanja dovođenja u kontakt sa silikatnim rastvorom, obrađeni proizvodi moraju biti slobodni od bilo kakvog praškastog taloga na površini materijala koji bi mogao izmeniti krajnji estetski izgled.

[0052] [0020] Proizvodi se zbog toga potapaju u rastvor silikata. Silikatni rastvor koji se koristi poželjno je jedan od alkalnog metala, natrijuma, kalijuma ili litijuma ili njihove smeše. Ovi, a naročito natrijum i kalijum, lako su komercijalno dostupni i koriste se u širokoj upotrebi u mnogo industrijskih oblasti, naročito kao sredstva za zgušnjavanje. Rastvori sadrže količinu silikata koja zavisi od stabilnosti. Kada se povećava koncentracija postoji granica iznad koje se rastvor pretvara u gel. Koncentracija koja omogućava zadržavanje stabilnosti u dužem vremenskom periodu takođe zavisi od prirode silikata uključujući molarni odnos SiO<2>/M<2>O (M predstavlja Na, K ili Li). Što je veći ovaj odnos, manja je moguća količina silikata kada se pokušava sprečavanje formiranja gela.

[0054] U skladu sa pronalaskom, poželjan je relativno visok odnos SiO<2>/M<2>O jer se time dobija proizvod koji pokazuje bolju otpornost. Odnos je bar 2,5 a poželjno bar 3.

[0056] Silikatni rastvor ima poželjno pH vrednost iznad 5 a poželjno iznad 6.

[0058] Kako bi se nanošenje obloge izvršilo što brže, koncentracija rastvora je onoliko visoka koliko rastvorljivost omogućava. Ova koncentracija za natrijum silikat je poželjno veća od 1g/l a poželjno od 10 do 30g/l.

[0060] Obloga takođe zavisi od temperature rastvora. Brže taloženje silikata se dobija sa većom temperaturom. Kako bi kontrolisanje procesa bilo lakše, temperatura je obično veća od 40°C i ne prelazi 95°C. Najbolji temperaturni opseg u skladu sa pronalaskom je od 60 do 80°C.

[0062] Vreme obrade zavisi od prethodnih parametara a obično je između 5 i 50 minuta.

[0064] Između svakog koraka procesa proizvodi se detaljno ispiraju i suše tako da ne utiču na sastav sledećih kupki. Sledeći korak u skladu sa pronalaskom je obrada rastvorom jednog ili više silana ili silanola koji se dobija iz hidrolize ovih silana.

[0066] Silani koji se koriste u skladu sa pronalaskom su alkoksisilani koji se mogu hidrolizovati kako bi se dobili silanoli koji mogu reagovati sa hidroksil grupama što dovodi do kovalentnog vezivanja u skladu sa poznatim opštim mehanizmom:

[0068] Al-OH+R-SiOH → Al-O-Si-R H<2>O

[0070] Prisustvo aluminijum oksida, delom hidratisanih procesom zaptivanja, delom kompleksirani reagovanjem sa silikatnim rastvorom, čini površinu veoma podložnom za reagovanje sa silanolima.

[0071] Silanoli su retko dostupni kao takvi, za reakciju koja bi bila stabilna moraju biti u rastvorima koji su više razblaženi. Za ovu reakciju najčešće je neophodno imati silanole pripremljene kada su potrebni.

[0073] Silani koji se koriste u skladu sa pronalaskom poželjno imaju opštu formulu:

[0075] R'(CH<2>)nSi(OR)<3>

[0077] gde je n najviše jednako 4

[0078] gde je -OR jedno od:

[0080] -OCH<3>, -OC<2>H<5>, -OCOCH<3>

[0082] i R' je radikal izabran iz: vinila, epoksi, metakrilata, primarnog amina, diamina, merkaptana. Od ovih silana najpoželjniji su oni koji imaju formule:

[0084] CH<2>=CHSi(OCH<3>)<3>

[0085] CH<2>=CHSi(OC<2>H5)<3>

[0086] CH<2>CH-CH<2>O-(CH<2>)<3>Si(OCH<3>)<3>

[0088]

[0090] CH<2>=C(CH<3>)-COO-(CH<2>)<3>Si(OCH<3>)<3>

[0091] H<2>N(CH<2>)<2>Si(OCH<3>)<3>

[0092] H<2>N(CH<2>)<2>NH(CH<2>)<3>Si(OCH<3>)<3>

[0093] N<2>HCN(O)H(CH2)<3>Si

[0094] HS(CH<2>)<3>Si(OCH<3>)<3>.

[0096] Silani koje se koriste takođe mogu biti bis-silani koji imaju opštu formulu:

[0098] (RO)<3>-Si(CH<2>)nR'(CH<2>)n-Si(OR)<3>

[0100] gde R, R' i n, imaju isti značaj kao što je ukazano iznad. Od bis-silana najpoželjniji su:

[0102] (C<2>H<5>O)<3>Si(CH<2>)Si(OC<2>H<5>)<3>

[0103] (C<2>H<5>O)<3>Si(CH<2>)<3>-S<4>-(CH<2>)<3>Si(OC<2>H<5>)<3>

[0104] (C<2>H<5>O)<3>Si(CH<2>)<3>-NH-(CH<2>)<3>Si(OC<2>H<5>)<3>.

[0106] Kao što je navedeno iznad, kako bi se omogućila reakcija sa hidroksil grupama podloge, prvo se vrši hidroliza silana u silanolima praćenjem uobičajenih reakcija:

[0108] R'-Si(OR)<3>+ H<2>O↔R'-Si(OR)<2>OH ROH

[0109] R'-Si(OR)<2>OH H<2>O↔R'-Si(OR)(OH)<2>+ROH

[0110] R'-Si(OR)(OH)<2>+ H<2>O↔R'-Si(OH)<3>+ ROH

[0112] Ove reakcije su obostrane i zbog toga se ravnoteža mora prebaciti na desnu stranu. Reakcija sa hidroksil grupama podloge je u konkurenciji sa samostalnom kondenzacijom silanola što proizvodi oligomerne siloksanole. Kako bi se sprečio višak ove moguće reakcije, rastvori silanola nisu nužno razblaženi.

[0114] Poželjno, koncentracija u silanima je manja od 8% po masi rastvora a najpoželjnije manja od 5% po masi. Pri ovim koncentracijama, hidroliza teži da se završi. Kako bi se ograničilo obrade, koncentracija poželjno nije manja od 0,1% po masi.

[0116] Većina organo-silana koji su od koristi imaju ograničenu rastvorljivost u vodi kao takvi. Upotrebom smeše vode i alkohola poboljšava se rastvorljivost do neophodne koncentracije. Prisustvo alkohola može takođe regulisati hidrolizu silana a može olakšati sušenje krajnjeg proizvoda. U zavisnosti od silana, sadržaj alkohola može biti do 15% po masi smeše.

[0118] Hidroliza silana zahteva vremena i zavisi od različitih faktora, naročito tipa organosilana, podloge za reakciju i pH vrednosti. Hidroliza u vodi se vrši brže nego u smeši vode i organskog rastvarača kao što je etanol i teži da se završi. Podešavanje pH vrednosti može katalisati hidrolizu i povećati njenu brzinu.

[0120] Hidroliza je brža sa najmanjom alkoksi grupom silana, npr. hidroliza metoksi-silana je 6 do 10 puta brža nego kod etoksi-silana iste strukture.

[0121] Obrada se može započeti kada je koncentracija silanola dovoljna, to odgovara pojavi da rastvor postaje bistar što pokazuje pravo rastvaranje gde je prethodno uglavnom bila suspenzija.

[0123] Primena na površini može biti, npr. kapanjem ili raspršivanjem. Neophodno vreme kontakta zavisi naročito od temperature. Na primer, pri temperaturi od 15 do 35°C, ovaj kontakt može biti od 0,5 do 5 minuta.

[0125] Silanoli reaguju sa hidroksil grupama povezanim za metal ali takođe mogu povećati reakcije kondenzacije samih silanola kako bi se formirali slojevi od silana. Prethodni povećavaju adheziju za podlogu dok kondenzati silanola pomažu formiranje sloja čija debljina zavisi od koncentracije rastvora silana. Uobičajena debljina može biti do 400nm. Struktura sloja može biti unakrsno povezana u zavisnosti od naročitih silana koji se koriste (ili smeše silana). Unakrsno povezivanje je obično visoko sa bis-silanima i tako se dobija bolja zaštita.

[0127] Kada je neophodni kontakt završen, proizvod od aluminijuma se suši pri temperaturi koja može biti od sobne temperature do čak 120°C, poželjno je od 40 do 120°C. Iznad spomenute reakcije se vrše za vreme koraka sušenja.

[0129] Anodirani aluminijum i legure aluminijuma u skladu sa pronalaskom pokazuju naročitu otpornost na korozivno dejstvo koje je predmet testa propisanog za automobilsku industriju. Naročito, imaju gubitak mase najviše od 10mg/dm<2>površine a poželjno najviše 5 mg/dm<2>, a najpoželjnije 1mg/dm<2>kada se izlože kiselini nakon čega sledi alkalni test u skladu sa specifikacijama korozionog testa 9.57448 od Fiat grupe. Gubitak mase se posebno dobija za korozione testove u kojima kiselina ima pH vrednost 1 a alkalni rastvor ima pH vrednost 13,5.

[0131] Proizvod u skladu sa pronalaskom, gde je njegova površina uglačana tako da, pre nego što se izloži ovim korozionim testovima spomenutim iznad, pokazuje visok sjaj kada se meri mernim uređajem za sjaj. Gubitak njihovog sjaja nakon ovih testova je manji od 10% a poželjno manji od 5%.

[0133] Pronalazak je dalje obelodanjen detaljno u sledećim primerima.

[0134] Uzorci aluminijumskog profila su pripremljeni pre anodne oksidacije čišćenjem delova i glačanjem do hrapavosti površine R<a>od 0,6µm.

[0136] Hemijsko čišćenje ili elektrohemijska obrada površine mogu biti poželjne kako bi se dobio drugi izgled, naročito gravirani izgled ili drugi uzorci.

[0138] Pre anodne obrade, delovi su detaljno isprani sa tekućom vodom.

[0140] Kupka za anodizaciju je sadržala 200 ±10g/l sumporne kiseline. Ovaj rastvor se održava pri oko 15°C. Trenutna gustina je oko 1,8 A/dm<2>.

[0142] Anodizacija se vrši dok oksidni sloj ne bude 20 µm. Pri ukazanoj trenutnoj gustini to mora biti oko 45 minuta. Anodirani proizvod se detaljno ispira u dejonizovanoj vodi kako bi se uklonio sadržaj prianjajućeg rastvora.

[0144] Proces zaptivanja se zatim vrši kako bi se zatvorile pore oksidnog sloja. Zaptivanje je tipa „hladnog zaptivanja“ uključujući impregnaciju sa jonima nikla.

[0146] Primer je izvršen sa Ni2+ pri 1,2g/l i jonima fluorida pri 0,250g/l.

[0148] Izabrana temperatura je 28°C i obrađivanje se održava u trajanju od 20 minuta.

[0150] Kako bi se sprečilo moguće taloženje praškastog materijala koji menja površinski izgled, rastvor se neprekidno filtrira kako bi se uklonio postojeći talog.

[0152] Ovo zaptivanje je uobičajena obrada predložena standardom

[0153] „QUALANOD“ objavljenim od strane Evropske asocijacije za anodirani aluminijum, standard je za delove koji su namenjeni da se koriste u manje korozivnim uslovima, kao što su prevashodno oni za upotrebu u građevini. To nije dovoljno kako bi se prošli testovi kao što su oni zahtevani u automobilskoj industriji koji god da je odnos zaptivanja pora.

[0155] Kada se zaptivanje završi i uzorci se dobro isperu i osuše, onda su spremni za obradu silikatom.

[0156] Prema ovoj obradi, anodirani uzorci se potapaju u vodeni rastvor natrijum silikata. Rastvor se priprema razblaživanjem do 1l, 10ml rastvora natrijum silikata koji sadrži po masi:

[0157] Na<2>O 9%

[0158] SiO<2>29%

[0159] Molarni odnos SiO<2>/Na<2>O je prema tome 3,2.

[0161] pH vrednost je 8,0.

[0163] Obrada uzoraka je potapanjem pri temperaturi od 70°C. Vreme potapanja je 10 minuta.

[0165] Izabrani su različiti parametri tako da ne dođe do taloženja za vreme trajanja obrade. Dodatno, vrši se neprekidna filtracija rastvora.

[0167] Uzorci su isprani vodom iz česme a zatim u demineralizovanoj vodi i zatim su osušeni.

[0169] Pažljivo ispitivanje proizvoda se vrši kako bi se kontrolisalo da ne dođe do pojave nedostataka

[0170] kao što su tačke ili praškaste pojave na površini.

[0172] Uslovi navedeni u tabeli 1 za anodizaciju i zaptivanje i obradu silikatom su drugi mogući primeri koji zamenjuju one ukazane iznad.

[0174] Tabela 1.

[0175] Obuhvata različite uslove koji se odnose na korake: anodizacije, zaptivanja i obrade sa silikatima.

[0177]

[0178]

[0179]

[0181] 1 - Crna MLW od Clariant.

[0182] 2 - Hemijske specifičnosti za zaptivanje pri srednjoj temperaturi dostupne na tržištu su zasnovane na rastvoru oko 10 g/nikl acetata i 0,2-05 g/l površinski aktivnog sredstva koje deluje kao „sredstvo protiv rascvetavanja“ (tj. sprečava formiranje praškastog materijala na površini anodnog sloja). Temperatura 85-90 °C, vreme kapanja 1 minuta / µm (tj.20 min)

[0183] 3 - Hemijske specifičnosti vrućeg zaptivanja dostupne na tržištu suštinski obuhvataju smešu površinski aktivnog sredstva koje se koristi pri koncentraciji od 1-2 ml/l koje deluje kao „sredstvo protiv rascvetavanja“ (tj. sprečava formiranje praškastog materijala na površini anodnog sloja). Temperatura > 95 °C, vreme kapanja 2 minuta / mikronu (tj.40 min)

[0184] 4 - Aditivi poznati da vrše stabilizaciju rastvora jona kalaja, što usporava njegovu oksidaciju i/ili taloženje.

[0186] Kako bi se nastavilo sa uzorcima koji su anodirani, zaptiveni i obrađeni rastvorima silikata, izlažu se obradi sa silanom. U ovom slučaju, izabrani sastav silana je onaj koji prodaje kompanija CHEMETAL, pod nazivom „OXILAN MM 0706“. Rastvor sadrži 3% po masi ovog sastava silana u vodi sa dodatim etanolom (5% po masi).

[0188] Ovi uzorci su potopljeni u rastvor na sobnoj temperaturi u trajanju od 2 minuta. Nakon što su ovi uzorci uklonjeni iz rezervoara bez ispiranja direktno su osušeni vrelim vazduhom pri 60°C u trajanju od 20 minuta.

[0190] Ovi uzorci se zatim testiraju u skladu sa specifikacijom navedenom iznad. Kao rezultat pronađeno je da je gubitak na masi meri u svakoj fazi pripremanja:

[0191] - anodirani uzorci pre druge obrade 692mg/dm<2>- nakon zaptivanja 97,2mg/dm<2>

[0192] - nakon obrade sa silikatom 11,5mg:dm<2>

[0193] - nakon obrade sa silanom 0,7mg/m<2>

[0195] Proizvod napravljen u skladu sa pronalaskom je analiziran pri svakoj fazi pripremanja. Ovo omogućava potvrđivanje da sam proizvod može biti predmet identifikacije bez upotrebe postupka za njegovo pravljenje. Moguće ispitivanje obuhvata rendgensku fotoelektronsku spektrometriju (XPS). Ova metoda omogućava identifikaciju elemenata koji ulaze u površinski sloj proizvoda. Metoda omogućava analizu veoma tankog sloja (oko 20-30Å) što sprečava moguće mešanje sa elementima slojeva od ispod. Ipak, kada razmatrani slojevi pokazuju prosečnu debljinu manju od ovih vrednosti i/ili hrapavost površine koja je značajna, deo merenja može ukazivati na ograničenu količinu elemenata iz slojeva ispod.

[0197] Rezultati su obuhvaćeni u sledećoj tabeli.

[0200]

[0203] Značajno je da je svaka analiza različita u skladu sa fazom pripreme. Ovo potvrđuje da metoda definitivno dozvoljava analizu svakog gornjeg sloja bez obzira na slojeve koji se nalaze ispod. Ovo se posebno odnosi na gornji sloj silana (4), uključujući azot (početni silan je amino-silan). Takođe sadrži količinu ugljenika koja očigledno prelazi količinu prethodnih slojeva, jer silan sadrži organske delove. Anodirani deo (1) obuhvata ugljenik i azot koji odgovaraju delu crne obloge. Zaptivanje u (2) se naročito pojavljuje prisustvom Ni i F. Ovi elementi se takođe pojavljuju, ali definitivno u nižoj koncentraciji u proizvodu kod koraka obrade silikatom (3), čime postaje jasno da je sloj silikata tanak i verovatno služi za dalje zaptivanje pora. Ovaj sloj takođe ukazuje da je sadržaj Al manji nego kod pod slojeva (2).

[0204] U sledećoj tabeli 2 predložene su različite druge kombinacije uslova obradu silikatom koja je opisana iznad. Oni su dati samo kao primeri, mnogi drugi se mogu koristiti u skladu sa pronalaskom, naročito kroz različite smeše silana.

[0206] Tabela 2

[0208]

[0209]

[0211] Silani od 4-7 iznad su prodati prethodno hidrolizovani i zbog toga se direktno mogu rastvoriti u vodi.

Claims (20)

1. Patentni zahtevi

1. Hemijska obrada koja se primenjuje na proizvode napravljene od aluminijuma ili legura aluminijuma, koji su prvo bili izloženi anodnoj oksidaciji i zaptivanju pora prema poznatim tehnikama, koja obuhvata dva dodatna koraka:

- obradu sa rastvorom alkalnog silikata;

- obradu sa rastvorima silana.

2. Obrada prema patentnom zahtevu 1 gde debljina sloja anodnog oksida nije manja od 5 µm.

3. Obrada prema patentnom zahtevu 1 gde se obrada sa alkalnim rastvorom vrši u stabilnom vodenom rastvoru koji sadrži jedan ili više silikata natrijuma, kalijuma ili litijuma ili njihovih smeša.

4. Obrada prema patentnom zahtevu 3 gde je molarni odnos SiO<2>/M<2>O takav da rastvor ima pH vrednost iznad 6, poželjno iznad 8, gde M predstavlja bilo koje od Na, K ili Li.

5. Obrada prema patentnom zahtevu 4 gde je alkalni silikat natrijum silikat, molarni odnos SiO<2>/Na<2>O je bar 3.

6. Obrada prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva gde rastvor sadrži od 0,1 g/l do granice rastvorljivosti, poželjno od 10 do 30g/l alkalnog silikata.

7. Obrada prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva gde se obrada sa alkalnim silikatom vrši pri temperaturi od 40 do 95 °C, poželjno od 60 do 80°C.

8. Obrada prema jednom od prethodnih patentnih zahteva gde se proizvod održava u rastvoru alkalnog silikata od 5 do 50 minuta.

9. Obrada prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva gde se vrši obrada proizvoda u vodenom ili vodenom-alkoholnom rastvoru silana ili smeše silana.

10. Obrada prema patentnom zahtevu 9 gde su silani mono-silani opšte formule:

R'(CH<2>)nSi(OR)<3>

gde je n najviše jednako 4

gde je -OR jedno od:

-OCH<3>, -OC<2>H<5>, -OCOCH<3>

i R' je radikal izabran iz: vinila, epoksi, metakrilata, primarnog amina, diamina, merkaptana.

11. Obrada prema patentnom zahtevu 10 gde su silani jedno ili više od:

CH<2>=CHSi(OCH<3>)<3>

CH<2>=CHSi(OC<2>H5)<3>

CH<2>CH-CH<2>O-(CH<2>)<3>Si(OCH<3>)<3>

CH<2>=C(CH<3>)-COO-(CH<2>)<3>Si(OCH<3>)<3>

H<2>N(CH<2>)<2>Si(OCH<3>)<3>

H<2>N(CH<2>)<2>NH(CH<2>)<3>Si(OCH<3>)<3>

N<2>HCN(O)H(CH2)<3>Si

HS(CH<2>)<3>Si(OCH<3>)<3>.

12. Obrada prema patentnom zahtevu 9 gde su silani bis-silani opšte formule:

(RO)<3>-Si(CH<2>)nR'(CH<2>)n Si(OR)<3>

gde R, R' i n, imaju isti značaj kao i u patentnom zahtevu 10.

13. Obrada prema patentnom zahtevu 12 gde su bis-silani jedno od:

(C<2>H<5>O)<3>Si(CH<2>)Si(OC<2>H<5>)<3>

(C<2>H<5>O)<3>Si(CH<2>)<3>-S<4>-(CH<2>)<3>Si(OC<2>H<5>)<3>

(C<2>H<5>O)<3>Si(CH<2>)<3>-NH-(CH<2>)<3>Si(OC<2>H<5>)<3>.

14. Obrada prema jednom od patentnih zahteva od 9 do 13 gde rastvor sadrži od 0,1 do 5 masenih % silana.

15. Obrada prema jednom od patentnih zahteva od 9 do 14 gde rastvor sadrži od 0,1 do 15 masenih % alifatičnog alkohola.

16. Obrada prema jednom od patentnih zahteva od 9 do 15 gde vreme u kontaktu sa rastvorom od 0,5 do 5mn, a temperatura je od 15 do 35°C.

17. Obrada prema jednom od patentnih zahteva od 9 do 16 gde je proizvod osušen na temperaturi u opsegu od sobne temperature do 120°C.

18. Proizvod od anodiranog aluminijuma ili legure aluminijuma, čija je površina zaptivena i dalje obrađena u rastvorima silikata i rastvorima silana, u skladu sa hemijskom obradom prema jednom od patentnih zahteva od 1 do 17, koji pokazuje gubitak mase najviše od 10mg/dm<2>površine, a poželjno najviše od 5mg/dm<2>kada se izloži kiselini nakon čega sledi alkalni test u skladu sa specifikacijama korozionog testa.

19. Proizvod prema patentnom zahtevu 18 gde kiselina ima pH vrednost 1 a alkalni rastvor ima pH vrednost 13,5.

20. Proizvod prema patentnom zahtevu 18 ili 19 gde je njegova površina uglačana pre potpune obrade, uključujući anodnu oksidaciju, tako da je gubitak sjaja kada se izloži korozionom testu prema patentnom zahtevu 19 ili 20 manji od 10% a poželjno manji od 5%.

Izdaje i štampa: Zavod za intelektualnu svojinu, Beograd, Kneginje Ljubice 5