SU924183A1

SU924183A1 - Электролит для анодирования алюминия и его сплавов

Info

Publication number: SU924183A1
Application number: SU803212484A
Authority: SU
Inventors: Aleksandr M Razbitnoj; Vitalij N Klimakov; Boris A Tsvetkov
Original assignee: Aleksandr M Razbitnoj; Vitalij N Klimakov; Boris A Tsvetkov
Priority date: 1980-12-03
Filing date: 1980-12-03
Publication date: 1982-04-30

Description

Изобретение относится к электролита ческому нанесению оксидных покрытий, в частности к анодированию алюминия и его сплавов.

Наиболее близким к предлагаемому является электролит для анодирования алюминия и его сплавов, содержащий серную, щавелевую и хромовую кислоты рД..

Однако из известного электролита образуются оксидные пленки с низкой ско- 10 ростью и недостаточной защитной способностью.

Нель изобретения - повышение скорости анодирования и защитной способности оксидной пленки. 15

Указанная цель достигается гем, что электролит, содержащий серную, щавелевую и хромовую кислоты, дополнительно содержит гександиовую кислоту, при следующем соотношении компонентов, г/л:

Серная кислота 150-200

Щавелевая кислота 15-30

Хромовая кислота 1-10

2

Гександиовая кислота ' 1-5

Введение в электролит гексавдиовой

(адипиновой) кисло ты при указанном соотношении всех компонентов в электролите увеличивает скорость роста окисной пленки при более низких значениях используемого напряжения. При напряжении 15-20 В в данном электролите за 1520 мин образуется окисная пленка толщиной 14-18 мкм, в то время как в известном электролите окисная пленка толщиной 14-18 мкм образуется за 3040 мйн при напряжении на ванне от 30 В с постоянном повышением его до 100 В, Оксидные пленки, полученные при анодировании в электролите согласи» предлагаемому изобретению, отличаются большим количеством пор, которые имеют столб-⁴чагую структуру. Большое количество пор столбчатой структуры обеспечивает более полную пропитку тонких окисных пленок различными органическими красителями или наполнителями. Кроме го3

924183

4

го, введение в электролиг гександиовой кислоты способствует образованию барьерного слоя из алюминия большей толщины за счет пассивирующего действия гександиовой кислоты. 5

Наличие более толстого барьерного слоя, а также более полная пропитка окислых пленок органическими наполнителями обеспечивают защитную способность покрытия от коррозии в 1,5-2 раза выше, ,0 чем окисные пленки, полученные из известного электролита.

. Окрашенные в органических красителях окисные пленки, полученные из предлагаемого электролита, обладают стой- ,5 костью в 2 раза выше, чем полученные из известного электролита, что объясняется более полным и более глубоким наполнением окисиой пленки. Как показывают сравнительные испытания на стойкость 20 к выцветанию ускоренным способом и в натуральных условиях, потеря интенсивности окраски у образцов, полученных из предлагаемого электролита, составляет 3-7%, а у образцов из известного элек- 25 гролига -9-15%.

Установленный интервал содержания в электролите гександиовой кислоты является оптимальным и обусловленным тем, что введение количества меньшего, чем 1 г/л, существенно изменяет структуру окисной пленки, т.е. происходит снижение количества пор и уменьшение толщины барьерного слоя, а введение в количестве более 5 г/л приводит к сни- ³⁵жению образования окисной пленки.

Процесс анодирования осуществляется при температуре 15_ЗО°С и напряжении 15-20 В.

Приготовление электролита осущесг- ⁴⁰вляется последовательным введением в воду расчетного количества хромовой, щавелевой, серной и гександиовой кислоты. Для получения окисных пленок на алюминии готовят три электролита с раз- ⁴⁵личным содержанием компонентов, а также известный электролит. Анодирование алюминия производят при 2О°С в Течение 15 мин при напряжении на ванне 20 В. После анодирования производят 50 пропитку полученной окисной пленки черным, анилиновым красителем с целью определения светостойкости покрытия.

Указанные граничные концентрации основных компонентов в электролите 55 позволяют производить анодирование алюминия и его сплавов с высокой скоростью и получать покрытие с высокими защитными свойствами. При концентрации серной кислоты 150-200 г/л получают окисные пленки с высокими защитными свойствами, хорошо окрашиваемые и при минимальных напряжениях на клеммах ванны. При указанных концентрациях серной кислоты скорость роста окисной пленки максимальна. Введение в электролит щавелевой кислоты с ограниченной концентрацией 15-30 г/л позволяет получить окисные Пленки значительной толщины с высокими электроизоляционными свойствами. Более высокая концентрация ведет к получению более толстых пленок с высокой твердостью, однако они грудноокрашиваемы и электролиз ведется с высоким напряжением. Хромовая кислота, концентрацией 1-Юг/л^ кроме увеличения коррозионной стойкости окисных пленок на алюминий, позволяет несколько снивигь их хрупкость, расширить рабочий диапазон температур.

Перечисленные компоненты и указанные их граничные концентрации позволяют установить наиболее благоприятный процесс образования пленки с высокой скоростью и лучшими их свойствами. Изменение концентрации указанных компонентов в сторону их уменьшения или увеличения приводит к ухудшению свойств пленки (увеличение хрупкости, снижение коррозионной и светостойкости, ухудшение декорагичных качеств), а также технологичности и скорости введения процесса (увеличение напряжения на клеммах ванны, снижение стабильности работы электролита и ухудшение режима электролиза).

В таблице приведены составы электролитов (известного и предлагаемого) и результаты электролиза.

Как видно из приведенных данных, предлагаемый электролит для анодирования алюминия и его сплавов обладает скоростью обработки деталей в 2-2,5 раза выше по сравнению с известным электролитом. Оксидные пленки, полученные из указанного электролита, после пропитки , в органическом красителе имеют коррозионную стойкость в 1,5-2 раза выше по сравнению с Известным электролитом, а светостойкость в 2—3 раза выше.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемого изобретения на одном предприятии за год только за счет

(Сокращения энергозатрат вследствие повышения скорости обработки (оставит

40000 р.

5

924.188

6

Состав электролита, режим и результаты электролиза	1---^-Электролит
предлагаемый	извес гный
Содержание, г/л: Серная кислота	150	175	200	20
Щавелевая кислота	15	22,5	³⁰	200
Хромовая кислота	1	5,5	1.0	35
Гександиовая кислота	1	3	5	-
Скорость образования пленки, мкм/мин .	1,2	1,05	0,93	0 ,47
Толщина пленки, мкм	18	15,7	13,9	7,1
Толщина барьерного слоя, А°	130	175	210	95
О Количество пор, пор/см	2.10¹°	11· 2¹ 1О¹⁰	17ΊΟ¹⁰	1,3-10¹⁰
Потеря интенсивности окраски, % ,	7,0	5,4	ЗД	14,3
Коррозионная стойкость методом капли, мин	71	87	95	48

Claims

Формула изобретения

Электролит для анодирования алюминия зо и его сплавов, содержащий серную, щавелевую и хромовую кислоты, отличающийся гем, что, с целью повышения скорости анодирования и защитной способности оксидной пленки, он до- ₃₅полнительно содержит гексавдиовую кислоту при следующем соотношении компонентов, г/л.

Серная кислота 150—200

Шавелевая кислота 15-30

Хромовая кислота 1-10

Гексавдиовая кислота 1-5