ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Электрохимическое оксидирование (анодирование) из "Технология поверхностной обработки алюминия и его сплавов " Среди разнообразных методов поверхностной обработки алюминия и его сплавов метод электрохимического оксидирования (анодирование) является наиболее рас пространенным. [c.96] Оксидная пленка на алюминии, полученная в результате его анодной обработки, в зависимости от условий получения может сообщать поверхности металла ряд ценнейших физико-химических свойств. [c.97] Антикоррозионность, хорошая электроизоляционность, высокая адсорбционная и адгезионная способности и большая твердость анодных пленок на алюминии значительно расширяют его конструкционные перспективы. При помощи анодной пленки закрепляется и надолго сохраняется высокий глянец и отражательная способность химически или электрохимически полированного металла. [c.97] Полированные и анодированные алюминиевые рефлекторы годами не теряют отражательных свойств, работая в условиях промышленной и морской атмосферы [22]. Светостойкие красители, прочно адсорбируясь в порах пленки, позволяют окрашивать поверхность алюминия в самые разнообразные цвета, в том числе и под цвет золота. [c.97] Высокая адгезионная способность оксидных пленок, полученных путем анодной обработки, дает возможность прочно удерживать на алюминии не только лакокрасочные пленки, но и получать хорошо сцепленные с основой металлические покрытия. [c.97] Электро- и теплоизоляционные свойства анодных пленок на алюминии широко используются в приборостроении и радиоэлектронике. Высокой твердостью и износостойкостью обладают получаемые при особых условиях толстые (порядка 50—100 мк и более) анодные пленки на алюминии. Они позволяют применять алюминий и его сплавы на деталях, подвергающихся в процессе эксплуатации значительным истирающим усилиям. Толстослойное, или глубокое, анодирование дает возможность изготовлять из алюминия различные зубчатые, червячные передачи и другие трущиеся детали механизмов. [c.97] Самарцеву [38], процесс образования анодной пленки представляется следующим образом. Под влиянием приложенной разности потенциалов ионы алюминия переходят в раствор. В результате гидролиза образуется гидроокись алюминия, которая после некоторого пересыщения в прианодном слое начинает кристаллизоваться на твердой поверхности электрода. Зародыши образующихся кристаллов разрастаются до взаимного соприкосновения и таким образом возникает сплошная пленка гидроокиси. [c.98] На границах соприкосновения отдельных кристаллитов наиболее вероятно возникновение пор. Так как пленка является диэлектриком, то весь ток течет через возникшие поры, выделяя в них джоулево тепло, способствующее обезвоживанию гидроокисной пленки. [c.98] Непрерывному обновлению раствора в порах пленки способствуют осмотические потоки, возникающие под влиянием приложенной разности потенциалов. Это способствует ускоренному растворению и расширению пор и образованию анодных пленок на неанодированных участках. [c.98] Экспериментальные данные [39, 50] показывают, что рост анодной пленки происходит не со стороны раствора, а от металла. Поэтому наиболее вероятным механизмом ее формирования и роста является механизм, предложенный Г. В. Акимовым, Н. Д. Томашевым и др. [c.98] Под пористой пленкой вновь образуется тонкая сплошная пленка, толщина которой остается во время анодирования примерно одинаковой (порядка 0,01—0,1 мк). Пористая же пленка все время растет в толщину. При этом, не исключается электрический пробой пленки с приближением в местах пробоя ионов кислорода непосредственно к металлу с образованием окиси алюминия. [c.99] Формирующаяся толстая пористая пленка проницаема для электролита, и ионы относительно свободно передвигаются в ее порах. Благодаря растворяющему действию электролита пленка в порах непрерывно разрушается. Скорость разрущения, естественно, убывает по толщине пленки в сторону металла, поэтому форма пор должна иметь конусообразный характер (фиг. 17). [c.99] Оксидная пленка в процессе анодирования обычно достигает некоторой предельной толщины, после чего дальнейщий рост ее прекращается. Очевидно, предельная толщина пленки достигается тогда, когда скорость процесса ее образования становится равной скорости химического растворения. [c.99] График зависимости напряжения от времени показан на фиг. 18. [c.100] Участок I кривой характеризуется резким повышением напряжения. Такой резкий подъем напряжения, продолжающийся примерно 4—5 сек, объясняется образованием и ростом тонкой беспористой оксидной пленки, что влечет за собой значительное повышение омического сопротивления. В течение этого времени пленка может достичь толщины порядка 0,1 мк. [c.100] Участок // кривой характеризуется некоторым снижением напряжения, вызванного появлением пор и соответственно уменьшением сопротивления. Пленка в это время подвергается действию серной кислоты, т. е. разрыхляющему влиянию сульфат-ионов. Это приводит вначале к уменьшению скорости роста напряжения, а затем к его падению. Если бы электролит не растворял пленку, то рост напряжения продолжался бы до момента пробоя (на графике показано штриховой линией). [c.100] Обычный процесс анодирования на этом участке заканчивается, и лишь при образовании пленок большой толщины (100 мк и более) наблюдается резкое увеличение напряжения (участок /V кривой). [c.101] Анодный процесс окисления алюминия сопровождается побочным процессом выделения кислорода. В начале процесса (20—30 мин) на выделение кислорода расходуется незначительная часть тока. Но по мере протекания процесса доля тока, приводящаяся к выделению кислорода, все возрастает. Поэтому резкое увеличение напряжения, наблюдаемое на участке IV кривой, можно объяснить выделением значительного количества кислорода, заполняющего поры и вытесняющего из них электролит. Вытеснение электролита из пор может также происходить за счет образования в них паров воды под влиянием большого местного перегрева. [c.101] Пробой пленки, происходящий вследствие резкого повышения напряжения, сказывается в проявлении мгновенных искровых разрядов. При дальнейшем росте напряжения образуются микроскопические электродуги и происходит резкое колебание напряжения. В местах возникновения электродуг пленка теряет свою прочность и легко осыпается. [c.101] Вернуться к основной статье