Анодтау - Википедия - Anodizing

Мыналар карабиндер боялған анодталған алюминий беті болуы керек; олар көптеген түстерде жасалған.

Анодтау болып табылады электролиттік пассивтілік табиғи қалыңдығын арттыру үшін қолданылатын процесс оксид металл бөлшектерінің бетіндегі қабат.

Процесс деп аталады анодтау өйткені өңделетін бөлік анод электрод ан электролиттік жасуша. Анодтау қарсылықты арттырады коррозия жалаң металдан гөрі бояу праймерлері мен желімдеріне жақсы адгезияны қамтамасыз етеді. Анодты пленкаларды бояғыштарды сіңіре алатын қалың кеуекті жабындылармен немесе жұқа мөлдір жабындармен косметикалық эффектілер үшін де қолдануға болады. кедергі шағылысқан жарыққа әсер ету.

Анодтау алдын алу үшін де қолданылады өт шығару бұрандалы компоненттерден және диэлектрлік пленкалар жасау үшін электролиттік конденсаторлар. Анодты пленкалар көбінесе қорғау үшін қолданылады алюминий қорытпалары дегенмен, процестер де бар титан, мырыш, магний, ниобий, цирконий, гафний, және тантал. Темір немесе көміртекті болат металл бейтарап немесе сілтілі микроэлектролиттік жағдайларда тотыққанда қабыршақтайды; яғни темір оксиді (шын мәнінде темір гидроксиді немесе гидратталған темір оксиді, сондай-ақ тат ) анодты анодты шұңқырлар мен үлкен катодты бет түзеді, бұл шұңқырлар аниондарды шоғырландырады сульфат және хлорид металды коррозияға дейін жеделдету. Құрамында көміртегі үлесі жоғары темір немесе болаттағы көміртекті үлпектер немесе түйіндер (жоғары көміртекті болат, шойын ) электролиттік потенциалды тудыруы мүмкін және жабуға немесе қаптауға кедергі келтіруі мүмкін. Қара металдар әдетте электродты түрде анодталған азот қышқылы немесе емдеу арқылы қызыл балқыту азот қышқылы қатты қара қалыптастыру Темір (II, III) оксиді. Бұл оксид сыммен қапталған кезде де, сым бүгілгенде де конформды болып қалады.

Анодтау беттің микроскопиялық құрылымын өзгертеді және кристалдық құрылым жер бетіне жақын металдың Қалың жабындар әдетте кеуекті болып табылады, сондықтан тығыздау процесіне қол жеткізу үшін жиі қажет коррозияға төзімділік. Мысалы, анодталған алюминий беттері алюминийден гөрі қиынырақ, бірақ қалыңдығы жоғарылаған сайын немесе тығыздағыш заттардың көмегімен жақсартылатын тозуға төзімділігі төмен және орташа. Анодтық пленкалар көбінесе бояу мен металмен қаптаудың көп түрлеріне қарағанда әлдеқайда берік және жабысқақ, сонымен бірге сынғыш келеді. Бұл олардың қартаюы мен тозуынан жарылып, қабыршақтану ықтималдығын азайтады, бірақ термиялық стресстен крекингке сезімтал.

Тарих

Анодтау қорғау үшін өнеркәсіптік деңгейде 1923 жылы алғаш рет қолданылды Дуралумин теңіз ұшағы коррозиядан болатын бөлшектер. Бұл ерте хром қышқылы - негізделген процесс Бенго-Стюарт процесі деп аталды және британдық құжаттамамен рәсімделді қорғаныс сипаттамасы DEF STAN 03-24 / 3. Ол қажет емес деп танылған күрделі кернеу цикліне арналған бұрынғы талаптарына қарамастан, бүгінгі күні де қолданылады. Көп ұзамай бұл процестің вариациялары дамыды және алғашқы күкірт қышқылын анодтау процесін 1927 жылы Гауэр мен О'Брайен патенттеді. Күкірт қышқылы көп ұзамай анодтайтын электролит болды және болып қала береді.[1]

Оксал қышқылын анодтау Жапонияда алғаш рет 1923 жылы патенттелген, кейіннен Германияда кеңінен қолданылған, әсіресе архитектуралық қолдану үшін. Анодталған алюминий экструзиясы 1960-70 ж.ж. танымал архитектуралық материал болды, бірақ содан бері оны арзанға ауыстырды пластмасса және ұнтақ жабыны.[2] Фосфор қышқылының процестері - бұл ең соңғы даму, әзірге тек желімдер немесе органикалық бояулар үшін алдын-ала өңдеу ретінде қолданылады.[1] Барлық осы анодтау процестерінің әр түрлі меншікті және күрделене түсетін әртүрлілігін өнеркәсіп дамыта береді, сондықтан әскери және өнеркәсіптік стандарттардың өсу тенденциясы технологиялық химияға емес, жабындық қасиеттері бойынша жіктеледі.

Алюминий

Түсті анодталған алюминий кілті дайындамалары

Алюминий қорытпалары коррозияға төзімділікті жоғарылату және мүмкіндік беру үшін анодталған бояу (бояу), жақсартылған майлау немесе жақсартылған адгезия. Алайда анодтау алюминий затының беріктігін арттырмайды. Анодты қабат оқшаулағыш.[3]

Бөлме температурасында ауаға немесе құрамында оттегі, кез-келген басқа газ, таза алюминий болған кезде өзін-өзі пассивтейді беткі қабатын қалыптастыру арқылы аморфты алюминий оксиді 2-ден 3-ке дейін нм қалың,[4] бұл коррозиядан өте тиімді қорғауды қамтамасыз етеді. Алюминий қорытпалары әдетте қалыңдығы 5-15 нм оксид қабатын құрайды, бірақ коррозияға бейім. Алюминий қорытпасының бөлшектері коррозияға төзімділік үшін осы қабаттың қалыңдығын едәуір арттыру үшін анодталған. Алюминий қорытпаларының коррозияға төзімділігі кейбір легірлеуші ​​элементтермен немесе қоспалармен айтарлықтай төмендейді: мыс, темір, және кремний,[5] сондықтан 2000-, 4000-, 6000 және 7000 сериялы қорытпалар ең сезімтал болуға бейім.

Анодтау өте тұрақты және біркелкі жабынды шығарғанымен, жабындағы микроскопиялық жарықтар коррозияға әкелуі мүмкін. Сонымен қатар, жабын жоғары және төмен деңгейлер болған жағдайда химиялық еруіне сезімталрН нәтижесінде субстраттың жабыны мен коррозиясы аршылады. Бұған қарсы тұру үшін жарықтардың санын азайту, оксидке химиялық тұрақты қосылыстар енгізу немесе екеуін де алуан түрлі әдістер жасалды. Мысалы, күкірт-анодталған бұйымдар, әдетте, гидротермиялық тығыздау немесе тұндырғыш тығыздау арқылы герметизацияланып, беті мен субстрат арасындағы коррозиялы ион алмасуға мүмкіндік беретін интерстициалды жолдарды азайтады. Тұндырғыш тығыздағыштар химиялық тұрақтылықты күшейтеді, бірақ ион алмасу жолдарын жоюда тиімділігі аз. Жақында аморфты оксидті жабындыны тұрақты микро-кристалды қосылыстарға ішінара түрлендірудің жаңа әдістері жасалды, олар байланыстың қысқа ұзындығына негізделген айтарлықтай жақсарды.

Кейбір алюминий ұшақтарының бөлшектері, сәулеттік материалдар және тұтыну өнімдері анодталған. Анодталған алюминийден табуға болады MP3 ойнатқыштары, смартфондар, көп құралдар, фонарьлар, ыдыс-аяқ, камералар, спорт тауарлары, атыс қаруы, терезе жақтаулары, шатырлар, электролиттік конденсаторларда және басқа да көптеген өнімдерде коррозияға төзімділік үшін де, бояуды ұстап тұру қабілеті үшін де қолданылады. Анодтау тек тозуға төзімділіктің орташа деңгейіне ие болса да, тереңірек тесіктер майлау қабығын тегіс бетке қарағанда жақсы сақтай алады.

Анодталған жабындардың жылу өткізгіштігі мен алюминийге қарағанда сызықтық кеңею коэффициенті әлдеқайда төмен. Нәтижесінде жабын жарылып кетеді термиялық стресс егер 80 ° C (353 K) жоғары температура әсер етсе. Қаптама жарылуы мүмкін, бірақ қабығы кетпейді.[6] Алюминий оксидінің балқу температурасы 2050 ° C (2323 ° K), таза алюминийдің 658 ° C (931 ° K) температурасынан әлдеқайда жоғары.[6] Бұл және алюминий оксидінің оқшауламасы дәнекерлеуді қиындата алады.

Әдеттегі өндірістік алюминий анодтау процестерінде алюминий оксиді беткі қабатқа және бетінен бірдей мөлшерде өсіріледі.[7] Сондықтан анодтау әр бетіндегі бөлшек өлшемдерін оксид қалыңдығының жартысына арттырады. Мысалы, 2 болатын жабын мкм қалыңдығы бөлшектің өлшемдерін бір бетке 1 мкм-ге арттырады. Егер бөлік барлық жағынан анодталған болса, онда барлық сызықтық өлшемдер оксид қалыңдығына ұлғаяды. Анодталған алюминий беттері алюминийден гөрі қиын, бірақ тозуға төзімділігі төмен, бірақ оны қалыңдығы мен тығыздауымен жақсартуға болады.

Процесс

Анодталған алюминий қабаты а өту арқылы өсіріледі тұрақты ток электролиттік ерітінді арқылы, алюминий заты анод ретінде қызмет етеді (оң электрод). Ағымдағы шығарылымдар сутегі кезінде катод (теріс электрод) және оттегі алюминий анодының бетінде, алюминий оксидінің жиналуын тудырады. Айнымалы ток және импульсті ток та мүмкін, бірақ сирек қолданылады. Әртүрлі ерітінділерге қажет кернеу тұрақты токтың 1-ден 300 В-ға дейін болуы мүмкін, дегенмен олардың көпшілігі 15-тен 21 В аралығында болады, ал жоғары кернеулер әдетте күкірт пен органикалық қышқылда түзілген қалың жабындар үшін қажет. Анодтайтын ток анодталған алюминийдің ауданына байланысты өзгереді және әдетте 30-дан 300-ге дейін болады A /м2.

Алюминий анодтау әдетте ан қышқыл баяу жүретін ерітінді, әдетте күкірт қышқылы немесе хром қышқылы ериді алюминий оксиді. Қышқыл әрекеті тотығу жылдамдығымен теңестіріліп, диаметрі 10–150 нм нанопоралармен жабынды түзеді.[6] Бұл тесіктер электролит ерітіндісі мен токтың алюминийге жетуіне мүмкіндік береді субстрат және жабынды авто-пассивтендірілгеннен гөрі үлкен қалыңдыққа дейін өсіруді жалғастырыңыз.[8] Бұл тесіктер бояғышты сіңіруге мүмкіндік береді, дегенмен, оны тығыздау қажет, әйтпесе бояу қалмайды. Бояғышты әдетте таза никель ацетаты тығыздағышы алады. Бояу тек үстірт болғандықтан, боялған қабатты аз тозу мен сызаттар бұзса да, негізгі оксид коррозиядан қорғауды қамтамасыз ете алады.[дәйексөз қажет ]

Электролит концентрациясы, қышқылдық, ерітіндінің температурасы және ток сияқты жағдайларды тұрақты оксид қабатын құруға мүмкіндік беру үшін бақылау керек. Қатты, қалың қабықшалар кернеулері мен токтары жоғары төмен температурада концентрацияланған ерітінділермен шығарылады. Қабыршақтың қалыңдығы 0,5-тен төмен болуы мүмкін микрометрлер сәулет өнері үшін 150 мкм дейінгі жарқын декоративті жұмыстар үшін.

Екі жақты өңдеу

Анодтауды бірге жүргізуге болады хроматтың конверсиялық жабыны. Әр процесс коррозияға төзімділікті қамтамасыз етеді, анодтау беріктікке немесе физикалық тозуға төзімділікке қатысты айтарлықтай артықшылық береді. Процестерді біріктірудің себебі әр түрлі болуы мүмкін, алайда анодтау мен хроматтың конверсиялық жабыны арасындағы айтарлықтай айырмашылық өндірілген пленкалардың электр өткізгіштігі болып табылады. Екі тұрақты қосылыс болса да, хроматтың конверсиялық жабыны электрөткізгіштігін айтарлықтай жоғарылатады. Бұл пайдалы болуы мүмкін қосымшалар әр түрлі, дегенмен үлкен жүйенің құрамдас бөліктері ретінде жерге қосу компоненттері мәселесі айқын болып табылады.

Қосарлы әрлеу процесі әр процестің ұсынған ең жақсысын қолданады, оның тозуға төзімділігі мен электр өткізгіштігімен хромат конверсиялық қабаты анодталған.[9]

Процесс қадамдары әдетте хроматты конверсиялау қабатын бүкіл компонентті қамтуы мүмкін, содан кейін хромат жабыны өзгеріссіз қалуы керек жерлерде беттің маскировкасы жасалады. Бұдан әрі хромат жабыны маскасыз жерлерде ерітіледі. Содан кейін компонентті анодтауға болады, анодтауды маска түспейтін жерлерге алып кетеді. Нақты процесс қызмет көрсетушіге, компоненттер геометриясына және талап етілетін нәтижеге байланысты өзгереді, алюминий бұйымдарын қорғауға көмектеседі.

Басқа кең қолданылатын сипаттамалар

АҚШ-та анодтау сипаттамасының ең көп қолданылатыны - а АҚШ әскери ерекшеліктері, Алюминий анодтаудың үш түрін анықтайтын MIL-A-8625. I тип - хром қышқылын анодтау, II тип - күкірт қышқылын анодтау, III тип - күкірт қышқылын қатты анодтау. Анодтаудың басқа техникалық сипаттамаларына MIL-SPEC (мысалы, MIL-A-63576), аэрокосмостық индустрия сияқты ұйымдардың ерекшеліктері кіреді. SAE, ASTM, және ISO (мысалы, AMS 2469, AMS 2470, AMS 2471, AMS 2472, AMS 2482, ASTM B580, ASTM D3933, ISO 10074 және BS 5599) және корпорацияға тән ерекшеліктер (мысалы, Boeing, Lockheed Martin, Airbus және басқалары) ірі мердігерлер). AMS 2468 ескірген. Осы сипаттамалардың ешқайсысы егжей-тегжейлі процесті немесе химияны анықтамайды, керісінше анодталған өнім сәйкес келуі керек тестілер мен сапаны қамтамасыз ету шараларының жиынтығын анықтайды. BS 1615 анодтау үшін қорытпаларды таңдауды басқарады. Британдық қорғаныс жұмысы үшін егжей-тегжейлі хромдық және күкіртті анодтау процестері сәйкесінше DEF STAN 03-24 / 3 және DEF STAN 03-25 / 3 сипаттайды.[10] [11]

Хром қышқылы (І тип)

Анодтаудың ежелгі процесі қолданылады хром қышқылы. Бұл кең таралған Бенго-Стюарт процесі деп аталады, бірақ ауа сапасын бақылауға қатысты қауіпсіздік ережелеріне байланысты, сатушылар II типке байланысты қоспалар төзімділікті бұзбаған кезде оны таңдамайды. Солтүстік Америкада оны I тип деп атайды, өйткені ол MIL-A-8625 стандартында осылай белгіленеді, бірақ ол сонымен бірге AMS 2470 және MIL-A-8625 IB типтерімен қамтылған. Ұлыбританияда ол әдетте Def Stan 03/24 деп белгіленеді және жанармаймен байланысқа түсуге бейім жерлерде қолданылады. Сонымен қатар Boeing және Airbus стандарттары бар. Хром қышқылы 0,5 мкм-ден 18 мкм-ге дейін (0,00002 - 0,0007) жұқа түзеді.[12] жұмсақ, созылғыш және өзін-өзі қалпына келтіретін мөлдір емес қабықшалар. Оларды бояу қиынырақ және оларды бояудан бұрын алдын-ала өңдеу ретінде қолдануға болады. Қабыршақты қалыптастыру әдісі күкірт қышқылын қолданудан өзгеше, кернеу технологиялық цикл арқылы жоғарылайды.

Күкірт қышқылы (II және III тип)

Күкірт қышқылы анодталған жабынды алу үшін ең көп қолданылатын шешім. Қалыңдығы орташа 1,8 мкм-ден 25 мкм-ге дейінгі жабындар (0,00007 - 0,001 »)[12] MIL-A-8625 деп аталатын Солтүстік Америкада II тип деп аталады, ал қалыңдығы 25 мкм (0,001 «) жоғары қабаттар III типті, қатты қабатты, қатты анодтайтын немесе инженерлік анодтау ретінде белгілі. Өте жұқа жабындар хромдық анодтау арқылы өндірілетіндер IIB типімен белгілі, қалың жабындар процесті бақылауды қажет етеді,[6] және жіңішке жабындарға қарағанда кернеулері жоғары судың қату температурасына жақын тоңазытқыш ыдыста шығарылады. Қатты анодтауды қалыңдығы 13-150 мкм (0.0005 «-0.006») аралығында жасауға болады. Анодтау қалыңдығы тозуға төзімділікті, коррозияға төзімділікті, майлағыш материалдарды ұстау қабілетін және арттырады PTFE жабындар, электр және жылу оқшаулау. III типті анодизді тозуға төзімділігін сақтау үшін боялмауға немесе пломбылауға болмайды. Тығыздау мұны айтарлықтай азайтады. Жұқа (Жұмсақ / Стандартты) күкіртті анодтауға арналған стандарттар MIL-A-8625 II және IIB, AMS 2471 (боялмаған) және AMS 2472 (боялған), BS EN ISO 12373/1 (декоративті), BS 3987 (сәулеттік) ). Қалың күкіртті анодтауға арналған стандарттар MIL-A-8625 III типті, AMS 2469, BS ISO 10074, BS EN 2536 және ескірген AMS 2468 және DEF STAN 03-26 / 1 стандарттарымен берілген.

Органикалық қышқыл

Анодтау жоғары кернеулі, ток тығыздығы жоғары және қатты салқындатқыш әлсіз қышқылдарда жүргізілсе, бояғышсыз сарғыш интегралды түстер шығара алады.[6] Түстердің реңктері ақшыл сары, алтын, терең қола, қоңыр, сұр және қара түстермен шектелген. Кейбір жетілдірілген вариациялар 80% шағылыстыратын ақ жабынды жасай алады. Өндірілген түстің көлеңкесі негізгі қорытпаның металлургиясындағы өзгерістерге сезімтал және оларды тұрақты түрде көбейту мүмкін емес.[2]

Мысалы, кейбір органикалық қышқылдарда анодтау алма қышқылы, «қашу» жағдайына ене алады, онда ток қышқылды алюминийге әдеттегіден гөрі агрессивті етеді, нәтижесінде үлкен шұңқырлар мен тыртықтар пайда болады. Сондай-ақ, егер ток немесе кернеу өте жоғары болса, «жану» қосылуы мүмкін; бұл жағдайда жабдықтар қысқа және үлкен, біркелкі емес және аморфты қара аймақтар дамыған сияқты әрекет етеді.

Интегралды түсті анодтау әдетте органикалық қышқылдармен жасалады, бірақ дәл осындай әсер өте сұйылтылған күкірт қышқылымен зертханаларда шығарылды. Интегралды түсті анодтау бастапқыда орындалған қымыздық қышқылы, бірақ сульфатталған хош иісті қосылыстар құрамында оттегі, әсіресе сульфосалицил қышқылы, 1960 жылдан бастап жиі кездеседі.[2] 50 мкм дейін қалыңдыққа қол жеткізуге болады. Органикалық қышқылды анодтау MIL-A-8625 арқылы IC типі деп аталады.

Фосфор қышқылы

Анодтауды фосфор қышқылында жүргізуге болады, әдетте желімге арналған беткі препарат ретінде. Бұл ASTM D3933 стандартында сипатталған.

Борат және тартрат ванналары

Анодтауды да жүзеге асыруға болады борат немесе тартрат алюминий оксиді ерімейтін ванналар. Бұл процестерде жабынның өсуі бөлік толығымен жабылған кезде тоқтайды, ал қалыңдығы қолданылатын кернеуге сызықтық байланысты болады.[6] Бұл жабындарда күкірт және хром қышқылы процестеріне қатысты тері тесігі жоқ.[6] Жабынның бұл түрі электролиттік конденсаторларды жасау үшін кеңінен қолданылады, өйткені жұқа алюминий қабықшалары (әдетте 0,5 мкм-ден аз) қышқыл процестермен тесіліп кетуі мүмкін.[1]

Плазмадағы электролиттік тотығу

Плазмадағы электролиттік тотығу ұқсас процесс, бірақ қайда жоғары болса кернеулер қолданылады. Бұл ұшқындардың пайда болуына әкеліп соқтырады және нәтижесінде кристалды / керамикалық типтегі жабындар пайда болады.

Басқа металдар

Магний

Магний негізінен бояуға арналған праймер ретінде анодталған. Ол үшін жұқа (5 ​​мкм) пленка жеткілікті.[13] 25 мкм және одан жоғары қалың жабындар маймен, балауызбен немесе тұмшаланған кезде коррозияға төзімділікті қамтамасыз ете алады. натрий силикаты.[13] Магний анодтау стандарттары AMS 2466, AMS 2478, AMS 2479 және ASTM B893 стандарттарында келтірілген.

Ниобий

Ниобий әр түрлі пленка қалыңдығындағы интерференциялардан пайда болатын тартымды түстер диапазоны бар титанға ұқсас анодтайды. Қайта пленканың қалыңдығы анодтау кернеуіне тәуелді.[14][15] Қолдануларға кіреді зергерлік бұйымдар және ескерткіш монеталар.

Тантал

Тантал түрлі пленка қалыңдығындағы интерференциялардан пайда болатын тартымды түстер диапазоны бар титан мен ниобийге ұқсас анодтайды. Тағы да пленканың қалыңдығы анодтау кернеуіне тәуелді және электролит пен температураға байланысты әдетте бір вольтқа 18-ден 23-ке дейін ангстрема аралығында болады. Қолдануларға кіреді тантал конденсаторлары.

Титан

Титанды анодтау арқылы қол жеткізуге болатын таңдалған түстер.

Анодталған оксид қабаты 30 нанометр аралығында қалыңдығына ие (1.2×10−6 в) бірнеше микрометрге дейін.[16] Титанды анодтау стандарттары AMS 2487 және AMS 2488 берілген.

AMS 2488 III типті титан анодизациясы бояғыштарсыз әртүрлі түстер массивін тудырады, ол үшін кейде өнерде қолданылады, костюм зергерлік бұйымдары, денені тесетін зергерлік бұйымдар және неке жүзіктері. Түсі оксидтің қалыңдығына байланысты (ол анодтау кернеуімен анықталады); бұл оксид бетінен шағылысатын және ол арқылы өтетін жарықпен және металдың астыңғы бетінен шағылысатын жарықтан туындайды. AMS 2488 II типті анодтау тозуға төзімділігі жоғары қалың күңгірт сұр түсті жасайды.[17]

Мырыш

Мырыш сирек анодталған, бірақ процесс дамыған Халықаралық қорғасын мырышты зерттеу ұйымы және MIL-A-81801-мен қамтылған.[13] Шешімі аммоний фосфаты, хромат және фтор кернеуі 200 В дейін, қалыңдығы 80 мкм-ге дейін зәйтүн жасыл жабындарын шығара алады.[13] Жабындар қатты және коррозияға төзімді.

Мырыш немесе мырышталған болат төменгі кернеулерде анодталған болуы мүмкін (20-30 В), сондай-ақ әртүрлі концентрациясы бар силикат ванналарынан тікелей токтар қолдана отырып натрий силикаты, натрий гидроксиді, боракс, натрий нитриті және никель сульфаты.[18]

Бояу

Түсті iPod Mini жағдайлар анодталғаннан кейін және термиялық пломбалауға дейін боялған

Анодтаудың ең көп таралған процестері, мысалы, алюминийдегі күкірт қышқылы, бояғыштарды оңай қабылдай алатын кеуекті бетті құрайды. Бояғыш түстердің саны дерлік шексіз; дегенмен, өндірілген түстер негізгі қорытпаларға сәйкес өзгеріп отырады. Өнеркәсіпте ең көп таралған түстер, олар салыстырмалы түрде арзан болғандықтан, сары, жасыл, көк, қара, қызғылт сары, күлгін және қызыл түстер. Кейбіреулер ашық түстерді жақсы көретін болса да, іс жүзінде оларды белгілі бір қорытпаларда жасау қиынға соғуы мүмкін, мысалы, жоғары кремнийлі құю маркалары және 2000 сериялы алюминий-мыс қорытпалары. Тағы бір алаңдаушылық - бұл органикалық бояғыш заттардың «жеңілдігі» - кейбір түстер (қызыл және көк), әсіресе жоғалуға бейім. Өндіретін қара бояғыштар мен алтын бейорганикалық білдіреді (темір аммоний оксалат ) көп жеңіл. Боялған анодтау әдетте қан кетуді азайту немесе жою үшін тығыздалады. Ақ түсті оксид қабатының кеуекті мөлшерінен гөрі молекула мөлшері үлкен болғандықтан қолдануға болмайды.[19]

Сонымен қатар, металл (әдетте қалайы ) анодты жабынның кеуектеріне электролитті түрде түсуі мүмкін, олар жеңілірек түстер береді. Металл бояуларының түсі бозғылттан бастап өзгереді Шампан дейін қара. Қола реңктері әдетте қолданылады сәулеттік металдар.

Сонымен қатар, түс фильмнің ажырамас бөлігінде шығарылуы мүмкін. Бұл анодтау процесі кезінде жасалады органикалық қышқылдар араласқан күкірт электролит және импульстік ток.

Splash эффектілері тығыздалмаған кеуекті бетті ашық түстерге бояумен, содан кейін қара түсті бояғыштардың бетіне шашырауымен жасалады. Сулы және еріткіш негізіндегі бояғыш қоспаларын кезек-кезек жағуға болады, өйткені түрлі-түсті бояғыштар бір-біріне қарсы тұрады және дақ әсерін қалдырады.


Тығыздау

Тығыздау - бұл анодтау процесінің соңғы сатысы. Қышқыл анодтайтын ерітінділер анодталған қабаттағы тесіктер шығарады. Бұл тесіктер бояғыштарды сіңіре алады және майлағыштарды сақтай алады, бірақ сонымен қатар коррозияға жол болып табылады. Майлау қасиеттері маңызды болмаған кезде, олар коррозияға төзімділік пен бояуды ұстап тұру үшін бояудан кейін тығыздалады. Тығыздаудың ең кең таралған үш түрі бар. Біріншіден, қайнап жатқан ыстықта (96-100 ° C / 205-212 ° F) ионсыздандырылған суға немесе буға ұзақ батыру ең қарапайым тығыздау процесі болып табылады, дегенмен ол толық тиімді емес және тозуға төзімділікті 20% төмендетеді.[6] Оксид оның құрамына айналады гидратталған нәтижесінде пайда болатын ісіну беттің кеуектілігін төмендетеді. Екіншіден, органикалық қоспалар мен металл тұздары бар ерітінділерде 160-180 ° F (60-80 ° C) температурада жұмыс жасайтын орташа температуралық тығыздау процесі. Алайда, бұл процесс түстерді жуады. Үшіншіден, суық тығыздау процесі, мұнда тесіктер бөлме температурасындағы ваннада герметикті сіңдіру арқылы жабылады, бұл энергияны үнемдеуге байланысты танымал. Бұл әдіспен жабылған жабындар жабысқақ байланыстыруға жарамсыз. Тефлон, никель ацетаты, кобальт ацетаты және ыстық натрий немесе калий дихромат тығыздағыштар әдетте қолданылады. MIL-A-8625 жіңішке жабындарды тығыздауды қажет етеді (I және II типтер) және оны қалыңдарға (III тип) опция ретінде қолдануға мүмкіндік береді.

Тазалау

Үнемі тазаланбайтын анодталған алюминий беттері сезімтал панельдің шетін бояу,[20] металдың құрылымдық тұтастығына әсер етуі мүмкін беткі бояудың ерекше түрі.

Қоршаған ортаға әсер ету

Анодтау - экологиялық таза металды әрлеу процесінің бірі. Органикалық (интегралды түсті) анодтауды қоспағанда, жанама өнімдерде аз мөлшерде ғана болады ауыр металдар, галогендер, немесе ұшпа органикалық қосылыстар. Интегралды түсті анодтау VOC, ауыр металдар немесе галогендер шығармайды, өйткені басқа процестердің ағынды ағындарында кездесетін барлық субөнімдер олардың бояғыштарынан немесе қаптау материалдарынан шыққан.[21] Анодтайтын ағынды сулар, алюминий гидроксиді және алюминий сульфаты, алюминий, пісіру ұнтағы, косметика, газет қағаздары мен тыңайтқыштар өндірісі үшін қайта өңделеді немесе пайдаланылады ағынды суларды өндірістік тазарту жүйелер.

Механикалық ойлар

Анодтау бетті көтереді, өйткені оксид негізгі метал түрлендірілгенге қарағанда көбірек орын алады.[22] Толық рұқсат етілмеген жағдайларды қоспағанда, бұл әдетте нәтиже болмайды. Олай болса, өңдеу өлшемін таңдау кезінде анодтау қабатының қалыңдығын ескеру қажет. Инженерлік сызба бойынша жалпы практика «өлшемдер барлық беттік өңдеуден кейін қолданылатынын» білдіреді. Бұл механикалық бөлшекті анодтауға дейін соңғы өңдеуді орындау кезінде механикалық цехты анодтау қалыңдығын ескеруге мәжбүр етеді. Сондай-ақ, кішкентай тесіктер жағдайында бұрандалы қабылдау бұрандалар, анодтау бұрандалардың байлануына әкелуі мүмкін, осылайша бұрандалы саңылауларды а-мен қуу керек түртіңіз бастапқы өлшемдерді қалпына келтіру үшін. Сонымен қатар, осы өсімді алдын-ала өтеу үшін үлкен көлемді крандарды қолдануға болады. Бекітілген диаметрлі түйреуіштерді немесе шыбықтарды қабылдайтын бұрандалы емес тесіктер жағдайында өлшемді өзгертуге мүмкіндік беретін шамалы көлемді тесік орынды болуы мүмкін. Анодталған қаптаманың қорытпасы мен қалыңдығына байланысты, бұл әлсіздік өміріне айтарлықтай жағымсыз әсер етуі мүмкін. Керісінше, анодтау коррозиялық шұңқырдың алдын-алу арқылы шаршау мерзімін арттыруы мүмкін.

Әдебиеттер тізімі

Дәйексөздер

  1. ^ а б c Шисби және Пиннер 2001, 427–596 бб.
  2. ^ а б c Шисби және Пиннер 2001, 597–742 б.
  3. ^ Дэвис 1993 ж, б. 376.
  4. ^ Шисби және Пиннер 2001, б. 5.
  5. ^ Шисби және Пиннер 2001, б. 9.
  6. ^ а б c г. e f ж сағ Эдвардс, Джозеф (1997). Металдарды жабу және беттік өңдеу жүйелері. Finishing Publications Ltd. және ASM International. 34-38 бет. ISBN  978-0-904477-16-0.
  7. ^ Кутц, Майер (2005-06-02). «Алюминий қорытпаларына арналған қорғаныш жабындары». Қоршаған ортаның деградациясы бойынша материалдар. Норвич, Нью-Йорк: Уильям Эндрю. б.353. ISBN  978-0-8155-1749-8.
  8. ^ Шисби және Пиннер 2001, 327-425 бб.
  9. ^ «Анодизацияның қандай түрлері бар және қандай материалдарды анодтауға болады?». www.manufacturingnetwork.com. Мұрағатталды түпнұсқадан 2015-11-26. Алынған 2015-11-25.
  10. ^ СТАН 03-24 / 3
  11. ^ СТАН 03-25 / 3
  12. ^ а б MIL-A-8625 АҚШ әскери ерекшелігі, ASSIST мәліметтер базасы Мұрағатталды 2007-10-06 ж Wayback Machine
  13. ^ а б c г. Эдвардс, Джозеф (1997). Металдарды жабу және беттік өңдеу жүйелері. Finishing Publications Ltd. және ASM International. 39-40 бет. ISBN  978-0-904477-16-0.
  14. ^ Биасон Гомес, М. А .; Онофре, С .; Хуанто, С .; de S. Bulhões, L. O. (1991). «Күкірт қышқылы орталарында ниобийдің анодталуы». Қолданбалы электрохимия журналы. 21 (11): 1023–1026. дои:10.1007 / BF01077589. S2CID  95285286.CS1 maint: ref = harv (сілтеме)
  15. ^ Чиу, Ю.Л. (1971). «Анодталған оксиді оксидінің пленкаларының қалыңдығы туралы жазба». Жұқа қатты фильмдер. 8 (4): R37-R39. Бибкод:1971TSF ..... 8R..37C. дои:10.1016/0040-6090(71)90027-7.CS1 maint: ref = harv (сілтеме)
  16. ^ «Мұрағатталған көшірме» (PDF). Мұрағатталды (PDF) түпнұсқасынан 2011-09-27. Алынған 2011-06-15.CS1 maint: тақырып ретінде мұрағатталған көшірме (сілтеме)
  17. ^ «AMS2488D: Анодты өңдеу - титан және титан қорытпаларының ерітіндісі pH 13 немесе одан жоғары - SAE International». www.sae.org. SAE International. Алынған 4 қаңтар 2019.
  18. ^ Имам, М.А., Монируззаман, М., & Мамун, М.А. ЖАҢАРТЫЛҒАН БЕТТІҢ ҚАСИЕТТЕРІ ҮШІН МЫРЫСТЫ АНОДИЗАЦИЯЛАУ. 20–24 қараша 2011 ж. Өткізілген мәжіліс материалдары, Халықаралық коррозияға қарсы 18-конгресс, Перт, Австралия, 199–206 бб (2012), ISBN  9781618393630
  19. ^ «Неліктен ақ анодталған алюминий жоқ? (Анодталған алюминий 101)». www.bluebuddhaboutique.com. Алынған 2020-07-27.
  20. ^ Прасад, Раджендра (2017-03-04). Инженерлік химия бойынша қолжазба: Дипломдық студенттерге арналған оқулық. Білім беруді баспаға шығару. Мұрағатталды түпнұсқасынан 2018-04-24.
  21. ^ «Анодтау және қоршаған орта». Архивтелген түпнұсқа 8 қыркүйекте 2008 ж. Алынған 2008-09-08.CS1 maint: ref = harv (сілтеме)
  22. ^ https://www.skyemetalcoating.com/services/anodizing

Библиография

  • Дэвис, Джозеф Р. (1993). Алюминий және алюминий қорытпалары (4-ші басылым). ASM International. ISBN  978-0-87170-496-2. OCLC  246875365.CS1 maint: ref = harv (сілтеме)
  • Шисби, П.Г .; Пиннер, Р. (2001). Алюминийді және оның қорытпаларын беттік өңдеу және әрлеу. 2 (Алтыншы басылым). Материалдар паркі, Огайо және Стивенидж, Ұлыбритания: ASM International & Finishing Publications. ISBN  978-0-904477-23-8.CS1 maint: ref = harv (сілтеме)

Сыртқы сілтемелер